司 睿 石成方 王英圣 石為為 錢其豪 吳 桐
(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;2.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,廣東 廣州 510075;3.中國華油集團油氣資源事業(yè)部,北京 100020)
油田進入特高含水后期,剩余油分布高度分散,無效循環(huán)日益嚴(yán)重[1?2],剩余油與無效循環(huán)主要賦存于井間層內(nèi)。評價、調(diào)整剩余油以及無效循環(huán)必須深入到井間和層內(nèi)[3?4]?;诰g和層內(nèi)的精細化動用狀況評價是進一步開發(fā)調(diào)整的前提[5]。目前油田動用狀況評價方法主要有宏觀評價方法、綜合判斷方法、油藏數(shù)值模擬方法以及動態(tài)測試監(jiān)測方法。其中宏觀評價方法包括可采儲量的計算、采收率的標(biāo)定、水驅(qū)曲線預(yù)測、水驅(qū)指數(shù)確定、存水率分析等,主要針對油田或區(qū)塊整體動用狀況展開評價[6?7];綜合判斷方法主要為油水生產(chǎn)狀況及動態(tài)監(jiān)測綜合分析,如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對已有資料進行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,建立評價模型,實現(xiàn)油層動用狀況定量評價[8],通過計算儲層滲流阻力,實現(xiàn)注水量、產(chǎn)量劈分,以此綜合判斷油層的動用狀況[9];油藏數(shù)值模擬方法是通過建立地質(zhì)模型,歷史擬合模擬計算后,對油藏的壓力、含油飽和度等進行預(yù)測,以此來評價油層的動用狀況;動態(tài)測試監(jiān)測方法主要是根據(jù)產(chǎn)吸剖面測試得到油井各層產(chǎn)液、水井各層吸水狀況,通過巖心室內(nèi)實驗獲得含油飽和度,進而計算驅(qū)油效率來評價油層的動用狀況,老油田打調(diào)整井、更新井后通過測井進行水淹層解釋。上述對于油層動用狀況評價的研究對象主要是油田、區(qū)塊、小層,為了能夠?qū)g和層內(nèi)的水驅(qū)油藏動用狀況進行評價,還需要對注采井間每一層每一方向的動用狀況進一步研究,因為剩余油和無效循環(huán)在特高含水后期主要賦存在“井間層內(nèi)”。
為了開展井間和層內(nèi)注采井間每一層每一方向的動用狀況精細化評價研究,提出了驅(qū)替單元的概念。驅(qū)替單元的定義是“點源點匯之間流線包裹的空間”,實質(zhì)上,油田部署井網(wǎng)形成注采關(guān)系后,油藏水驅(qū)油體系是由所有驅(qū)替單元的集合組成的。每個驅(qū)替單元控制調(diào)整好了才能取得更好的整體開發(fā)效果。
驅(qū)替單元是指點源點匯之間流線包裹的空間。如圖1所示,可以看出注采井間每一層不同方向都會形成驅(qū)替單元,平面、縱向上注采井間驅(qū)替單元的集合就組成了整個注水開發(fā)系統(tǒng)。由于目前對于油層開采的控制設(shè)備只能延伸到注采井底,通過注采井底壓力和注入劑對油層實施控制,因此點源點匯之間流線包裹區(qū)域形成的驅(qū)替單元可以認(rèn)為是目前對油層實施控制的最小單元。
圖1 驅(qū)替單元平面及縱向分布Fig. 1 Areal and vertical distribution of displacement units
