中高滲強(qiáng)邊水油藏合理采液強(qiáng)度研究

殷金平，孫超囡，張東星，朱小麗

（大港油田勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

D油田是一天然能量充足的強(qiáng)邊水油藏，目前開發(fā)中主要存在的問題是：無水采油期短、含水上升快、遞減率大等。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，D油田無論是單井還是斷塊，日產(chǎn)液量與含水都呈現(xiàn)出了很強(qiáng)的相關(guān)性：當(dāng)斷塊（單井）日產(chǎn)液量降低時(shí)，含水下降；當(dāng)斷塊（單井）日產(chǎn)液量上升時(shí)，含水上升，這就說明D油田存在一個(gè)合理采液強(qiáng)度和最佳含水上升率的問題。

1 開發(fā)概況

D油田是被多條斷層切割為三個(gè)臺階的斷壘油藏，油藏埋深在 1 700 m～1 900 m，地層傾角 3°～4°，孔隙度為20%～30%，滲透率在500 mD～2 000 mD，屬于中淺層、中高孔、中高滲斷壘油藏。D油田以三角洲前緣河道沉積為主，砂體發(fā)育，縱向上表現(xiàn)為上細(xì)下粗的正韻律沉積分布，存在不穩(wěn)定的泥質(zhì)夾層，儲層以中細(xì)粒砂巖為主。平面上，南北兩部分油層厚度差異較小，平均有效厚度10.2 m。該區(qū)發(fā)育多套油水系統(tǒng)，油水界面不統(tǒng)一。

D油田目前采油井18口，全部以電潛泵的采油方式開采，斷塊日產(chǎn)油1 100 t，含水37.7%，采出程度8.0%，采油速度2.1%。油藏原始地層壓力17 MPa～19 MPa，飽和壓力1.7 MPa，地飽壓差大，屬于正常的壓力梯度。地層原油黏度3.5 cp，地層原油密度0.81 g/cm3，原油物性好。利用油藏工程能量守恒公式計(jì)算，水體倍數(shù)為156，故D油田邊水能量充足，可采取天然能量開發(fā)的方式。

2 存在問題

（1）構(gòu)造的低部位油井，無水采油期短：縱觀全區(qū)含水情況,構(gòu)造較低、邊部單井含水高，都進(jìn)入了高含水期（大于60%）；單井無水采油期最長為40 d，最少為0 d（投產(chǎn)即含水）。

（2）初期產(chǎn)能高，油井見水后，產(chǎn)量遞減大（見圖1）：通過油田前期試油試采分析計(jì)算得到，D油田E2、E3油組的米采油指數(shù)高，平均在4.21 bbl/（d·psi·m），實(shí)際投產(chǎn)后，米采油指數(shù)保持在0.91 bbl/（d·psi·m）左右，投產(chǎn)初期，大部分油井日產(chǎn)油達(dá)到了2 000 bbl以上，但隨著油井含水不斷上升，單井產(chǎn)量極具下降，當(dāng)含水上升率在5%左右時(shí)，單井月遞減律達(dá)到了3.6%。

（3）含水上升速度快、含水上升率高：D油田儲層物性好、原油性質(zhì)好、油層有效厚度在10 m左右，該油田地下原油黏度小（3.5 cp），油水流度比?。?.6），決定了隨著油層見水，含水上升速度加快，并導(dǎo)致產(chǎn)量遞減加快，目前斷塊主要任務(wù)為“控水生產(chǎn)”。

3 合理采液強(qiáng)度概念的提出

采液強(qiáng)度是單位油層厚度的日采液量，就是每米油層每日采出多少液量[1]。D油田油層厚度大，邊水能量強(qiáng)，若該油田采液強(qiáng)度過大會引起油藏含水上升速度過快、邊水突破過早，最后造成油藏過早水淹，影響油田的最終采收率；若采液強(qiáng)度過小，雖能有效控制油藏邊水推進(jìn)速度，但卻不能保證油田實(shí)現(xiàn)高效、高速開發(fā)，故為保證油田既能高速高效開發(fā)，又能穩(wěn)步控制邊水過快、過早上升，筆者提出了合理采液強(qiáng)度的概念。

圖1 D油田主力砂體遞減規(guī)律曲線

表1 單井調(diào)整前后含水變化表

針對D油田，含水率與產(chǎn)液量存在很強(qiáng)的相關(guān)性（見表1），2014年年底，由于政策性原因降低了斷塊部分單井的產(chǎn)液量，單井含水率也迅速表現(xiàn)出下降的趨勢。故從實(shí)際動態(tài)數(shù)據(jù)情況看，含水率與采液量之間存在一個(gè)臨界點(diǎn)，當(dāng)超越這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，單井含水率會迅速上升，并導(dǎo)致遞減率增大，故若想保證斷塊高效、高速開發(fā)，需制定出不同生產(chǎn)井的不同合理采液強(qiáng)度。

4 合理采液強(qiáng)度的研究

4.1 應(yīng)用相滲數(shù)據(jù)研究單井合理采液強(qiáng)度

D油田主力油層為E2、E3油組，滲透率在500 mD～2 000 mD，屬于高滲油藏，相滲曲線（見圖2）。該油田油藏水驅(qū)油具有以下特征：束縛水飽和度為34%，殘余油飽和為15%，油水兩相區(qū)在34%～85%，兩相流動區(qū)較寬；油水兩相交匯點(diǎn)的飽和度為65%，大于50%的界限值，儲層親水，呈現(xiàn)出典型的水濕油藏的特征；在殘余油飽和度下，曲線的水相相對滲透率大于30%的界限，典型高滲油藏特點(diǎn)。

