L油田薄互儲層動用規(guī)律研究與應(yīng)用

李媛婷，趙靖康，靳心偉，李金洋，鄭金定，王永慧

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300450）

L油田為薄互層砂巖油藏，薄層多，連通性差，在一定程度上制約著油田的開發(fā)效果。該油田含油井段長，但受海上油田工程及經(jīng)濟因素制約，一直采用大段合采開發(fā)。目前，油田處于中高含水期，綜合含水75.3%，遞減嚴重，特別是新鉆調(diào)整井投產(chǎn)初期遞減嚴重，儲層動用特征認識不清，其數(shù)模指標預測難度大。針對此問題，本文根據(jù)L油田縱向多層情況，對儲層進行分類研究。

1 概況

L油田位于渤南低凸起帶中段東北端，發(fā)育在郯廬斷裂帶上，內(nèi)部斷層較發(fā)育，為大型斷裂背斜構(gòu)造油田。該油田主力含油層系為新近系明化鎮(zhèn)組下段及館陶組，含油目的層共劃分為13個油組，其中，明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育5個油組（L00-L40），館陶組發(fā)育8個油組（L50-L120）。館陶組中下部屬于典型的辮狀河沉積，上部屬于辮狀河-曲流河沉積，明化鎮(zhèn)組下段屬于曲流河沉積。儲層巖性均為河流相沉積的陸源碎屑，具有中高孔、高滲的特征，孔隙度為21%～35%，滲透率為50×10-3～2500×10-3μm2。地面原油平均密度為 0.937 g/cm3，地下原油黏度變化較大，為 9.1～142.0 mPa·s。

2 儲層動用狀況

L油田不同儲層厚度和物性差異大，在注水開發(fā)中動用程度也不同。分別選擇儲層單層厚度、砂地比、孔隙度、滲透率、變異系數(shù)和泥質(zhì)含量等作為評價參數(shù)，采用最大標準化法計算各參數(shù)的評價分數(shù)。

結(jié)合L油田儲層分布的特點，對上述6項評價參數(shù)的“權(quán)”系數(shù)取值如下：單層厚度0.20、砂地比0.10、孔隙度0.10、滲透率0.15、變異系數(shù)0.20、泥質(zhì)含量為 0.25。把各項參數(shù)的評價分數(shù)與所給定的“權(quán)”系數(shù)相乘，即可得到綜合分數(shù)。根據(jù)儲層評價分類標準，再結(jié)合本油田的儲層發(fā)育特點（表 1），得到 L油田Ⅰ類儲層綜合分值大于0.40，Ⅱ類儲層綜合分值 0.25～0.40，Ⅲ類儲層綜合分值小于 0.25。

表1 儲層綜合評價分類統(tǒng)計

統(tǒng)計L油田2015—2017年注水開發(fā)區(qū)的58口調(diào)整油井鉆遇儲層的水淹級別和超欠壓情況，按照L油田儲層分類標準，分析各類儲層的動用狀況。

（1）Ⅰ類儲層見水比例最高，開發(fā)效果最好，Ⅲ類儲層見水比例小，開發(fā)效果差。參考行業(yè)標準，根據(jù)產(chǎn)水率將水淹級別劃分為四個等級，統(tǒng)計 58口調(diào)整井館陶組砂體水淹層鉆遇情況（圖1），可以看出，Ⅰ類儲層見水比例最高（44%），開發(fā)效果最好；Ⅲ類儲層見水比例?。?%），開發(fā)效果差。

圖1 調(diào)整井鉆遇不同類型儲層水淹狀況

（2）L油田調(diào)整井數(shù)多，隨鉆測壓資料豐富，根據(jù)隨鉆測壓MDT測試結(jié)果，將比原始地層壓力大0.5 MPa以上的儲層定義為超壓儲層，比原始地層壓力小0.5 MPa以上的儲層定義為欠壓儲層。經(jīng)統(tǒng)計，調(diào)整鉆遇儲層中，86%的Ⅲ類儲層為欠壓儲層（圖2），初期得到有效動用。結(jié)合水淹情況認為，Ⅲ類儲層初期對產(chǎn)量有貢獻，后期產(chǎn)量減少甚至無產(chǎn)量。

