超低滲油藏分注地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及注采剖面劈分方法探討

楊學(xué)武，周美紅，張宏濤，王 軍，房玉鳳，牛金玲

（1.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006；2.中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

C油藏河道砂體交叉疊置，油藏平面及剖面非均質(zhì)性強(qiáng)、隔層及夾層發(fā)育不穩(wěn)定且不連續(xù)，層段內(nèi)剖面吸水不均勻，因此需要研究分注地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和層段注水優(yōu)化調(diào)整方法。本文通過分注地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和注采剖面劈分方法的進(jìn)一步研究，為油藏層間及層內(nèi)分注后，小層段注水政策優(yōu)化調(diào)整更具有科學(xué)性進(jìn)而為其他分層開發(fā)區(qū)塊[1-4]，提供借鑒方法，提高分注效果。

1 油藏地質(zhì)特征

1.1 砂體特征

砂體平面展布受沉積作用控制，長612-2砂體最發(fā)育，其次是長612-1和長621+2-1，湖泛期長611和長623砂體規(guī)模小。主力層長612和長621+2層內(nèi)，河道砂體交叉疊置，在河道發(fā)育區(qū)，很難有效識(shí)別單一河道砂體。但油藏北部長612和長621+2之間隔層發(fā)育，油藏南部，不僅主力層長612和長621+2層內(nèi)河道砂體交叉疊置，層間隔層也發(fā)育不穩(wěn)定，增加了有效分層注水的難度。

1.2 儲(chǔ)層非均質(zhì)性

1.2.1 平面非均質(zhì)性 變異系數(shù)顯示整體非均質(zhì)程度中到高。長612砂體相對(duì)均質(zhì)，長621+2北部最好，南部其次，中部最強(qiáng)。

1.2.2 層間非均質(zhì)性 根據(jù)滲透率變異系數(shù)，層間非均質(zhì)性強(qiáng)；長612與長621+2間隔層厚度顯示，北部隔層厚度大，中南部隔層基本小于2 m（見圖1）。

圖1 C油藏層間非均質(zhì)特征柱狀圖

1.2.3 層內(nèi)非均質(zhì)性 儲(chǔ)層主要發(fā)育巖性夾層和物性夾層。縱向上砂體疊置率高，夾層整體不發(fā)育。夾層密度分布圖顯示，夾層在平面上連續(xù)性較差，基本不超過一個(gè)注采井組。

2 精細(xì)分層注水方法

2.1 分注地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 隔層厚度 根據(jù)對(duì)薄隔層壓裂試驗(yàn)，在一定壓差下泥巖可滲濾的厚度小于0.1 m，隔層剪切破壞的最小厚度為0.4 m；在15 MPa壓力下，1 000 m井深管柱的伸長量約為0.38 m；磁定位誤差一般在0.1 m左右。隔層厚度小，上下層段物性存在差異，很難起到分注效果。隔層有良好的延伸性和穩(wěn)定性，隔層厚度要求在2.0 m以上。

2.1.2 層段數(shù)及物性 吸水剖面統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，層段內(nèi)吸水小層數(shù)一般在2～3個(gè)，超過3個(gè)時(shí)，小層間物性差異或非均質(zhì)性強(qiáng)，導(dǎo)致層段內(nèi)吸水不均矛盾突出，層段內(nèi)小層數(shù)最好控制在3個(gè)以內(nèi)。層段內(nèi)滲透率突進(jìn)系數(shù)小于1.4，細(xì)分時(shí)盡量減小該參數(shù)值。

2.1.3 層間級(jí)差 根據(jù)嘴損方程計(jì)算，設(shè)K2＞K1，則有ΔP2＜ΔP1，單層配水量在20 m3時(shí)，層間嘴損壓差最大在3.5 MPa，及ΔP2=ΔP1-3.5,極限注采井距為150 m時(shí)，最小合理生產(chǎn)壓差為2 MPa，計(jì)算小于2.5：

儲(chǔ)層物性好時(shí)，分注層段間級(jí)差可在較大范圍內(nèi)；儲(chǔ)層物性越差，分注層間級(jí)差范圍越小。

2.2 注采剖面系數(shù)

通過可考慮滲透率、滲透率級(jí)差、有效厚度、砂巖厚度、射孔程度、連通系數(shù)、泥質(zhì)含量、砂地比等對(duì)注采剖面的影響，分層注水量有五種劈分方法：