驅(qū)替單元受5方面因素控制,一是層系井網(wǎng),二是水井井底壓力,三是油井井底壓力,四是注入劑(包括驅(qū)油劑、調(diào)剖劑、堵水劑等各種助劑),五是完井方式和油層改造措施。其中最重要的控制因素是層系井網(wǎng)。確定井網(wǎng)后,在注采壓力系統(tǒng)作用下驅(qū)替單元的控制區(qū)域就確定了。在某種注采井網(wǎng)狀態(tài)下,油藏中建立注采關(guān)系的點源(注水井)、點匯(采油井)的最大驅(qū)油范圍或獨立采油井的最大泄油范圍,稱之為控制單元。在多個相鄰注采關(guān)系同時存在情況下,相鄰單元控制范圍存在重疊部分,實際驅(qū)替單元的分界線在重疊部分之內(nèi)且在相關(guān)油水井井底壓力等控制下發(fā)生變化。由于控制單元存在重疊部分,相鄰驅(qū)替單元分別在不同時刻對重疊區(qū)域起到了驅(qū)替作用,因此驅(qū)替單元之間可以“互相幫助”,改善驅(qū)油效果,這也是可以控制調(diào)整油層驅(qū)油狀況的基礎(chǔ)和依據(jù)。實際上就是通過改變?nèi)S空間中油藏壓力分布來對油層實施控制??刂品绞街饕P(guān)停井層、措施改造、分層調(diào)整注水、油水井別調(diào)整、調(diào)驅(qū)調(diào)剖、加密或抽稀井網(wǎng)等。
控制是動用的前提,驅(qū)替單元小于控制單元,一般情況下控制單元中總存在未動用部分。驅(qū)替單元為目前精細化評價油層動用狀況的最小單元,即對油水井間每一層一個方向油層動用狀況的精細化評價。由于驅(qū)替單元是最小可控單元,對驅(qū)替單元的評價可為油藏精細化挖潛提供最直接的量化評價依據(jù)。
在驅(qū)替單元的控制因素中,層系井網(wǎng)是最關(guān)鍵的控制因素,這是因為在井網(wǎng)確定之后控制程度(井網(wǎng)中控制儲量占總體儲量的比值)就可以確定,將井網(wǎng)確定情況下注采井間的控制區(qū)域定義為驅(qū)替單元的“領(lǐng)地”,驅(qū)替單元的領(lǐng)地是驅(qū)替單元的工作區(qū)域。
以非均質(zhì)規(guī)則五點井網(wǎng)流線分布圖為例(圖2中紅色線條),在驅(qū)替單元之間存在一個由注采井底壓力系統(tǒng)形成的油藏壓力空間分布的分水嶺,即壓力平衡點(圖2中綠色點)。
在井網(wǎng)確定后,不同壓力系統(tǒng)下,不同開發(fā)階段分水嶺的位置是變化的,即驅(qū)替單元會隨著油水井的井底壓力和不同開發(fā)階段飽和度場、物性場變化而發(fā)生變化。為了簡化處理實際情況造成的復(fù)雜性,分析一下非均質(zhì)地層、單相流動、規(guī)則井網(wǎng)、油水井井底壓力不變情況下驅(qū)替單元的范圍。對于五點法井網(wǎng),對2口水井和2口油井的速度方程進行推導(dǎo),由勢的疊加原理可得4口井共同作用下的壓力平衡點坐標(biāo),見圖3中的綠色點。將4口井的幾何中心點(黃色點)與平衡點進行對比分析可以發(fā)現(xiàn),在規(guī)則井網(wǎng)條件下,壓力平衡點和幾何中心是重合的;變化其中一口井的位置,形成不規(guī)則井網(wǎng),從圖3中可以看出,即使在井網(wǎng)極不規(guī)則狀況下,壓力平衡點和幾何中心點仍十分相近。
圖3 平衡點與幾何中心點位置Fig. 3 Locations of balance points and geometric center points
在油田實際生產(chǎn)情況下,油層非均質(zhì)性極其嚴(yán)重且井間物性參數(shù)難以精準(zhǔn)確定,加上飽和度場、壓力場變化不定,壓力平衡點也無法精準(zhǔn)確定。因此,可以用幾何中心點近似代替平衡點,將幾何中心點和油水井用直線依次連接形成的區(qū)域確定為驅(qū)替單元的工作領(lǐng)地(圖2中淺綠色線)。由于相鄰控制單元存在重合部分,而劃分的領(lǐng)地彼此不存在重合區(qū)域,因此定性來說這樣確定的驅(qū)替單元領(lǐng)地一般小于控制單元。通過評價井網(wǎng)對油層的控制程度和驅(qū)替單元領(lǐng)地的驅(qū)替狀況可以對油層的動用狀況進行精細評價。對驅(qū)替單元領(lǐng)地的評價就是對驅(qū)替單元工作狀況的評價,即驅(qū)替單元領(lǐng)地的驅(qū)替狀況反映了該驅(qū)替單元的工作狀況。
由于油層非均質(zhì)性和開采條件的復(fù)雜性,驅(qū)替單元與所確定的領(lǐng)地關(guān)系有3種情況:
第1種情況,驅(qū)替單元能夠全面動用,其所屬領(lǐng)地恰好控制在領(lǐng)地范圍之內(nèi),這種情況較少。
第2種情況,驅(qū)替單元控制在領(lǐng)地范圍之內(nèi)但動用區(qū)域只占其中一部分,驅(qū)替單元工作狀況欠佳,存在未動用剩余油潛力。
