PL油田調(diào)整井合理生產(chǎn)厚度預(yù)測新方法

趙靖康，康 凱，張 俊，李媛婷

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

PL油田調(diào)整井合理生產(chǎn)厚度預(yù)測新方法

趙靖康，康 凱，張 俊，李媛婷

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

PL油田含油井段長，單井鉆遇厚度大，目前采用一套井網(wǎng)開發(fā)，處于中高含水期，面臨著綜合開發(fā)調(diào)整。應(yīng)用油田相滲數(shù)據(jù)和原油高壓物性資料，繪制不同粘度下無因次采油指數(shù)與含水率關(guān)系圖版，將油田近年來調(diào)整井初期含水米采油指數(shù)校正到含水為0時米采油指數(shù)。在此基礎(chǔ)上，回歸生產(chǎn)厚度與無水米采油指數(shù)的關(guān)系，利用油田研究的合理生產(chǎn)壓差結(jié)果預(yù)測不同生產(chǎn)厚度下油井初期產(chǎn)量，確定合理的生產(chǎn)厚度，為油田的分層系開發(fā)調(diào)整和調(diào)整井的射孔方案提供依據(jù)。

分層系 米采油指數(shù) 含水率 生產(chǎn)厚度

1 地質(zhì)油藏概況

PL油田主力含油層發(fā)育于新近系明化鎮(zhèn)組下段和館陶組，含油層段地層厚度100～600 m，單井鉆遇油層厚度30～160 m，砂泥巖互層。主要含油目的層劃分為13個油組，其中明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育5個油組(L00～L40油組)，館陶組8個油組(L50～L120油組)。儲層均具有中高孔、高滲的特征，孔隙度21%～35%，滲透率(50～2500)×10-3μm2。地面原油平均密度為0.937 g/cm3，地下原油粘度變化較大，分布范圍9.1～142.0 mPa·s。

PL油田目前主要開發(fā)館陶組，采用350 m井距反九點法注采井網(wǎng)，平均生產(chǎn)井段長度約為380 m。2003年1月開始投產(chǎn)，2003年9月開始注水。處于中高含水期，面臨著綜合開發(fā)調(diào)整，如何分層系開發(fā)？分層系開發(fā)的合理生產(chǎn)厚度是多大？對此開展PL油田調(diào)整井初期米采油指數(shù)與生產(chǎn)厚度相關(guān)性研究，建立二者關(guān)系，根據(jù)油田合理生產(chǎn)壓差預(yù)測不同生產(chǎn)厚度下油井初期日產(chǎn)油量，確定合理的生產(chǎn)厚度，為油田的分層系開發(fā)調(diào)整和調(diào)整井的射孔方案制定提供依據(jù)。

2 調(diào)整井初期無水米采油指數(shù)確定

2.1 調(diào)整井初期米采油指數(shù)計算

近年來PL油田投產(chǎn)多口調(diào)整井且多數(shù)有井下壓力監(jiān)測設(shè)備，便于錄取壓力資料監(jiān)測生產(chǎn)動態(tài)，也可以計算初期米采油指數(shù)，考慮不同完井方式對米采油指數(shù)影響較大，本研究主要考慮以完井方式較多的壓裂礫石充填井來研究調(diào)整井初期米采油指數(shù)。

錄取調(diào)整井投產(chǎn)后初期日產(chǎn)油量、生產(chǎn)壓差、含水，計算對應(yīng)含水下米采油指數(shù)(見表1)。不同含水下米采油指數(shù)不同，因此需要將不同含水下米采油指數(shù)校正到不含水時米采油指數(shù)進(jìn)行研究。

2.2 校正含水率對米采油指數(shù)的影響

2.2.1 歸一化處理油田相滲曲線

利用油田現(xiàn)有的31塊巖心水驅(qū)油實驗數(shù)據(jù)資料進(jìn)行歸一化處理[1，2]。并經(jīng)過多次油藏數(shù)值模擬歷史擬合的校證，最終得到適合本油田的相滲曲線(圖1)。

圖1 PL油田相滲曲線

2.2.2 建立不同原油粘度下無因次采油指數(shù)與含水關(guān)系圖版

應(yīng)用相對滲透率曲線，根據(jù)油田粘度分布范圍，利用分流方程(1)繪制油田不同粘度下無因次采油指數(shù)曲線圖版[3-5](圖2)。根據(jù)圖版可以計算對應(yīng)粘度μ和含水率fw下的校正系數(shù)C1。

(1)

式中：fw為含水率，小數(shù)；μo為油粘度，mPa·s；μw為水粘度，mPa·s；Ko為油相滲透率，μm2；Kw為水相滲透率，μm2。

2.2.3 校正調(diào)整井無水米采油指數(shù)

利用圖2中查詢對應(yīng)粘度和含水率的校正系數(shù)C1，根據(jù)(2)式將調(diào)整井不同含水率下的米采油指數(shù)校正至含水率為零的米采油指數(shù)，調(diào)整井無水米采油指數(shù)校正結(jié)果(見表1)。

圖2 PL油田無因次米采油指數(shù)曲線圖版

SPIfw=0=SPI/C1

(2)

