韋8斷塊優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)識(shí)別與調(diào)整實(shí)踐

高 峰

(中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

韋8斷塊優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)識(shí)別與調(diào)整實(shí)踐

高 峰

(中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

準(zhǔn)確識(shí)別優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)是流場(chǎng)調(diào)整的關(guān)鍵。在流場(chǎng)的定量研究中，平均概念無(wú)法體現(xiàn)差異性，綜合概念無(wú)法體現(xiàn)方向性，而運(yùn)用油藏工程方法定量表征油藏流場(chǎng)的瞬時(shí)量和累積量，可以準(zhǔn)確識(shí)別優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。從流場(chǎng)的成因分析入手，根據(jù)研究區(qū)塊的油藏特征及理論模型分析，確定優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的主控因素，再優(yōu)選流場(chǎng)識(shí)別的技術(shù)方法，采用模糊定性分析、動(dòng)態(tài)流線分析和油藏流場(chǎng)表征等技術(shù)，定量分析韋8斷塊的優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)，準(zhǔn)確識(shí)別各砂體油水井間的流場(chǎng)分布特征，為油藏流場(chǎng)調(diào)整、有效挖潛井間剩余油提供了依據(jù)。

儲(chǔ)層非均質(zhì)性 油水粘度比 優(yōu)勢(shì)流場(chǎng) 流場(chǎng)強(qiáng)度 定量表征

長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)油藏受儲(chǔ)層非均質(zhì)性及油水粘度比的影響，部分井區(qū)水線推進(jìn)不均，優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)區(qū)域油井水淹嚴(yán)重，導(dǎo)致注入水無(wú)效循環(huán)[1-2]。韋8斷塊為低滲透、普通稠油油藏，壓裂裂縫方向性明顯，油水粘度比較高，注水開(kāi)發(fā)后水驅(qū)指進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。

受優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的影響，目前韋8斷塊水驅(qū)指數(shù)上升，存水率下降，注入水利用率低，準(zhǔn)確識(shí)別優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)并及時(shí)調(diào)整顯得尤為重要。

以往優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的識(shí)別主要建立在地下飽和度場(chǎng)的跟蹤監(jiān)測(cè)以及油藏動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)上，未對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行定量表征。而油藏流場(chǎng)存在目前流場(chǎng)強(qiáng)度(瞬時(shí)量)和累積流場(chǎng)強(qiáng)度(累積量)兩個(gè)物理量，在優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的識(shí)別和調(diào)整過(guò)程中，只考慮其中之一往往發(fā)生誤判，影響流場(chǎng)的調(diào)整效果。

本次研究綜合運(yùn)用模糊定性分析、動(dòng)態(tài)流線分析和油藏流場(chǎng)表征等技術(shù)[3-4]，對(duì)韋8斷塊優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)進(jìn)行定性和定量研究，為下步油藏流場(chǎng)調(diào)整提供依據(jù)。

1 流場(chǎng)成因及控制因素分析

1.1 優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)成因分析

在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，受儲(chǔ)層非均質(zhì)性、注采強(qiáng)度變化、流體粘度和層內(nèi)縱向竄流等因素的影響，部分注采井間單層突進(jìn)嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)[5]。

韋8斷塊沉積微相變化較快，平面滲透率較好的地區(qū)水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果較好，縱向高滲透層采出程度較高，但水淹也較為嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。高含水開(kāi)發(fā)階段，受大量注入水的沖刷和浸泡，部分粘土礦物和微粒會(huì)分解被水沖刷而移位，導(dǎo)致注水井主吸層吸水量越來(lái)越多，采油井主產(chǎn)層產(chǎn)液量越來(lái)越多，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。油藏地下原油粘度較大，注入水指進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)韋8斷塊投產(chǎn)井均需壓裂，壓裂后注入水沿裂縫方向流動(dòng)(近東西向)，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。韋8斷塊主要地質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 韋8斷塊主要地質(zhì)參數(shù)

圖1 滲透率級(jí)差對(duì)油藏流場(chǎng)的影響

1.2 優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)控制因素分析

以赤岸地區(qū)地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，通過(guò)建立平面和三維立體理論模型，運(yùn)用油藏?cái)?shù)模技術(shù)，分析各因素對(duì)流場(chǎng)強(qiáng)度的影響。

