沙河街組薄互層油藏控水穩(wěn)油技術(shù)研究與實(shí)踐

何 芬

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

A 油田主要的生產(chǎn)層位是沙河街組沙三上段和沙三中段油組，是一個(gè)典型的薄互層油藏，油層厚度分布1 m～2.8 m，其中厚度為1 m～1.5 m 油層占比為85 %，儲(chǔ)層內(nèi)泥質(zhì)夾層非常發(fā)育。該油田含油層系縱向跨度較大，以定向井開發(fā)為主。單井平均射開油層層數(shù)為25 個(gè)，平均防砂段數(shù)為3 段。油井縱向各防砂段間滲透率級差是3～12，受儲(chǔ)層非均質(zhì)性[1]影響，單井縱向?qū)娱g干擾嚴(yán)重，大部分油井出現(xiàn)高滲層單層水突破，油田整體含水上升加快，自然遞減率大幅增加。目前國內(nèi)外針對薄互層油藏油井縱向各層不同含水程度的層間干擾定量研究相對較少。因此，非常有必要對A 油田開展該研究。實(shí)踐證明，該研究方法實(shí)施效果顯著，為同類油田的開發(fā)提供較好借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 非均質(zhì)性表征

A 油田平面區(qū)塊較多，被斷層分割成5 個(gè)斷塊，縱向上含油層系較多，近42 個(gè)油層。如何確定具有油田代表性的高、中、低滲透率值，是開展后續(xù)數(shù)模機(jī)理研究的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。一般洛倫茲曲線法用來計(jì)算儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)，本文首次采用洛倫茲曲線方法計(jì)算具有油田代表性的高、中、低滲透率值。

樣本為5 個(gè)井區(qū)共64 口井，平均小層16 個(gè)，平均防砂段為3 段。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看到（見圖1），A 油田滲透率主要分布范圍是10 mD～80 mD，占比達(dá)65 %，其次是110 mD～190 mD，占比達(dá)19%，分布范圍210 mD～390 mD 樣品占比為11.1 %。

采用洛倫茲曲線法分別計(jì)算出以小層和完井段為單元的滲透率百分比與厚度百分比的關(guān)系曲線（見圖2）。結(jié)果顯示以完井段為單元統(tǒng)計(jì)相對弱化油田儲(chǔ)層非均質(zhì)性。小層為單元統(tǒng)計(jì)更有油田代表性。

統(tǒng)計(jì)A 油田平均單井防砂段為3 段，根據(jù)眾多研究結(jié)果顯示，儲(chǔ)層滲透率大小與儲(chǔ)層厚度并無明顯關(guān)系，將A 油田洛倫茲曲線按橫坐標(biāo)等分為3 等份，根據(jù)微積分方程分別計(jì)算出這三等份對應(yīng)的滲透率值K1、K2、K3。計(jì)算結(jié)果為K1=285 mD、K2=76.48 mD、K3=26.97 mD，與前面滲透率樣本分布范圍統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本相符合，確定A 油田儲(chǔ)層高滲透率值為285 mD，中滲透率值為76.48 mD，低滲透率值為26.97 mD。

2 油藏?cái)?shù)值模擬

2.1 機(jī)理模型建立

根據(jù)確定代表性滲透率值K1、K2、K3，由滲透率與孔隙度回歸關(guān)系式計(jì)算相應(yīng)的孔隙度，結(jié)合油田的實(shí)際注采井距、井網(wǎng)，建立A 油田的機(jī)理模型[2]（見圖3）。模型中DX=DY=40 m，DZ=1 m，儲(chǔ)層埋2 650 m，正常溫壓系統(tǒng)，地下原油黏度3 mPa·s，地層水黏度0.51 mPa·s，原油體積系數(shù)1.2，設(shè)計(jì)1 注1 采兩口井，注采井網(wǎng)為近似四點(diǎn)井網(wǎng)。

圖1 滲透率樣本分布范圍

圖2 A 油田洛倫茲曲線

圖3 機(jī)理模型圖

2.2 方案設(shè)計(jì)與指標(biāo)對比

共設(shè)計(jì)3 個(gè)方案（見圖4）。方案1：原始狀態(tài)注水開發(fā)，注采平衡，P=5 MPa，油井含水98 %關(guān)井；方案2：以方案1 中高滲層不同含水階段為起始點(diǎn)，油井提液，提高中、低滲動(dòng)用。

從數(shù)模計(jì)算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，油井高滲層含水介于10 %至40 %時(shí)，通過全井提液（生產(chǎn)壓差提高1.7 倍）油井采收率[3-5]最佳，單井井控范圍內(nèi)可達(dá)到30.0 %。但方案2 中所有提液方案開發(fā)效果均好于方案1。

因此該類型油藏穩(wěn)油控水[6]的最佳時(shí)機(jī)，是在油井高滲層含水10 %＜fw＜40 %時(shí)。當(dāng)高滲層含水40 %～60 %時(shí)，通過優(yōu)化注水井縱向各層注采比，提高中、低滲層注采比，增加動(dòng)用程度；當(dāng)高滲層含水大于60 %時(shí)，卡高滲層，適當(dāng)增加生產(chǎn)壓差啟動(dòng)中、低滲層。

3 應(yīng)用效果

A 油田在2018 年優(yōu)選重點(diǎn)注采井組開展了提液試驗(yàn)，其中優(yōu)選原則是油井單層含水突破，首先單層含水率必須滿足10 %＜fw＜40 %的條件，其次是油井地層能量具備提液能力。11 口油井含水率均得到有效控制，日增油量達(dá)到310 m3，目前從產(chǎn)出剖面測試結(jié)果看，中、低滲油層水驅(qū)動(dòng)用程度均得到明顯提高。

以B34 井組為例（見圖5），該井組為一注一采兩口開發(fā)井，油井B34 分3 段防砂，其中第二防砂段為高滲層，產(chǎn)出剖面測試顯示主要產(chǎn)層為第二防砂段，產(chǎn)液貢獻(xiàn)百分比為85 %，單層含水率48 %。對B34 井進(jìn)行全井段提液，同時(shí)注水井B30 調(diào)整注水量，補(bǔ)充地層能量。從B34 井生產(chǎn)曲線來看，效果明顯，油井含水率降低11 %，日產(chǎn)油量增加近30 m3。

圖4 不同數(shù)模方案指標(biāo)對比圖

圖5 B34 井生產(chǎn)曲線圖

4 結(jié)論

（1）A 油田縱向?qū)娱g干擾大，油井在不同含水階段控水效果有差異，油井生產(chǎn)層段中高滲層含水10 %～40 %時(shí)，為控水黃金階段，通過全井提液（生產(chǎn)壓差提高1.7 倍）油井采收率最佳。

（2）該控水策略已在A 油田主力井區(qū)11 口井開展了礦場試驗(yàn)，措施效果顯著。實(shí)踐證明該研究方法科學(xué)合理，為類似油藏開發(fā)提供借鑒。