式中：SPIfw為含水率為零的米采油指數(shù)，m3/(d·MPa·m)；C1為校正系數(shù)。

3 合理生產(chǎn)厚度的確定

油層中流體有線性流、徑向流、球形流三種滲流形式[6]。油井生產(chǎn)初期，壓力波是以徑向傳播，因此油層中流體是以徑向流動方式流入井筒的，如圖3所示。由平面徑向流的流量公式可得米采油指數(shù)SPI的表達(dá)式[7]：

(3)

式中：q為日產(chǎn)油量，m3/d；h為油層有效厚度，m；pe為邊界壓力，MPa；pwf為井底壓力，MPa；K為油層滲透率，μm2；μ為油層流體粘度，mPa·s；re為供給半徑，m；rw為油井半徑，m；S為表皮因子，小數(shù)。

圖3 流入井筒的理想徑向流

一般來說油層厚度越大，儲層物性越好，滲透率越高，供油半徑越大。當(dāng)油井半徑rw和表皮因子S一定時，供給半徑re與米采油指數(shù)SPI呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，因此在研究油井初期米采油指數(shù)與厚度關(guān)系時，采用指數(shù)函數(shù)做趨勢預(yù)測。利用上述校正含水率為0時初期米采油指數(shù)，做油田調(diào)整井生產(chǎn)厚度與米采油指數(shù)關(guān)系散點圖(圖4)，回歸得到生產(chǎn)厚度與米采油指數(shù)關(guān)系經(jīng)驗公式：

SPI=1.84e-0.01h

(4)

圖4PL油田調(diào)整井生產(chǎn)厚度與米采油指數(shù)關(guān)系

圖5PL油田生產(chǎn)厚度與日產(chǎn)量關(guān)系該經(jīng)驗公式相關(guān)系較好，相關(guān)指數(shù)0.707，可用來指導(dǎo)油田調(diào)整井合理生產(chǎn)厚度預(yù)測，按照油田已經(jīng)論證的合理生產(chǎn)壓差為4.0M Pa，分別計算調(diào)整井生產(chǎn)厚度15～90 m時產(chǎn)量，作圖得到生產(chǎn)厚度與日產(chǎn)量關(guān)系圖，如圖5所示。當(dāng)生產(chǎn)厚度大于50 m時，隨著厚度的增加，日產(chǎn)油量增加幅度明顯減少，按照經(jīng)濟成本計算50 m生產(chǎn)厚度最佳，因此油田目前井網(wǎng)井距下調(diào)整井合理生產(chǎn)厚度為50 m。

4 認(rèn)識與結(jié)論

(1)調(diào)整井初期生產(chǎn)符合徑向流生產(chǎn)特征，因此采用指數(shù)函數(shù)做趨勢預(yù)測，建立的校正米采油指數(shù)與生產(chǎn)厚度經(jīng)驗公式，相關(guān)性好，可用來指導(dǎo)油田調(diào)整井合理生產(chǎn)厚度預(yù)測。

(2)按照油田的合理生產(chǎn)壓差為4.0 MPa，預(yù)測目前井網(wǎng)井距下油田調(diào)整井的合理生產(chǎn)厚度為50 m。

[1] 黃炳光，劉蜀知.實用油藏工程與動態(tài)分析方法[M].北京:石油工業(yè)出版社.1998:31-34.

[2] 吳迪祥，張繼芬，李虎君.油層物理[M].北京:石油工業(yè)出版社.1994:198-212.

[3] 翟云芳.滲流力學(xué)(第三版)[M].北京:石油工業(yè)出版社.2009:86-60.

[4] 葛家理.油氣層滲流力學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社，1982:20-37.

[5] 陳濤平，胡靖邦.石油工程[M].北京:石油工業(yè)出版社.2000:213-216.

[6] 塔雷克.艾哈邁德.油藏工程手冊[M].北京:石油工程出版社.2002:210-212.

[7] 洪世鐸.油藏物理基礎(chǔ)[M].石油工業(yè)出版社.1985:115-121.

(編輯 王建年)

The new method of predicting reasonable production thickness of the adjustment wells in PL Oilfield

Zhao Jingkang，Kang Kai，Zhang Jun ,Li Yuanting

(TianjinBranchCompanyofCNOOCBohaiOilResearchInstitute,Tianjin300452,China)

PL Oilfield adopts one development well pattern.Due to the long hydrocarbon bearing interval，big single well drilling case thickness and medium-high water cut，PL Oilfield is confronted with comprehensive adjustment.Demonstration of reasonable production thickness This article applied relative permeability data and high pressure physical property of crude oil phase to protract dimensionless productivity index and water cut plate under different fluid viscosity.Then adjust containing water specific productivity index in initial stage to water-free specific productivity index.On this base the empirical expression of production thickness and water-free specific productivity index is established.Reasonable production thickness is determined by predicting production of different production thickness under the given reasonable drawdown pressure，which provides the basis to divided series of strata development and perforation program of adjustment wells.

divided series of strata；specific productivity index；water cut；production thickness

2015-09-30；改回日期：2016-01-15。

趙靖康(1973—)，高級工程師，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)研究工作，電話：022-25804924，E-mail:zjk4846679@163.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.02.009

TE323

A