根據(jù)韋8斷塊的油藏特征以及理論模型的數(shù)模研究，對(duì)比儲(chǔ)層非均質(zhì)性、注采強(qiáng)度變化、流體粘度和層內(nèi)縱向竄流等因素對(duì)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)分布的影響。綜合分析認(rèn)為儲(chǔ)層非均質(zhì)性、油水粘度比是影響韋8斷塊優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)分布的主要因素：滲透率級(jí)差越大，平面和縱向上非均質(zhì)性越強(qiáng)，流線越不均勻，高滲透層優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)越明顯；油水粘度比越大，水驅(qū)波及面積越小，優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)形成后單層突進(jìn)嚴(yán)重，影響開(kāi)發(fā)效果(見(jiàn)圖1，2)。

圖2 油水粘度比對(duì)油藏流場(chǎng)的影響

2 優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)識(shí)別技術(shù)研究

流場(chǎng)識(shí)別常用的技術(shù)方法主要有：測(cè)井方法、井間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法、試井方法、取心方法和油藏工程方法。流場(chǎng)的定量研究主要依據(jù)油水井的監(jiān)測(cè)資料，而該油田監(jiān)測(cè)資料較少，不能得到所有井的定量解釋結(jié)果。為了綜合研究韋8斷塊優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)，采用油藏工程方法對(duì)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)進(jìn)行定性和定量的研究。

2.1 模糊定性分析技術(shù)

優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)模糊定性分析方法主要是運(yùn)用靜態(tài)資料、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料，選取影響流場(chǎng)形成的地質(zhì)與開(kāi)發(fā)因素和表征優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)特征的開(kāi)發(fā)指標(biāo)，建立識(shí)別流場(chǎng)的指標(biāo)體系并計(jì)算評(píng)判指標(biāo)，利用所得到的評(píng)判指數(shù)，進(jìn)行流場(chǎng)強(qiáng)度的定性識(shí)別，評(píng)判指數(shù)越大，油水井優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)越明顯[6]。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，將各井區(qū)的流場(chǎng)強(qiáng)度劃分為4個(gè)等級(jí)，并將對(duì)應(yīng)的等級(jí)投影到油水井點(diǎn)上，顏色越深表示優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)越明顯。從圖3可以看出：高部位地層能量較弱，優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)不明顯，中低部位受注水及邊水的影響，井區(qū)容易形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)；同時(shí)受滲透率和壓裂裂縫方向的影響，優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)沿東西方向較為明顯。這種方法可以定性的判斷單井點(diǎn)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的分布情況。

圖3 韋8斷塊E1f11井區(qū)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)分布

2.2 流線分析技術(shù)

為了更好地判斷油水井間的連通關(guān)系和各砂體的優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)特征，研究采用了動(dòng)態(tài)流線分析技術(shù)。動(dòng)態(tài)流線分析技術(shù)是以油藏滲流理論為基礎(chǔ)，基于動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)的小層動(dòng)用狀況預(yù)測(cè)方法。流線自身的信息包括：

(1)根據(jù)不同沉積微相的動(dòng)用條件和井間相變影響，通過(guò)檢查井資料，建立不同沉積微相動(dòng)用狀況和注采井距的關(guān)系，進(jìn)一步完善注采關(guān)系劃分方法，使油水井間注采關(guān)系評(píng)價(jià)更合理。

(2)數(shù)據(jù)源基于所有流線銜接的生產(chǎn)井和注水井有關(guān)的體積流量的計(jì)算，可以決定各井的流量分配系數(shù)，明確顯示出各階段油井的產(chǎn)液量和水井的注入量大小。

流場(chǎng)在油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中是持續(xù)變化的，階段注水量動(dòng)態(tài)流線分析可以確定目前油水井間的優(yōu)勢(shì)流線方向及階段流量的大小(圖4)；累積注水量動(dòng)態(tài)流線分析可以確定歷史油水井間的優(yōu)勢(shì)流線方向及累積流量的大小(圖5)。根據(jù)累積和階段注水量流線分析可以清晰地展示出不同階段優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的分布特征。

