海上稠油油藏油井產能特征主控因素量化評價

張 宇，姜 杰，黃子俊，任繼波，孟曉芳

（中海油田服務股份有限公司油田生產事業(yè)部，天津 300459）

產能不僅是指儲層生產潛力，表征油田的開發(fā)效果，而且是描述油井動態(tài)特征的一個綜合指標，受到地質條件、儲層物性及原油性質的影響，不同油層及位置的油井產能特征差異大[1]。海上P油田探明控制面積13 km2，地層傾角為0.5°，平均層厚約4.5 m，彈性開采時主要依靠邊水能量，孔隙度為23%，儲層滲透率為332 mD，泥質含量較高，膠結疏松，原油性質穩(wěn)定，原油黏度約150 mPa·s，屬于普通稠油油藏。對于稠油油藏來說，面積大，構造平緩，油層薄，且隔夾層發(fā)育，非均質性嚴重，影響邊水平面推進，邊水能量供應不均勻，導致油井產能特征差異大，有必要分析影響油井產能特征差異的主控因素，指導油藏開發(fā)調整及油井措施潛力。本文以油井產能特征為研究對象，采用層次分析法及灰色關聯(lián)法量化評價影響油井生產動態(tài)的主控因素，并提出改善油井產能的措施建議。

1 油井產能特征主控因素分析

油井產能特征是地層滲流能力和驅動能量的綜合反映。綜合考慮地質條件、儲層物性和流體性質，分析影響油井產能特征的主控因素，將油井產能特征主控因素概括為五個方面。

1.1 邊水距離控制油井附近能量供應

P油田發(fā)育在基底隆起背景上的南部受一組右行雁列式帚狀斷層所控制的低幅度斷背斜構造，北部低部位有較為活躍的邊水，是油井生產的主要驅動能量來源。對于面積大厚度薄的邊水油藏，邊水作用對油井產能的影響尤為明顯[2-5]，在相同的水體活躍程度下，油井與邊水的距離控制著邊水能量供應情況，影響著油井產能動態(tài)遞減特征。

根據統(tǒng)計油井產液指數與遞減率隨邊水距離關系，距離邊水越近的油井，邊水能量供應越充足，油井產液指數越高，遞減越慢，穩(wěn)產能力較差（見圖1）。因此，油井附近能量供應情況用邊水距離來量化表征。

1.2 原油流度影響稠油流動阻力

原油流度反映的是原油在地層中流動的難易程度，是影響著依靠邊水驅動或注水開發(fā)的稠油油藏開發(fā)的關鍵因素，流度低，油水流度比大導致儲層傳導性差，能量傳遞慢[6，7]。對于P油田原油性質穩(wěn)定，但是儲層物性非均質性強，垂向變異系數約1.5，平面變異系數約2.1，導致流度區(qū)域差異大，影響油井產能。油井附近流度越大，啟動壓力梯度小，地層壓力下降慢，產液指數越大（見圖2）。

1.3 砂體是油井生產的物質基礎

油田儲層為三角洲前緣沉積，發(fā)育水下分流河道砂、河口壩砂及席狀砂，整體砂體分布呈現出面積廣，厚度薄，中部厚，邊部薄的特征，中部區(qū)域砂體厚度5～6 m，邊部區(qū)域砂體厚度約1 m。砂體厚度影響能量傳遞，是儲層物質基礎，砂體厚度越薄，壓力傳遞越慢，能量保持能力變差，導致薄層油井產能低的重要因素。

1.4 隔夾層阻擋流體垂向流動

圖1 油井產液指數與遞減率隨邊水距離關系曲線

圖2 產液指數與啟動壓力梯度隨流度關系曲線

根據測井解釋分析，油層縱向上發(fā)育著泥巖平板式隔夾層，隔夾層厚度為1～1.8 m，影響油藏油水的分布規(guī)律，區(qū)域內部隔夾層發(fā)育較為穩(wěn)定，能有效阻止或控制流體的儲層流動，但區(qū)域邊緣隔夾層不發(fā)育。由于隔夾層的發(fā)育，將油層分為兩小層，部分油井單采一層，部分油井兩層合采。由于隔夾層對邊水隔擋作用，削弱邊水能量驅替作用，影響不同開采層位的油井產能動態(tài)特征。

1.5 高泥質儲層造成油井出砂，堵塞油井

根據礦物薄片資料統(tǒng)計表明，儲層中的泥質成分全部來源于雜基，膠結物沒有泥質成分，且儲層泥質含量差異大，存在不含泥質成分的優(yōu)質儲層，也存在高泥質含量的儲層，平均泥質含量為15.9%。高泥質含量將造成儲層水敏、速敏及油井出砂，間接影響油井產能動態(tài)特征。