圖2 D油田相滲曲線

式中：R-采出程度；SW-含水飽和度；SWi-束縛水飽和度；fw-含水；Kro-油相滲透率；Krw-水相滲透率；μ-黏度。

首先利用相滲數(shù)據(jù)通過公式（1）、（2）計(jì)算出理論的含水上升率與采出程度關(guān)系曲線（見圖3）。其次對主力單砂體的含水上升率、采液強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注到理論模板中，高含水上升率對應(yīng)高采液強(qiáng)度，低含水上升率對應(yīng)低采液強(qiáng)度。理論曲線與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)值對比分析認(rèn)為：當(dāng)采液強(qiáng)度超過250 bbl/（d·m）時(shí)，實(shí)際含水上升率也不在理論含水上升率范圍之內(nèi)，相反當(dāng)采液強(qiáng)度小于250 bbl/（d·m）時(shí)，實(shí)際含水上升率在理論含水范圍之內(nèi)，故認(rèn)為D油田最大合理采液強(qiáng)度應(yīng)小于250 bbl/（d·m）。

4.2 不同構(gòu)造位置，單井合理采液強(qiáng)度研究

從實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析：D油田目前共有油井17口，開井17口（見圖4），含水與采液強(qiáng)度存在一個(gè)臨界點(diǎn)，當(dāng)采液強(qiáng)度在臨界點(diǎn)之下，含水率與采液強(qiáng)度關(guān)系不明顯，當(dāng)采液強(qiáng)度在臨界點(diǎn)之上，含水率與采液強(qiáng)度呈正相關(guān)。

利用以上觀點(diǎn)：D油田有5口單井可以確定出合理采液強(qiáng)度（見表2），為尋求剩余12口單井的合理采液強(qiáng)度，故目前已得到結(jié)論的5口單井出發(fā)，分析得出采液強(qiáng)度各不相同。從油藏角度分析認(rèn)為：合理采液強(qiáng)度不同，主要與單井構(gòu)造位置有關(guān)，構(gòu)造位置相對較高的單井，合理采液強(qiáng)度偏大，構(gòu)造位置相對較低的單井，合理采液強(qiáng)度偏小。依據(jù)此觀點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)D-8、9、11、13、15井距離油水邊界的距離，通過各單井合理采液強(qiáng)度與距離油水邊界的距離進(jìn)行回歸，得到一個(gè)線性關(guān)系（見圖5）。針對D油田剩余12口未知合理采液強(qiáng)度的單井，通過回歸公式與單井距離油水邊界的距離進(jìn)行推算，最后得到每口單井的合理采液強(qiáng)度。

圖3 主力砂體含水與合理采液量的關(guān)系

圖4 D-9、D-11井含水與合理產(chǎn)量的關(guān)系

表2 單井調(diào)整前后含水變化表

圖5 D油田合理采液強(qiáng)度和油水邊界距離的關(guān)系

圖6 D-12井日生產(chǎn)曲線圖

5 效果分析

通過上述研究工作，D油田各項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)向好：油田采收率由以前的30%上升為目前的35%，斷塊含水一直保持在50%以下，年遞減率保持在15%左右。

2017年3月，由于產(chǎn)量任務(wù)緊張，依據(jù)單井合理采液強(qiáng)度研究結(jié)果，對D油田的18口油井進(jìn)行優(yōu)選，最終優(yōu)選 D-12、D-19、D-20 井，通過提液措施，達(dá)到增油目的，效果顯著，三口井日產(chǎn)油量增加500 bbl，含水未見上升（見圖6）。

6 結(jié)論與認(rèn)識

（1）通過斷塊相滲數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)可確定油田最大采液強(qiáng)度；

（2）合理采液強(qiáng)度值大小與單井構(gòu)造位置呈線性相關(guān)：構(gòu)造位置高，合理采液強(qiáng)度略大，構(gòu)造位置低，合理采液強(qiáng)度略小；

（3）根據(jù)已知單井合理采液強(qiáng)度進(jìn)行回歸，進(jìn)而推測未知單井的合理采液強(qiáng)度，是一種合理有效的辦法。

［1］熊小偉，李云鵬，張靜蕾，等.一種預(yù)測底水油藏水錐動態(tài)及見水時(shí)間的新方法［J］.斷塊油氣田，2014，21（2）：221-223.

［2］王佩文，劉春艷，馮梅芳，等.A油田稠油油藏提液研究與實(shí)踐［J］.石油地質(zhì)與工程，2016，30（4）：104.

［3］王鴻勛，張琪，等.采油工藝原理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1996.

［4］張振濤.強(qiáng)天然水驅(qū)油藏開發(fā)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究［J］.斷塊油氣田，2016，23（5）：625-629.

［5］方開璞.勝利油田最大產(chǎn)液量的研究方法［J］.石油勘探與開發(fā)，1984，（6）：36-43.

［6］何更生，等.油層物理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2011.

［7］饒良玉，吳向紅，等.夾層對不同韻律底水油藏開發(fā)效果的影響機(jī)理［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2013，20（1）：96-99.