油藏井網(wǎng)技術(shù)研究

姜 垚，馬貴陽(yáng)

（遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院， 遼寧 撫順 113001）

油藏井網(wǎng)技術(shù)研究

姜 垚，馬貴陽(yáng)

（遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院， 遼寧 撫順 113001）

合理井網(wǎng)密度的確定是油田開(kāi)發(fā)中的重要環(huán)節(jié)，井網(wǎng)密度關(guān)系到油藏的水驅(qū)采收率和控制程度，直接影響油田的開(kāi)發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。筆者對(duì)油田井網(wǎng)的有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，著重對(duì)井網(wǎng)密度影響因素、井網(wǎng)密度的確定等進(jìn)行歸納和總結(jié)，得出了一些實(shí)際油田井網(wǎng)確定的規(guī)律。因此，油藏井網(wǎng)技術(shù)研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

井網(wǎng)密度；技術(shù)；計(jì)算

井網(wǎng)密度[1,2]是實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)發(fā)方案指標(biāo)的必要保證，確定合理的井網(wǎng)密度是實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)創(chuàng)效先決條件；優(yōu)化井網(wǎng)加密方式是維持油田產(chǎn)量及延長(zhǎng)壽命的有效方法。油田井網(wǎng)越密，油層開(kāi)采的程度就越大，對(duì)提高采收率越有利；然而加大井網(wǎng)密度的同時(shí)也加劇了層間和井間的相互干擾，導(dǎo)致油田開(kāi)發(fā)的總投資明顯增加，對(duì)油田的產(chǎn)量和效益產(chǎn)生一定的影響[3]。本文介紹了井網(wǎng)密度影響因素、井網(wǎng)密度計(jì)算、井網(wǎng)密度技術(shù)限制，分析了井網(wǎng)密度計(jì)算方法，為今后井網(wǎng)密度確定提供一些建議。

1 井網(wǎng)密度影響因素

在油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，井網(wǎng)密度參數(shù)表述方法分為兩種：按油田含油面積內(nèi)平均每口單井控制的面積（單位:km2/井）和平均單位含油面積內(nèi)的井?dāng)?shù)（單位:井/km2）。國(guó)內(nèi)一般采用井/km2的表述方式。影響井網(wǎng)密度的因素是多樣的，其主要包括采油速度對(duì)其影響；采收率對(duì)其影響；儲(chǔ)層控制能力對(duì)其影響等。此外，經(jīng)濟(jì)效益也對(duì)其產(chǎn)生影響。

在油田初期，油田所布井網(wǎng)密度應(yīng)滿足該油田年產(chǎn)量所需的基本采油速度。特別是低滲透油田，由于地質(zhì)條件導(dǎo)致的油藏內(nèi)連續(xù)分布性較差，致使油水井使用壽命減小，因此采油時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。由于天然能產(chǎn)出的產(chǎn)量較少，因此井網(wǎng)密度制約著全油藏采油速度。井網(wǎng)密度與采油速度之間關(guān)系式為：

式中：

A—含油面積，km2；

N—地質(zhì)儲(chǔ)量，t；

Vo—采油速度，f；

η—油井綜合利用率，f；

qo—油井單井產(chǎn)能，t/d；

Rot—油井?dāng)?shù)與總井?dāng)?shù)之比。

根據(jù)上述公式算出所需油井?dāng)?shù)，根據(jù)相應(yīng)關(guān)系式確定出總井?dāng)?shù)，最后計(jì)算出井網(wǎng)密度。

國(guó)內(nèi)外許多油田生產(chǎn)實(shí)踐研究表明：最終油田采收率與油田開(kāi)發(fā)時(shí)候的井網(wǎng)密度有很大關(guān)系。大量實(shí)踐也證明：合理增加井網(wǎng)密度以及縮小井距，原油采收率將會(huì)進(jìn)一步提高。前蘇聯(lián)著名專(zhuān)家謝爾卡喬夫1974年提出了公式[4]，式中可以看出，井網(wǎng)密度對(duì)水驅(qū)油田的采收率影響較大。

式中：

ED—水驅(qū)油效率，f；

ER—最終采收率，f；

S—井網(wǎng)密度，口/km2；

a—井網(wǎng)指數(shù)。

1982年前蘇聯(lián)全蘇石油研究院針對(duì)油田井網(wǎng)密度與最終采收率的關(guān)系這個(gè)問(wèn)題，他們根據(jù)流動(dòng)系數(shù)劃分了5個(gè)區(qū)間，分別回歸出5個(gè)區(qū)間原油最終采收率與井網(wǎng)密度的關(guān)系[5]。在國(guó)內(nèi)，北京勘探開(kāi)發(fā)研究院也根據(jù)國(guó)內(nèi)一百多個(gè)油田區(qū)塊的實(shí)際開(kāi)發(fā)資料，按流度大?。↘/u），歸納了井網(wǎng)密度與最終采收率的關(guān)系式[6]見(jiàn)表1。