第3種情況,驅(qū)替單元超出了自己的領(lǐng)地,不但動用了自己領(lǐng)地的油量,而且動用了相鄰驅(qū)替單元領(lǐng)地的油量。在油層非均質(zhì)性不太嚴(yán)重情況下,自己領(lǐng)地的油層一般動用較好。但在非均質(zhì)性嚴(yán)重情況下,如斷層、相變劇烈等,也可能存在本領(lǐng)地動用不好而動用了相鄰單元領(lǐng)地油層的情況。
對于上述3種情況,由于油層性質(zhì)的差別,各個驅(qū)替單元的領(lǐng)地都有開采快慢之分和含水高低之分。對于含水低的單元應(yīng)加快或改善注水采油速度,對于含水高的單元,若已達到無效循環(huán)必須采取措施進行控制和調(diào)整。相鄰領(lǐng)地之間單元的相互動用也是改善油層動用狀況的一種有效途徑。
為評價各個驅(qū)替單元的驅(qū)油狀況,首先建立評價標(biāo)準(zhǔn),分析計算不同驅(qū)替單元產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、注水量、驅(qū)替單元內(nèi)部的驅(qū)替狀況和采出程度、剩余油等指標(biāo),然后再對不同驅(qū)替單元進行分類。
通常描述油層動用狀況的指標(biāo)是波及系數(shù)和驅(qū)油效率。由于油層非均質(zhì)性和井間監(jiān)測手段有限,波及系數(shù)和驅(qū)油效率很難直接獲得,因此,一般用更容易計量和監(jiān)測的采出程度和含水率這2項指標(biāo)來綜合分析油層的動用狀況。利用水驅(qū)曲線應(yīng)用采出液中油水比例及其變化趨勢來計算可采儲量[7],進而綜合評價油層動用狀況,評價開采條件對油層的適應(yīng)性。單井的累計產(chǎn)油量和含水率可以直接計量或監(jiān)測,單層的產(chǎn)出狀況可直接從產(chǎn)出剖面獲得,并可依據(jù)油層性質(zhì)和測試結(jié)果劈分獲得。因此,驅(qū)替單元的采出程度和含水率可應(yīng)用測試和分析計算獲得。數(shù)值模擬方法通過模擬數(shù)據(jù)體進一步處理也可獲得每口井、每個層、每個方向的含水率和產(chǎn)油數(shù)據(jù),并可根據(jù)驅(qū)替單元領(lǐng)地地質(zhì)儲量計算出采出程度。這樣就可以用含水率和采出程度指標(biāo)對驅(qū)替單元進行分類,再分類評價油層的動用狀況。
含水率分類標(biāo)準(zhǔn)可以參照油田含水階段劃分標(biāo)準(zhǔn)[10],即以含水率為20%、60%、90%作為驅(qū)替單元的低含水、中含水、高含水、特高含水的劃分界限,并以含水率98%作為經(jīng)濟極限含水率,當(dāng)驅(qū)替單元含水率大于98%時可認(rèn)為驅(qū)替單元已進入無效循環(huán)狀態(tài)[11]。
由于受地層物性、構(gòu)造差異和驅(qū)替單元控制狀況的影響,一般情況下會導(dǎo)致相同含水率的驅(qū)替單元采出程度存在差別。采出程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)具體情況而定,主要從以下2方面考慮:一是不同油田采收率不同,不同油田在不同開發(fā)階段的采出程度差異也較大,這就導(dǎo)致不同油藏驅(qū)替單元采出程度的變化范圍不同,分類標(biāo)準(zhǔn)也就有所不同;二是不同開發(fā)階段對采出程度的要求和調(diào)整對象不同,油田投產(chǎn)時間較短時大部分驅(qū)替單元采出程度都比較低,應(yīng)細劃低采出程度的分類,放寬高采出程度的分類范圍。比如,油田剛剛投產(chǎn)5 a,總采出程度僅有8%,采出程度超過20%的驅(qū)替單元會很少,絕大多數(shù)集中在10%以內(nèi)。因此應(yīng)對采出程度10%以內(nèi)的驅(qū)替單元細化分類,以平均值為中心按高低進行分類級數(shù)均分,分類標(biāo)準(zhǔn)可確定為[0,6%)、[6%,10%)、[10%~20%]、(20%,100%)4類。而對于投產(chǎn)時間較長的老油田,總采出程度較高,就要與投產(chǎn)時間較短油田的分類有所差別。如油田總采出程度為25%,應(yīng)用上述投產(chǎn)時間較短油田的分類標(biāo)準(zhǔn)顯然不妥。綜合分類目的和驅(qū)替單元采出程度的分布狀況,提出根據(jù)當(dāng)時油田驅(qū)替單元采出程度分布狀況,應(yīng)用K聚類方法[12?13]進行分類。既考慮分類的均衡性,也可考慮分類與調(diào)整對象的關(guān)聯(lián)性。
