濁積砂體的水平井五點(diǎn)井網(wǎng)部署方式的優(yōu)化-利用數(shù)值模擬

石若峰，江山，劉夢(mèng)佳，劉莉

（長(zhǎng)江大學(xué)，湖北武漢430100）

濁積砂體的水平井五點(diǎn)井網(wǎng)部署方式的優(yōu)化-利用數(shù)值模擬

石若峰，江山，劉夢(mèng)佳，劉莉

（長(zhǎng)江大學(xué)，湖北武漢430100）

利用已知的濁積砂體沉積模型建立eclipse數(shù)模，用數(shù)學(xué)模型分析水平井開發(fā)的注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，優(yōu)化水平井的開發(fā)方式。（1）以研究區(qū)的五點(diǎn)井網(wǎng)開發(fā)為例，從水平井部署方式與物源方向的變化關(guān)系來(lái)分析注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，評(píng)價(jià)開發(fā)方案優(yōu)劣；（2）用數(shù)值模擬預(yù)測(cè)水平井部署方式對(duì)產(chǎn)油的影響。

濁積砂體；數(shù)值模擬；水平井；五點(diǎn)井網(wǎng)；注采關(guān)系

“濁積砂體”一詞是指一般意義的廣義濁積巖體，其含義與重力流沉積物相近[1]?，F(xiàn)今對(duì)濁積砂體的研究從“靜態(tài)分析”包括砂體分布，沉積微相等的研究已經(jīng)有一系列成果[2-4]。“動(dòng)態(tài)分析”包括成藏動(dòng)力學(xué)，成藏機(jī)理也有很好的論述。本文從建立濁積砂體的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合水平井實(shí)際開發(fā)數(shù)據(jù)以及實(shí)際開發(fā)方式進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。用數(shù)值模擬預(yù)測(cè)不同水平井部署方式的優(yōu)劣。

1 濁積砂體的沉積模型建立

根據(jù)前人沉積模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了三期砂體疊置發(fā)育儲(chǔ)層地質(zhì)模型，建立的模型垂直物源方向長(zhǎng)2 km，平行物源方向長(zhǎng)3 km（見圖1）。在eclipse進(jìn)行數(shù)模時(shí)，粗化時(shí)采用的網(wǎng)格精度為：平面上20 m× 20 m，依據(jù)前文地質(zhì)研究成果，每個(gè)小層厚度大概10 m，因此縱向上每個(gè)砂體中心位置厚度設(shè)置為10 m，縱向上每個(gè)砂體細(xì)分10個(gè)小層，網(wǎng)格數(shù)：150×100×30= 450 000個(gè)。

根據(jù)砂體的發(fā)育情況及展布關(guān)系，設(shè)計(jì)了水平井在砂體中分布的三種模式：順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向。根據(jù)水平井與砂體的不同配位模式，給出了井在儲(chǔ)層中分布的示意圖（見圖2～圖4）。

圖1 砂體發(fā)育地質(zhì)模型

圖2 水平井順物源方向鉆進(jìn)示意圖

圖3 水平井與物源方向斜交鉆進(jìn)示意圖

圖4 水平井垂直物源方向鉆進(jìn)示意圖

研究區(qū)主要采用五點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)，在理論模型中布置注水井時(shí)仍采用五點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行注水。由于水平井與物源的位置不同，注水井在模型中的位置也不同。

建立模型過(guò)程中，使用的其他巖石物性參數(shù)、流體物性參數(shù)及相對(duì)滲透率等數(shù)據(jù)，均采用研究區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)或油藏工程部分研究得到的成果。

2 不同水平井部署方式對(duì)應(yīng)的注采關(guān)系

研究區(qū)以五點(diǎn)井網(wǎng)為主，順物源方向部署水平井，水平井會(huì)鉆遇2~3個(gè)砂體；水平井與物源方向斜交時(shí)，水平井會(huì)鉆遇3個(gè)砂體；水平井與物源方向垂直時(shí)，僅鉆遇1個(gè)砂體。而不同水平井部署原則，則對(duì)應(yīng)的注水井的部署位置也不相同，導(dǎo)致砂體的控制程度也不相同，油水井的對(duì)應(yīng)關(guān)系差別也很大。

