中高含水油藏矢量化井網(wǎng)設(shè)計(jì)方法研究

張順康（中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

周方喜（中石化江蘇油田分公司，江蘇 揚(yáng)州 225009）

鐘思瑛，唐在秋，諶廷姍（中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

近年來(lái)，在進(jìn)行注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)的影響，針對(duì)各向異性的儲(chǔ)層［1～4］，一些學(xué)者和專(zhuān)家提出了矢量化井網(wǎng)設(shè)計(jì)的方法［5～7］，然而該方法比較適用于油田開(kāi)發(fā)的初期，而目前我國(guó)絕大部分油田都進(jìn)入到了開(kāi)發(fā)中后期的中高含水階段，在進(jìn)行注采井網(wǎng)調(diào)整時(shí)還不能充分客觀、合理地考慮儲(chǔ)層非均質(zhì)性以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)帶來(lái)的影響。筆者應(yīng)用滲流理論，針對(duì)老油田油藏特點(diǎn)，結(jié)合前人研究成果，提出了高含水油藏矢量化井網(wǎng)設(shè)計(jì)方法。

1 基本原理

各向異性介質(zhì)油藏的井網(wǎng)設(shè)計(jì)，必須考慮儲(chǔ)層不同方向上的滲透率大小。平面上各向異性地層的滲透率可以表示為K1和K2，X方向上注采井之間的距離用d1來(lái)表示，Y方向上注采井之間的距離用d2來(lái)表示，如圖1所示。

1.1 開(kāi)發(fā)初期不同方向上井距之間的關(guān)系

開(kāi)發(fā)初期進(jìn)行注采井網(wǎng)部署時(shí)，要求不同方向上的注入水均勻推進(jìn)，相應(yīng)的油井同時(shí)見(jiàn)水。可以用流管法確定d1、d2與K1、K2之間的數(shù)量關(guān)系［6］：

圖1 考慮各向異性的注采單元

1.2 開(kāi)發(fā)中后期不同方向上井距之間的關(guān)系

到了開(kāi)發(fā)中后期，不同方向上的油井已經(jīng)見(jiàn)水，并且水淹程度不同。此時(shí)，在進(jìn)行注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要求不同方向上的油井在某一時(shí)間段內(nèi)剩余可采儲(chǔ)量采出程度相同，這樣就能保證油井同時(shí)達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限。即：

式中：Q1、Q2為不同方向上油井日產(chǎn)油量，t／d；Np1、Np2為不同方向上油井的剩余可采儲(chǔ)量，104t；T1、T2分別為調(diào)整開(kāi)始時(shí)的油井生產(chǎn)時(shí)間和油井開(kāi)采到經(jīng)濟(jì)極限的生產(chǎn)時(shí)間，月；t為時(shí)間，月。

式（2）可變?yōu)椋?/p>

式中：Kro1、Kro2為不同方向上油相相對(duì)滲透率，1；Sw為含水飽和度，1；Δp1、Δp2為不同方向上生產(chǎn)壓差，MPa；H1、H2為不同方向上有效厚度，m；μ為原油黏度，mPa·s。

高含水階段，不考慮油水井措施調(diào)整的影響，油井對(duì)應(yīng)井底含水飽和度與時(shí)間可以近似認(rèn)為呈線性關(guān)系，所以：dt＝AdSw＝－AdSo（式中：A為系數(shù)；So為含油飽和度）。

根據(jù)Corey［8］研究結(jié)果，油相相對(duì)滲透率可以表示為：

式（4）～（6）中：Kroe為束縛水飽和度對(duì)應(yīng)的油相相對(duì)滲透率，1；So為含油飽和度，1；Swc為束縛水飽和度，1；Sor為殘余油飽和度，1；no為相滲指數(shù)，1；So1、So2為現(xiàn)在的含油飽和度，1；S′o1、S′o2為油井達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限時(shí)的含油飽和度，1；A1、A2為系數(shù)，其數(shù)值等于含水飽和度上升速度的倒數(shù)。

近年來(lái)，隨著國(guó)際油價(jià)的升高和國(guó)內(nèi)原油需求的增加，越來(lái)越多的油田開(kāi)始讓油井達(dá)到98%含水以后仍然繼續(xù)采油，因而可以認(rèn)為、近似等于Sor，故式（3）可以變?yōu)椋?/p>

設(shè)2口油井含水上升速度分別為B1和B2，在油井進(jìn)入高含水階段以后，可以認(rèn)為含水飽和度變化與含水率變化呈線性關(guān)系，故A1／A2＝B2／B1，所以：

對(duì)于老區(qū)已經(jīng)部署好的注采井網(wǎng)，此時(shí)注采井距已經(jīng)確定，可以通過(guò)調(diào)整油井日產(chǎn)油量，以保證不同方向上的油井在調(diào)整后同時(shí)達(dá)到開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)極限。此時(shí)油井平均日產(chǎn)油量的關(guān)系滿(mǎn)足下式：

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

利用提出的方法對(duì)SN油田S7斷塊S7－34井組的注采井網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整前，該井組共有4口油井（S7－3井、S7－4A井、S7－20井、S7－36井），因該井組無(wú)水井注水使得井組產(chǎn)量較低。應(yīng)用矢量化井網(wǎng)設(shè)計(jì)方法新部署了一口注水井（S7－34井），設(shè)定注水井S7－34井到油井S7－3井、S7－36井、S7－20井、S7－4A井的距離分別為d3、d4、d5和d6，如圖2所示。調(diào)整前各油井參數(shù)取值如表1所示，根據(jù)式（8）最終確定d3與d4的比值為0.78，d6與d5的比值為0.7。

表1 各油井參數(shù)取值

根據(jù)上述原則，2011年7月對(duì)該井組進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整以后含水明顯下降，同時(shí)井組日產(chǎn)油量穩(wěn)中有升，調(diào)整后井組生產(chǎn)動(dòng)態(tài)如圖3和圖4所示，取得了較好的調(diào)整效果。

3 結(jié)論

油藏進(jìn)入高含水階段以后，儲(chǔ)層非均質(zhì)性以及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)差異的影響較為明顯，在進(jìn)行注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些因素的綜合影響，最終才能保證取得較好的開(kāi)發(fā)效果。

利用提出的方法對(duì)高含水油藏進(jìn)行注采關(guān)系調(diào)整具有一定的針對(duì)性，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例也表明該方法簡(jiǎn)便快捷，并且能夠保證取得較好的調(diào)整效果。

圖2 S7－34注采井組示意圖

圖3 S7－34井組含水率曲線

圖4 S7－34井組日產(chǎn)油曲線

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