2 主控因素量化評價

2.1 量化指標統(tǒng)計

針對實際地質油藏情況，依靠天然能量開發(fā)，油井初期產能各異，僅依靠單個時間點的產能，無法反映油井生產動態(tài)過程的產能情況，因此選擇初期產液指數、遞減率及單位壓降產液量三個量化指標綜合反映油井產能動態(tài)特征，產液指數代表油井某段時間的生產能力，遞減率反映油井附近地層能量供應情況，而單位壓降產液量綜合反映了油井長時間生產的供液能力。本次研究共統(tǒng)計研究區(qū)內16口生產井測井數據、流體資料、巖心資料及動態(tài)資料，求出了每口油井對應的各主控因素的量化指標值和產能動態(tài)特征量化指標，包括邊水距離、砂體厚度及流度等指標（見表1），進而分析油井產能動態(tài)特征與各量化指標的關系，但是無法定量確定各個主控因素對油井產能特征的影響程度，針對性地提出措施建議。

表1 油井各主控因素的量化指標值和產能動態(tài)特征量化指標

圖3 數學方法計算詳細流程圖

為了量化研究主控因素的影響，就要介入數學方法[8-13]，本文運用灰色關聯(lián)法與層次分析法，來對數據深入剖析與評價，判斷影響油井生產的主導因素。以單位壓降產液量量化評價為例（見圖3），層次分析法將主控因素作為子目標，單位壓降產液量作為上層目標，通過指標模糊量化方法評價下一層的各因素對上一層次目標的優(yōu)先權重W1?；疑P聯(lián)法以單位壓降產液量為參考序列，主控因素指標為比較序列，將逆向指標正向化處理，并利用均值法無量綱化，求取各因素的關聯(lián)程度及權重W2。兩種方法綜合求取組合權重[14]W（W=0.5W1+0.5W2），綜合評價油井產能動態(tài)特征，有利于正確認識影響油井產能特征的主要因素，指導油田高效開發(fā)。

2.2 生產能力主控因素量化評價

采液指數是油井生產能力的重要指標，對比兩種方法計算結果（見表2），影響油井生產能力主要因素是原油流度和邊水距離，其他因素影響相對較弱。原油流度決定著油井附近稠油流動時的流動阻力，邊水距離影響油井邊水能量供應情況。因此，有針對性從原油流度及邊水距離兩方面來提高油井生產能力。

表2 生產能力量化評價結果

2.3 穩(wěn)產能力主控因素量化評價

油井遞減率反映的是油井附近地層能量情況，對比兩種方法計算結果（見表3），影響油井穩(wěn)產能力主要因素是邊水距離、隔夾層及砂體厚度，流度與泥質含量影響相對較弱。油井與邊水距離是影響地層能量的直接因素，與邊水越近，能量供應越充足，油井穩(wěn)產時間越長；隔夾層與砂體厚度反映儲層質量差異，也影響著油井穩(wěn)產能力。

表3 穩(wěn)產能力量化評價結果

2.4 產能特征主控因素量化評價

單位壓降產液量綜合反映了油藏依靠邊水能量和彈性能的供液能力，代表了油井的生產能力與穩(wěn)產能力，能夠反映油井產能動態(tài)變化[15]，對比兩種方法計算結果（見表4），影響油井產能特征主控因素排序為原油流度、邊水距離、砂體厚度、隔夾層和泥質含量。分析油田產能動態(tài)規(guī)律的主控因素，便于有針對性的采取相應措施提高產能，減緩產能遞減，提高油井經濟效益。

表4 產能特征量化評價結果

3 油井產能改善對策

P油藏物性非均質性嚴重，油井產能動態(tài)特征差異大，文中影響單井產能動態(tài)特征的主要影響因素是流度與邊水距離，其他因素影響相對較弱，有針對性地提出提高生產能力，延長穩(wěn)產時間的措施方向。（1）提高油井周圍原油流度，降低稠油啟動壓力梯度，增加波及的可動用油的面積，提高油井生產能力，從兩方面提出提高流度的措施建議：一方面，通過熱水驅、化學降黏、蒸汽驅等措施降低稠油黏度；另一方面，通過后效射孔、近井微壓裂等儲層改造措施改善滲流通道。（2）改善油井附近地層能量供應情況，通過分層注水等開發(fā)方式人工補充能量，實現精準注水，延長油井穩(wěn)產期。（3）考慮特殊井型（分支井、T型井），加密井網，油井射開多層，提高井控儲量及單井產能，同時生產過程中做好控水防砂措施。

4 結論

（1）針對P油藏地質條件復雜，油井產能差異大等特點，分析影響油井產能特征的主控因素，包括邊水距離、原油流度、砂體厚度、隔夾層分布及泥質含量，對指導油藏開發(fā)調整及油井措施潛力具有重要意義。

（2）采用層次分析法及灰色關聯(lián)法開展油井產能動態(tài)特征主控因素量化評價，影響油井生產能力的主要因素為原油流度和邊水距離，影響油井穩(wěn)產能力的主要因素為邊水距離、隔夾層厚度和砂體厚度，綜合影響油井產能動態(tài)特征的因素排序為原油流度、邊水距離、砂體厚度、隔夾層和泥質含量。

（3）針對性地提出提高油井生產能力，延長穩(wěn)產期的三個措施方向：提高油井周圍原油流度、改善油井附近地層能量供應情況及提高井控儲量，對開展精準的開發(fā)方案調整具有重要意義。