2.1 順物源方向

當(dāng)水平井順物源方向部署時(shí)，水平井基本會(huì)鉆遇2～3個(gè)砂體，此時(shí)圍繞水平井部署的4口注水井，則基本上會(huì)鉆遇1個(gè)砂體，即①號(hào)和③號(hào)砂體有水井控制，而②號(hào)砂體則無(wú)水井控制。在①號(hào)和③號(hào)砂體中形成注采對(duì)應(yīng)（見圖5），但是在②號(hào)砂體中則表現(xiàn)為有采無(wú)注的情形，由于水平井井段較短，所以水平井只是鉆遇2個(gè)砂體，那么就會(huì)形成1個(gè)砂體有注有采，1個(gè)砂體有注無(wú)采和1個(gè)砂體有采無(wú)注的情況（見圖6，圖7）。

圖5 水平井順物源方向水井井位圖

圖6 水平井順物源方向水井井位圖

圖7 水平井順物源方向水井井位圖

2.2 與砂體方向斜交或垂直

水平井方向與砂體展布方向斜交，三個(gè)砂體都有水平井鉆遇，W1井鉆遇①號(hào)砂體中心位置，W2井鉆遇①號(hào)砂體和②號(hào)砂體邊部，W3井鉆遇③號(hào)砂體中心位置，W4井鉆遇②號(hào)砂體和③號(hào)砂體邊部?？傮w上三個(gè)砂體都有油水井控制，形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對(duì)砂體控制較差（見圖8，圖9）。

水平井方向與砂體展布方向垂直，只有②號(hào)砂體有水平井鉆遇，W1井和W2井鉆遇①號(hào)、②號(hào)砂體，W3井和W4井鉆遇②號(hào)、③號(hào)砂體。①號(hào)和③號(hào)砂體都只有注無(wú)采，②號(hào)砂體注采系統(tǒng)完善，整體上砂體控制程度差（見圖10）。

圖8 水平井與物源斜交水井井位圖

圖9 水平井與物源斜交井位圖

圖10 水平井垂直物源方向水井井位圖

3 不同水平井部署方式的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)

不同的注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)產(chǎn)生不同的開發(fā)效果。實(shí)際濁積砂體沉積過(guò)程中，由于水動(dòng)力條件的變化，濁積砂體一般中心物性最好，向著頂部和底部物性逐漸變差。根據(jù)濁積砂體最中心位置物性最好，向頂?shù)缀蛢蛇呑儾畹脑瓌t，設(shè)計(jì)平面非均值性和垂向非均值性，得到砂體物性模型（見圖11）。模型中中心網(wǎng)格向頂部和底部以4倍極差物性逐漸變差（見表1）。

表1 模擬參數(shù)表

圖11 濁積砂體物性模型

3.1 普通水平井部署方式

根據(jù)濁積砂體物性模型及不同水平井走向條件下油水井位置關(guān)系，模擬了不同油水井位置關(guān)系下，五點(diǎn)井網(wǎng)的開發(fā)效果（見圖12～圖14）。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，順物源方向部署水平井，雖然②號(hào)砂體沒(méi)有形成注采系統(tǒng)，但是①號(hào)和③號(hào)砂體控制良好，而且油水井都部署在砂體中心位置，所以開發(fā)效果良好，斜交物源方向雖然三個(gè)砂體控制都很好，但是由于兩口水井部署在砂體邊部，且水平井相當(dāng)長(zhǎng)部分鉆遇砂體較差部位，所以開發(fā)效果相對(duì)較差，而垂直物源方向由于砂體控制較差，僅僅②號(hào)砂體形成注采系統(tǒng)，且水井分布在砂體邊部，無(wú)法形成有效注采系統(tǒng)，開發(fā)效果差。

3.2 腰部水平井部署方式

采用腰部井對(duì)順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向的三種水平井五點(diǎn)井網(wǎng)的開發(fā)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，油水井的位置關(guān)系（見圖15）。