（1）有效厚度法（H法）；

（2）靜態(tài)劈分地層系數(shù)法（KH值法）；

（3）吸水剖面系數(shù)法；

（4）滲流阻力系數(shù)法；

（5）動(dòng)態(tài)方程劈分法；

（6）物性系數(shù)百分比法。

方法（1）、（2）進(jìn)行層段劈分，沒有充分考慮儲(chǔ)層的各種影響因素；方法（4）、（5）、（6）雖然考慮到了地質(zhì)因素、開發(fā)因素等影響，但單因素影響系數(shù)確定困難；方法（3）產(chǎn)液剖面資料有限，無法滿足油田開發(fā)的需要。因此需要更合理的劈分方法。

2.2.1 動(dòng)態(tài)方程劈分法 根據(jù)各油井的地質(zhì)條件、驅(qū)油條件和開采條件，由下式計(jì)算劈分系數(shù)：

式中：Yi-劈分條件值；Ki-各注水井小層的有效滲透率值；Hi-各注水井小層的有效厚度值；Zi-各油井該層與對(duì)應(yīng)注水井連通系數(shù)；Mi-各油井該層改造措施系數(shù)；Ei-各油井開采厚度系數(shù)；Gi-各油井滲透率級(jí)差系數(shù)；Di-各油井井點(diǎn)與對(duì)應(yīng)注水井的井距。

在已計(jì)算出劈分系數(shù)后，進(jìn)而可計(jì)算出各注水井對(duì)該層的注水量：

式中：QQ-注水井措施段內(nèi)累計(jì)注水量。

比較KH法，H法，可以看出，動(dòng)態(tài)劈分法注水量最接近實(shí)際吸水剖面測(cè)得的吸水量（見表1）。

2.2.2 物性系數(shù)百分比法 若已知產(chǎn)液剖面結(jié)果，需要按照產(chǎn)量劈分到射孔段對(duì)應(yīng)小層，明確小層產(chǎn)出（見表2）。具體劈分方法為：儲(chǔ)層物性系數(shù)=射孔井段厚度×孔隙度×滲透率/泥質(zhì)含量

表1 C油藏不同方法計(jì)算值與實(shí)際配注對(duì)比表

表2 C油藏油井實(shí)測(cè)產(chǎn)液剖面產(chǎn)出量百分比與物性系數(shù)百分比法結(jié)果對(duì)比

表3 C油藏水井實(shí)測(cè)吸水剖面產(chǎn)出量百分比與物性系數(shù)百分比法結(jié)果對(duì)比

射孔厚度＞砂層厚度的60%時(shí)，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂巖厚度的60%時(shí)，厚度采用射孔厚度；

射孔段跨砂層，將射孔段分別劈分到兩端砂層段。

若已知吸水剖面結(jié)果，需要按照吸水量劈分到射孔段對(duì)應(yīng)小層，明確小層注入（見表3）。具體劈分方法：

射孔厚度＞砂層厚度的60%時(shí)，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂巖厚度的60%時(shí)，厚度采用射孔厚度；

圖2 產(chǎn)液剖面百分比與物性系數(shù)百分比擬合

同一砂層包含多個(gè)射孔井段時(shí)，厚度為該砂體內(nèi)各射孔井段厚度之和；

射孔段跨砂層，則將射孔段分別劈分到兩段砂層段。

2.3 結(jié)果擬合

通過物性系數(shù)百分比法與實(shí)測(cè)產(chǎn)液及吸水百分比散點(diǎn)圖進(jìn)行比較，實(shí)測(cè)百分比和物性系數(shù)計(jì)算百分比吻合度較高，因此可用該方法對(duì)所有油水井進(jìn)行系數(shù)劈分（見圖2、圖 3）。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）C油藏變異系數(shù)顯示平面非均質(zhì)程度中到高，長612砂體相對(duì)均質(zhì)，長621+2北部最好，南部其次，中部最強(qiáng)；滲透率變異系數(shù)反映層間非均質(zhì)性強(qiáng)，北部隔層厚度大，中南部隔層基本小于2 m；層內(nèi)非均質(zhì)性因夾層不發(fā)育，整體較弱。

圖3 吸水剖面百分比與物性系數(shù)百分比擬合

（2）C油藏總結(jié)分注標(biāo)準(zhǔn)為隔層厚度不小于2 m、層段內(nèi)小層數(shù)控制在3個(gè)以內(nèi)、層段內(nèi)滲透率突進(jìn)系數(shù)小于1.4、最大層間壓差在3.5 MPa左右、層段間級(jí)差小于2.5。

（3）動(dòng)態(tài)方程劈分法和物性吸水百分比法均能對(duì)小層注水調(diào)整提供科學(xué)的依據(jù)。

（4）下步應(yīng)通過實(shí)際油田開發(fā)調(diào)整效果，不斷完善分注標(biāo)準(zhǔn)及注采剖面劈分方法，更高效的推進(jìn)分層注水技術(shù)應(yīng)用。