表1 國(guó)內(nèi)不同類(lèi)型油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系表Table 1 Relation between different types of oilfield well pattern density and recovery rate

以水驅(qū)油田中的朝陽(yáng)溝油田為例，由于油層中的油砂的連續(xù)分布性差，因此，在井網(wǎng)密度數(shù)一樣的情況下，注水方式的差異也將導(dǎo)致油井與水井的多向連通程度不盡相同[7]。通過(guò)幾何概率方法進(jìn)行理論研究，推導(dǎo)出油砂體大小與井網(wǎng)密度、注水方式關(guān)系式如下：

式中：

ε—油水井?dāng)?shù)比；

a—系數(shù)，對(duì)某一區(qū)塊為常數(shù)；

Cs—含油砂體面積中值，km2；

d—注采井距，km；

n—系數(shù)，一般取1；

ψ(ε)—與油水井?dāng)?shù)比有關(guān)的校正系數(shù)。

對(duì)普通油田來(lái)說(shuō)，油井產(chǎn)量與井網(wǎng)密度有密切關(guān)系，而對(duì)于低滲透油田，合理部署加密油田井網(wǎng)后，油田采收率普遍提高。例如華北留17斷塊[8]，該區(qū)塊油層平均滲透率43×10-3μm2，平均孔隙度15.4%，開(kāi)發(fā)初期采用350 m井距，年開(kāi)采速度僅0.5%～0.6%，開(kāi)發(fā)效果較差。1989年進(jìn)行對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行井網(wǎng)加密調(diào)整，縮小井距至200～250 m，結(jié)合高壓注水、壓裂和深抽等開(kāi)發(fā)技術(shù)，開(kāi)發(fā)效果十分顯著。水驅(qū)控制程度增加了31.9%，采油速度提高了2.6倍。

綜上所述，井網(wǎng)密度受影響是多方面的，在確定井網(wǎng)密度的時(shí)候，應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同類(lèi)型油田的特點(diǎn)，確定最有效的注水方式，確定井距以及注采比，得出最優(yōu)的井網(wǎng)密度；對(duì)于老油田的井網(wǎng)二次加密，要考慮經(jīng)濟(jì)因素，做到節(jié)省開(kāi)支，又提高采收率。

2 合理井網(wǎng)密度計(jì)算

國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[9]中關(guān)于技術(shù)井網(wǎng)密度的計(jì)算方法有：水驅(qū)控制程度法、排液能力分析法、采液吸水指數(shù)法、單井控制儲(chǔ)量法、合理采油速度法、注采平衡法、分油砂體法、單井產(chǎn)能法、最終采收率法、數(shù)值模擬法[10]。

采液吸水指數(shù)法，適用于高含水期油田，其計(jì)算公式為：

合理采油速度法，適用于各類(lèi)新老油田、高含水期油田、低滲透油田，其計(jì)算公式為：

單井產(chǎn)能法，適用于新區(qū)，計(jì)算公式為：

注采平衡法，適用于高含水期油田和低孔低滲油田，計(jì)算公式為：

水驅(qū)控制程度法，主要用于砂巖油田，計(jì)算公式為：

分油砂體法，主要用于砂巖油田，計(jì)算公式為：

最終采收率法，是結(jié)合油田自身的實(shí)際來(lái)確定需要的井網(wǎng)密度，適用于各種類(lèi)型油藏。

單井控制儲(chǔ)量法，適用于深層低風(fēng)度油藏，計(jì)算公式為：

排液能力分析法，主要用于礫巖油藏，計(jì)算公式如下：

數(shù)值模擬法[11]，根據(jù)油藏的地質(zhì)構(gòu)造及油砂體分布規(guī)律連通性、注采能力、可采儲(chǔ)量、有無(wú)裂縫、裂縫大小走勢(shì)等研究成果，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，模擬各開(kāi)發(fā)方案，再對(duì)每種開(kāi)發(fā)方案的結(jié)果進(jìn)行比較，優(yōu)選最為合理的一種，該方法對(duì)各種類(lèi)型油藏普遍適用。

綜上，相對(duì)于前幾種方法，數(shù)值模擬法具有更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)，也是未來(lái)油田井網(wǎng)密度調(diào)整及確定的重要手段。

3 井網(wǎng)密度技術(shù)極限

低滲透油藏的技術(shù)極限井網(wǎng)密度是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平，通過(guò)增加井網(wǎng)密度的方式來(lái)使油藏注采井間的原油呈擬線性流動(dòng)[12]。在此情況下的井網(wǎng)能夠有效控制它所覆蓋區(qū)域范圍內(nèi)的油田開(kāi)發(fā)。油田的技術(shù)極限井網(wǎng)密度是由技術(shù)極限井距決定的。在滿足有效注采驅(qū)替壓力系統(tǒng)的條件，合理井網(wǎng)密度須大于微觀法確定的技術(shù)極限井網(wǎng)密度：