利用數(shù)值模擬模型，對(duì)上述油水井位置關(guān)系下的開發(fā)效果進(jìn)行模擬研究，其結(jié)果（見圖16～圖18）。結(jié)果顯示：壓裂后順物源方向部署水平井，短時(shí)間能獲得較高產(chǎn)能，但是含水上升快，產(chǎn)量遞減快，斜交物源方向部署水平井，能長(zhǎng)時(shí)間保持較高水平生產(chǎn)，垂直物源方向開發(fā)效果有一定改善，但是整體效果依然不好。因此配合腰部壓裂，由于斜交物源方向砂體控制程度最高，開發(fā)效果最好。

圖12 濁積砂體不同油水井位置下日產(chǎn)油預(yù)測(cè)曲線

圖13 濁積砂體不同油水井位置下累產(chǎn)油預(yù)測(cè)曲線

圖14 濁積砂體不同油水井位置下含水率預(yù)測(cè)曲線

圖15 腰部井開發(fā)油水井的位置關(guān)系圖

圖16 腰部井開發(fā)不同油水井位置下日產(chǎn)油預(yù)測(cè)曲線

圖17 腰部井開發(fā)不同油水井位置下累產(chǎn)油預(yù)測(cè)曲線

圖18 腰部井開發(fā)不同油水井位置下含水率預(yù)測(cè)曲線

4 結(jié)論

對(duì)濁積砂體的建模和五點(diǎn)井網(wǎng)下水平井部署方式的研究表明：（1）順物源方向上，會(huì)形成一個(gè)砂體有注有采，一個(gè)砂體有注無(wú)采和一個(gè)砂體有采無(wú)注的情況；（2）水平井方向與砂體展布方向斜交，能形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對(duì)砂體控制較差；（3）水平井方向與砂體展布方向垂直，整體上砂體控制程度差；（4）腰部水平井部署方式配合腰部壓裂比一般水平井部署方式的數(shù)值模擬情況好，開發(fā)效果較優(yōu)。

［1］隋風(fēng)貴.濁積砂體油氣成藏主控因素的定量研究［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26（1）：56-59.

［2］崔攀峰，趙驚蟄，楊秋蓮，等.華池油田長(zhǎng)3油層沉積微相與含油性關(guān)系［J］.西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，17（1）：15-19.

［3］李志華，劉正鋒，張宇曉，等.儲(chǔ)層含油性分析的分形研究［J］.油氣井測(cè)試，2002，11（4）：16-18.

［4］于建國(guó).砂礫巖體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究與含油性預(yù)測(cè)［J］.石油地球物理勘探，1997，32（A1）：15-19.

化學(xué)手段讓火電機(jī)組實(shí)現(xiàn)“近零排放”

“PM2.5團(tuán)聚除塵超低排放技術(shù)”日前已在國(guó)電豐城電廠34萬(wàn)千瓦火力發(fā)電機(jī)組除塵減排技術(shù)改造中取得圓滿成功。去年12月，經(jīng)江西環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的嚴(yán)格檢測(cè)，機(jī)組煙塵排放濃度均值僅為1.7毫克/立方米，除塵效率達(dá)到了88.79%。

“PM2.5團(tuán)聚除塵超低排放技術(shù)”是華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張軍營(yíng)教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十年開發(fā)出的一項(xiàng)新技術(shù)。這一技術(shù)是在傳統(tǒng)除塵器前增設(shè)團(tuán)聚裝置，可使得細(xì)顆粒物團(tuán)聚成鏈狀和絮狀，附著于大顆粒物，再由傳統(tǒng)除塵器對(duì)團(tuán)聚后的大顆粒物進(jìn)行捕集，可大幅提高細(xì)顆粒物的脫除效率。

這項(xiàng)研究得到了科技部863計(jì)劃、973計(jì)劃的立項(xiàng)支持，擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。據(jù)環(huán)保專家介紹，該技術(shù)顛覆了以往物理除塵模式，采用化學(xué)團(tuán)聚方式促進(jìn)細(xì)顆粒物（PM2.5）團(tuán)聚，是目前國(guó)內(nèi)有效控制化石燃料PM2.5排放的重大科研成果，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

（摘自中國(guó)化工信息2017年第2期）

TE324

A

1673-5285（2017）02-0080-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.02.019

2016－10-26