圖4 韋8斷塊E1f11-4階段注水量分析

圖5 韋8斷塊E1f11-4累積注水量分析

油藏流場(chǎng)存在目前流場(chǎng)強(qiáng)度(瞬時(shí)量)和累積流場(chǎng)強(qiáng)度(累積量)兩個(gè)物理量，階段注水量流線分析可以確定目前流場(chǎng)強(qiáng)度，但不能展現(xiàn)出高含水關(guān)停井形成的優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)，即階段流場(chǎng)特征不能顯示歷史流場(chǎng)強(qiáng)度；而對(duì)于新井投產(chǎn)和目前補(bǔ)層生產(chǎn)形成的優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)則不能在累積注水量流線分析圖上顯示出來(lái)，即累積流場(chǎng)強(qiáng)度不能顯示流場(chǎng)的變化過(guò)程。為了運(yùn)用較少的參數(shù)評(píng)價(jià)不同時(shí)期流場(chǎng)強(qiáng)度的差異性，研究運(yùn)用了流場(chǎng)定量表征技術(shù)。

2.3 流場(chǎng)定量表征技術(shù)

在流場(chǎng)的定量研究中平均概念無(wú)法體現(xiàn)差異性，綜合概念無(wú)法體現(xiàn)方向性，流場(chǎng)強(qiáng)度的完整表征需要以下3個(gè)參數(shù)：驅(qū)替倍數(shù)、流體流速和含水飽和度。

綜合地質(zhì)和開(kāi)發(fā)屬性，研究引用了通量的概念：即瞬時(shí)和累積通過(guò)單位面積的流體體積。通量本身表征累積沖刷程度，通量的導(dǎo)數(shù)即是流體流速，水相通量和油相通量可以計(jì)算出含水率[7-8]。

式中，Qx為在每個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)X平面的平均流量；Qy為在每個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)Y平面的平均流量；Qz為在每個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)Z平面的平均流量。

考慮到油藏生產(chǎn)歷史和剩余油的分布特點(diǎn)，綜合運(yùn)用水相通量和油相通量，使用對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)量和累積量作為流場(chǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

在精細(xì)三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，充分考慮滲透率級(jí)差、油水粘度比等影響因素，建立韋8斷塊流場(chǎng)表征模型。根據(jù)油藏通量的計(jì)算，將流場(chǎng)強(qiáng)度運(yùn)用通量表征，顯示出各砂體不同時(shí)期的油藏通量分布(圖6)[9]。

圖6 韋8斷塊E1f11-4油藏通量分布

圖7 韋8斷塊E1f11-4優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)定量綜合分析

根據(jù)流場(chǎng)強(qiáng)度與通量、可動(dòng)油系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合模糊定性識(shí)別方法，進(jìn)一步完善優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的分級(jí)(表2)。

結(jié)合優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)分布及階段注水量流線分析，可以清晰地顯示各砂體、各井組間目前及歷史累積優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)方向及強(qiáng)度，為流場(chǎng)調(diào)整提供依據(jù)(圖7)。

表2 流場(chǎng)強(qiáng)度綜合分級(jí)評(píng)價(jià)

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

韋8-6井投產(chǎn)E1f11-4砂體后含水上升快，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：該井區(qū)存在強(qiáng)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)，目前驅(qū)替強(qiáng)度較強(qiáng)，但累積流場(chǎng)強(qiáng)度較弱，采出程度較低，剩余油挖潛潛力較大；而周邊油井韋8-24和韋8-21井目前優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)較弱，但累積流場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)，有提液的潛力。

運(yùn)用流場(chǎng)分析結(jié)果，對(duì)韋8-21和韋8-24井采取提液措施，使注入水更多地流向周邊油井，改變目前優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的分布狀況，提高注入水利用率，有效挖潛井間的剩余油。