K聚類分析首先需要確定有幾個聚類中心,即k值,本文確定采出程度的聚類中心個數(shù)為3,3個聚類中心將采出程度分為低、中、高、特高采出程度4類,在此基礎(chǔ)上具體步驟為
(1)設(shè)k個初始聚點集合
分別判斷所有數(shù)據(jù)點與k個聚點之間的距離,把每個數(shù)據(jù)點分配到與之最近的聚點集合中,記作
式中:x——任意一個數(shù)據(jù)點;
d(x,x(i0))——各個數(shù)據(jù)點與聚點的距離。
(2)樣本數(shù)據(jù)就被分為了k個不相交的初始類別,記作
(3)按照新的聚點集合L(1),進行新的樣品分類,記作
(4)重復(fù)上述步驟m次得:
表1 驅(qū)替單元分類Table 1 Displacement units classification
3.3.1 產(chǎn)量劈分
確定了驅(qū)替單元的領(lǐng)地后,為了獲取驅(qū)替單元的產(chǎn)量,需要對油水井的產(chǎn)量進行劈分,不但要進行縱向產(chǎn)量劈分,而且要進行平面產(chǎn)量劈分。
縱向產(chǎn)量劈分方法已較為成熟,常用的方法包括地層系數(shù)法和常規(guī)數(shù)值模擬等方法。平面產(chǎn)量劈分方法尚未完全成熟,目前已有的平面產(chǎn)量劈分方法包括計算幾何學(xué)方法、流線模擬方法、數(shù)值模擬方法。其中計算幾何學(xué)方法是在收集到油藏靜態(tài)數(shù)據(jù)以及單井的生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)后,建立反映注采井間流動關(guān)系的幾何模型,通過對井間最短阻力路徑的查找、砂體和泥巖多重區(qū)域的布爾運算等算法的研究,識別油藏注采井間分層流動關(guān)系,實現(xiàn)注采井間平面產(chǎn)量的劈分[9];流線模擬方法[14?16]是通過追蹤注采井間的流線運動軌跡來獲取任意時刻注采井間的流量分配系數(shù),實現(xiàn)產(chǎn)量的劈分;數(shù)值模擬方法是根據(jù)達西公式中壓力、面積、滲透率參數(shù)綜合計算得到任意時刻任意網(wǎng)格的產(chǎn)量,進行平面產(chǎn)量的劈分。
數(shù)值模擬方法采用的網(wǎng)格主要包括角點網(wǎng)格以及徑向網(wǎng)格。在利用角點網(wǎng)格數(shù)值模擬劈分驅(qū)替單元產(chǎn)量時,會存在2個問題。第一,當(dāng)一口油井周圍存在多口水井時,即形成了多個驅(qū)替單元,此時多個單元有可能占用與油井井底網(wǎng)格相連的同一個網(wǎng)格,那么劈分時壓力梯度、物性都會相同,只能根據(jù)不同的截面積來進行劈分。第二,由于角點網(wǎng)格的取向效應(yīng),流體只能沿著網(wǎng)格以固定的方向流入流出,并非是沿著注采井間的流線流動,使得利用角點網(wǎng)格數(shù)值模擬劈分驅(qū)替單元產(chǎn)量時與實際驅(qū)替單元的產(chǎn)量出入較大。