圖2 調(diào)整井鉆遇不同類型儲層壓力狀況

3 Ⅱ、Ⅲ類儲層動用規(guī)律研究

通過資料分析對比發(fā)現(xiàn)，L油田Ⅱ、Ⅲ類儲層分選性差、粒度組成不均勻、泥質(zhì)含量高，大壓差生產(chǎn)情況下易發(fā)生水敏、速敏，造成近井地帶污染。薄互儲層在調(diào)整井生產(chǎn)初期對產(chǎn)量有貢獻，受砂堵影響，后期對產(chǎn)量貢獻減小甚至部分層無產(chǎn)量，這種現(xiàn)象導致調(diào)整井投產(chǎn)初期產(chǎn)量遞減。結(jié)合滲流力學原理，通過地層傳導率因子與地層壓力降關(guān)系，以相似表征薄互儲層動用指數(shù)遞減規(guī)律[1-4]。

3.1 數(shù)學模型的建立

Ⅱ、Ⅲ類儲層因堵塞導致壓力降很快傳到邊界，且無外來能量補充，只能繼續(xù)消耗油層內(nèi)部巖石和液體的彈性能，其滲流特征近似于有界地層定產(chǎn)條件下的擬穩(wěn)定期。用近似方法確定在定產(chǎn)條件下擬穩(wěn)定期的壓力分布公式為：

若污染發(fā)生在近井地帶，則：

由式（2）可知，地層壓力降與測壓點距離呈對數(shù)關(guān)系。

式中：pe為原始地層壓力，MPa；pr為距井中心距離為r處的地層壓力，MPa；q為產(chǎn)量（地層條件下），m3；μ為地層原油黏度，mPa·s；K為地層滲透率，μm2；h為地層厚度，m；er為供給半徑，m；r為地層中某點到井中心的距離，m。

3.2 滲流規(guī)律定量表征

原井眼附近側(cè)鉆井的水淹情況和壓力狀況能更好地反映原井的動用情況，因此，選取21口原井眼附近側(cè)鉆井的儲層動用狀況進行研究。共取得 231個壓力資料，壓力值大部分在飽和壓力以上，這說明薄儲層在飽和壓力時就很難動用，而此時地層能量充足且流體性質(zhì)無大的變化，表明儲層變化是導致其開發(fā)效果變差的重要原因。

地層壓力降和傳導率積與測壓點距離呈對數(shù)函數(shù)關(guān)系，可采用指數(shù)函數(shù)作趨勢預測。根據(jù)原井眼附近側(cè)鉆井的動靜態(tài)資料，作地層壓力降和傳導率因子乘積與測壓點距離關(guān)系散點圖（圖3）。

圖3 地層壓力降和傳導率因子乘積與井距變化

回歸得到地層壓力降和傳導率因子乘積與測壓點距離關(guān)系經(jīng)驗公式：

該經(jīng)驗公式相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為 0.8693，可用來計算傳導率因子與地層壓力降關(guān)系。通過計算可得到，傳導率因子與地層壓力降曲線成指數(shù)遞減關(guān)系（圖4），可以看出，不同井網(wǎng)井距條件下傳導率因子隨地層壓力降的增加而減小[5-9]。

圖4 傳導率因子與地層壓力降關(guān)系

4 應(yīng)用效果

借用ROCKTAB關(guān)鍵字，將傳導率因子與壓力降關(guān)系曲線引入Eclipse數(shù)值模擬中，以相似表征薄儲層在調(diào)整井生產(chǎn)初期對產(chǎn)量有貢獻，后期對產(chǎn)量貢獻減小甚至無產(chǎn)量的動用特征，提高數(shù)模擬合精度[10-12]（圖5）。2017年，該成果在L油田老區(qū)綜合調(diào)整鉆前井位優(yōu)化中得到了應(yīng)用，提高了老井擬合精度，并有效地指導開發(fā)井配產(chǎn)和指標預測，最終部署開發(fā)井101口，采收率提高6.9%。

圖5 薄儲層動用規(guī)律的數(shù)模擬合的影響

5 結(jié)論

（1）新鉆調(diào)整井鉆遇狀況統(tǒng)計顯示，薄儲層初期對產(chǎn)量有貢獻，后期產(chǎn)量貢獻減少甚至無產(chǎn)量。

（2）根據(jù)原井眼附近側(cè)鉆井的儲層水淹情況和超欠壓情況，結(jié)合微觀滲流力學徑向流理論，建立薄儲層動用指數(shù)遞減規(guī)律。

（3）在數(shù)模中引入地層傳導率因子與地層壓力降關(guān)系，以相似表征薄儲層動用指數(shù)遞減規(guī)律，符合油田的實際生產(chǎn)情況。