通過(guò)調(diào)整周邊油井的生產(chǎn)參數(shù)，均衡了油藏流場(chǎng)，有效挖潛了剩余油。措施實(shí)施后，韋8-6井日產(chǎn)油從1.5 t/d上升至4.5 t/d，并保持穩(wěn)定，含水從92.4%下降至77.8%，韋8-21和韋8-24井提液后產(chǎn)量均有所上升，井組預(yù)測(cè)年增油1 000 t以上，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益(圖8)。

圖8 韋8斷塊E1f11-4措施前后注采關(guān)系與剩余油對(duì)比

4 結(jié)論

(1)油藏在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，受儲(chǔ)層非均質(zhì)性、注采強(qiáng)度變化、流體粘度和層內(nèi)縱向竄流等因素的影響，部分注采井間突進(jìn)嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)；滲透率級(jí)差和油水粘度比是影響韋8斷塊流場(chǎng)強(qiáng)度分布的主要因素。

(2)結(jié)合模糊定性分析和動(dòng)態(tài)流線分析技術(shù)，綜合運(yùn)用通量參數(shù)，可定量表征流場(chǎng)強(qiáng)度并準(zhǔn)確展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)的變化過(guò)程，為流場(chǎng)優(yōu)化調(diào)整提供直觀的參考。

(3)流場(chǎng)在油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中是持續(xù)變化的，所以流場(chǎng)調(diào)整是一個(gè)需要持續(xù)跟蹤研究的過(guò)程；通過(guò)持續(xù)的流場(chǎng)調(diào)整，均衡驅(qū)替，可實(shí)現(xiàn)低滲透油藏的持續(xù)高效穩(wěn)產(chǎn)。

[1] 賈俊山.優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)表征技術(shù)[J].斷塊油氣藏,2011,18(5)：626-629.

[2] 辛治國(guó)，賈俊山，孫波.優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)發(fā)育階段定量確定方法研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,34(2):119-124.

[3] 王鳴川，石成方，朱維耀，等.優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別與精確描述[J].油氣地質(zhì)與采收率,2016,23(1):79-84.

[4] 丁帥偉，姜漢橋，趙冀，等.水驅(qū)砂巖油藏優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別綜述[J].石油地質(zhì)與工程,2015,29(5)：132-136.

[5] 陳永生.油藏流場(chǎng)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998:1-2.

[6] 胡寶清.模糊理論基礎(chǔ)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2004:202-208.

[7] 馮其紅，王樹(shù)義，王研，等.變權(quán)方法在區(qū)塊整體調(diào)剖模糊選井中的應(yīng)用[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002,26(4):45-47.

[8] 陳付真，姜漢橋，李杰，等.油藏流場(chǎng)的定量化描述方法及其應(yīng)用研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2011,33(12):111-114.

[9] 吳瓊，李相方.基于流線數(shù)值模擬的低滲透油藏中后期調(diào)整研究[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2009,28(6):110-114.

IdentificationandadjustmentpracticeofdominantflowfieldinW8faultblock

GAO Feng

(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany，SINOPEC，Yangzhou225009，China)

Accurate identification of dominant flow field is the key to adjustment of flow field. In the quantitative study of the flow field, the average concept fails to reflect difference, and the comprehensive concept can not reflect directivity. The instantaneous and accumulative amounts of reservoir flow field were quantitatively characterized by the reservoir engineering method. So the dominant flow field is accurately identified. Starting from the cause analysis of the flow field, the main control factors of the dominant flow field were determined according to the analysis of reservoir characteristics and theoretical model. And then the identification technology of the flow field was optimized. Using the fuzzy qualitative analysis, the dynamic streamline analysis and the characterization technology for reservoir flow field, the dominant flow field of W8 fault block was quantitatively analyzed. Finally, it was accurately identified the distribution characteristics of flow field between oil and water wells of each sand body. This provides technical references for the adjustment of reservoir flow field and effectively tapping the potential of interwell remaining oil.

reservoir heterogeneity; viscosity ratio of oil and water; dominant flow field; flow field strength; qualitative characterization

TE122

A

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.04.013

2017-06-14；改回日期2017- 07-05。

高峰(1987—)，碩士，助理研究員，現(xiàn)從事油田開(kāi)發(fā)研究工作。E-mail:gao_feng.jsyt@sinopec.com。

(編輯 謝 葵)