從開(kāi)發(fā)技術(shù)條件制約方面來(lái)看，技術(shù)井網(wǎng)密度的約束條件可以分解為注水井井底流壓約束和生產(chǎn)井流壓約束。技術(shù)井網(wǎng)密度是受注采壓差大小的約束，也就是說(shuō)注采壓差增大，需要用來(lái)克服相應(yīng)的滲流阻力所要求的井距也隨之加大，但技術(shù)極限井網(wǎng)密度卻越小。

實(shí)際中，技術(shù)極限應(yīng)與經(jīng)濟(jì)極限[13]相結(jié)合，在考慮到經(jīng)濟(jì)因素的同時(shí)，最大限度的提升技術(shù)，進(jìn)而提高油田的采收率。

4 結(jié) 論

（1）通過(guò)對(duì)影響油藏井網(wǎng)密度的相關(guān)因素進(jìn)行分析，同時(shí)列出當(dāng)前普遍適用的幾種井網(wǎng)密度計(jì)算方法。剖析了常規(guī)方法的特點(diǎn)和不足。從整個(gè)油藏角度來(lái)看，根據(jù)水驅(qū)控制程度等因素確定的井網(wǎng)密度關(guān)系式為經(jīng)驗(yàn)公式或統(tǒng)計(jì)回歸公式，如謝氏公式等；而從注采單元角度來(lái)看，建立合理的驅(qū)替壓力系統(tǒng)、優(yōu)化注采關(guān)系來(lái)制定的井網(wǎng)密度的方法，為探測(cè)半徑法和動(dòng)態(tài)分析法；

（2）目前最常用的謝氏關(guān)系式，由于忽略了注采井?dāng)?shù)比和注水方式等因素的影響，只考慮了井網(wǎng)密度對(duì)水驅(qū)采收率的影響，因此在實(shí)際的油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中有一定的局限性。

［1］夏為衛(wèi)，王新海，雷娟青.低滲透油藏注二氧化碳?xì)怏w的井網(wǎng)優(yōu)選研究—以松遼盆地南部H油田L(fēng)油藏為例[J].巖性油氣藏，2009，21(4):105-107.

［2］劉曉彥，謝吉兵，廖建波，等.靖安油田ZJ2井區(qū)侏羅系油藏水驅(qū)狀況研究與調(diào)整對(duì)策[J].巖性油氣藏，2007，19(1):124-129.

［3］彭顯強(qiáng), 涂彬, 魏俊之. 油氣田開(kāi)發(fā)井網(wǎng)研究綜述[J]. 大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā), 2002, 21(6): 22-25.

［4］于成龍,李慧敏,趙敏,羅池輝. 水驅(qū)油田井網(wǎng)加密合理井?dāng)?shù)的計(jì)算方法研究[J]. 巖性油氣藏,2011(01):111-113.

［5］吳先承. 合理井網(wǎng)密度的選擇方法[J]. 石油學(xué)報(bào), 1985, 6(3): 113-120.

［6］劉嘉. 合水地區(qū)長(zhǎng)8油藏注采井網(wǎng)優(yōu)化[D].西安石油大學(xué),2012.

［7］徐啟. 朝陽(yáng)溝油田二類(lèi)區(qū)塊加密技術(shù)研究[D].大慶石油大學(xué),2006.

［8］馬國(guó)偉. 留17斷塊低滲透油藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)調(diào)整[D].成都理工大學(xué),2010.

［9］鐘萍萍,彭彩珍. 油藏井網(wǎng)密度計(jì)算方法綜述[J]. 石油地質(zhì)與工程,2009(02):60-63.

［10］ 李松泉, 唐曾熊. 低滲透油田開(kāi)發(fā)的合理井網(wǎng)[J]. 石油學(xué)報(bào), 1998, 19(3): 52-55.

［11］ 劉義坤,王亮,王福林. 數(shù)值模擬技術(shù)在塔中4油田井網(wǎng)調(diào)整研究中的應(yīng)用[J]. 巖性油氣藏,2010(01):119-121+125.

［12］ 崔小麗,王桂芹. 低滲透油藏合理井網(wǎng)密度計(jì)算方法及應(yīng)用[J]. 遼寧化工,2010(10):1093-1095.

［13］賈洪革. 經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計(jì)算新方法[J]. 油氣田地面工程,2014 (02):30-31.

Study on Reservoir Well Pattern Technology

JIANG Yao，MA Gui-yang
（Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China）

Reasonable well pattern density is an important part of the oilfield development. The well pattern density is related to waterflooding recovery of reservoir, and it also directly affects the development effect and economic benefit. In this paper, through analyzing some related literatures on oilfield well pattern, factors affecting the well pattern density were summarized, and how to determine the well pattern density was discussed, and some rules to determine the well pattern density were obtained.

Well pattern density; Technology; Calculation

TE 122

： A

： 1671-0460（2015）02-0325-03

2014-08-21

垚姜（1989-），女，遼寧盤(pán)錦人，碩士，研究方向：油田注水開(kāi)發(fā)。E-mail：jiangy1210@126.com。