為避免角點網(wǎng)格數(shù)值模擬出現(xiàn)的問題,本文選擇徑向網(wǎng)格數(shù)值模擬劈分驅(qū)替單元產(chǎn)量。根據(jù)物質(zhì)守恒原理(連續(xù)性方程),在穩(wěn)態(tài)滲流情況下,流入流管的流體體積等于流出流管的流體體積。流入流管的流體體積等于注水井井底流入相鄰網(wǎng)格的流體體積,流出流管的流體體積等于相鄰網(wǎng)格流入油井井底的流體體積。無論是前者還是后者,都能通過數(shù)模計算出來。而徑向網(wǎng)格在油水井之間會形成多根流管代表的網(wǎng)格,這些代表流管的網(wǎng)格可以描述來自多個方向的流體滲流情況。在數(shù)值模擬后每根流管的產(chǎn)量都可以得到,因此在確定出領(lǐng)地的邊界線后,單元內(nèi)部的流管已經(jīng)完成了劈分,只需劈分徑向網(wǎng)格線與單元領(lǐng)地邊界線未重合的邊界處的流管的產(chǎn)量,劈分時由于同一網(wǎng)格內(nèi)壓力、滲透率均相同,因此只需按照面積占比確定出流管中屬于單元內(nèi)這部分的產(chǎn)量。如圖4所示,在單元內(nèi)部每根流管的產(chǎn)量已經(jīng)完成了劈分。在邊界處當(dāng)徑向網(wǎng)格線與邊界線不重合時(圖4中橙色線區(qū)域),即邊界線將原本一根流管劃分為兩部分的情況下,這根流管的產(chǎn)量是需要劈分的。這時就根據(jù)流管中屬于單元內(nèi)這部分的面積占整根流管的面積的比值,確定出對應(yīng)的產(chǎn)量。最后統(tǒng)計驅(qū)替單元領(lǐng)地內(nèi)與油井所連接流管的流出體積,就可以獲得驅(qū)替單元的產(chǎn)量。
圖4 徑向網(wǎng)格繪制驅(qū)替單元示意Fig. 4 Schematic diagram of displacement unit plotted by radial grids
3.3.2 數(shù)值模擬
實際區(qū)塊是在建立地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上通過輸入下列數(shù)據(jù)后對生產(chǎn)井采用定液量生產(chǎn),以此進行數(shù)值模擬計算的。數(shù)據(jù)包括:
(1)實驗獲得的相滲曲線數(shù)據(jù);
(2)初始參數(shù)包括參考深度、參考深度處的初始壓力、初始含油飽和度、油水界面、以及油水界面處的毛管壓力;
(3)油藏高壓物性PVT數(shù)據(jù);
(4)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù);
(5)射孔數(shù)據(jù)。當(dāng)生產(chǎn)井的產(chǎn)油量、含水率與生產(chǎn)井生產(chǎn)情況在誤差允許范圍內(nèi)時,認(rèn)為此時模型數(shù)據(jù)體是可以代表實際區(qū)塊的。此時通過上述產(chǎn)量劈分方法可以得到任意時刻驅(qū)替單元內(nèi)的產(chǎn)油量、產(chǎn)水量數(shù)據(jù),即可以計算得到任意時刻驅(qū)替單元的含水率。此時驅(qū)替單元的含水率即可以代表注采井間每一層每一方向?qū)嶋H的含水率。同時,通過容積法可計算得到網(wǎng)格的地質(zhì)儲量,統(tǒng)計驅(qū)替單元領(lǐng)地內(nèi)所有網(wǎng)格的地質(zhì)儲量,即為驅(qū)替單元的地質(zhì)儲量。根據(jù)驅(qū)替單元原始地質(zhì)儲量與當(dāng)前剩余油儲量之差計算累計采油量,累計采油量與原始地質(zhì)儲量的比值即是驅(qū)替單元當(dāng)前的采出程度。這樣就計算得到了驅(qū)替單元的含水率和采出程度,以此對驅(qū)替單元進行分類。分類后統(tǒng)計每一類驅(qū)替單元當(dāng)前的剩余油儲量,以此定量化分類評價油層動用狀況并制定調(diào)整措施。
基于驅(qū)替單元的水驅(qū)油藏動用狀況分類評價方法包括以下步驟:
(1)確定研究區(qū)塊中所有驅(qū)替單元的領(lǐng)地;
(2)通過數(shù)值模擬計算得到所有驅(qū)替單元的含水率和采出程度;
(3)以k均值聚類方法計算得到研究區(qū)塊中驅(qū)替單元采出程度的分類標(biāo)準(zhǔn);
(4)以驅(qū)替單元的含水率和采出程度為橫縱坐標(biāo)繪制散點圖,根據(jù)分類結(jié)果分類評價;
(5)分析每一類每一個驅(qū)替單元剩余油狀況、無效循環(huán)狀況及其主控因素,從而為制定調(diào)整措施提供依據(jù)。
L區(qū)塊綜合含水率在96%左右,無效循環(huán)嚴(yán)重。剩余油平面上主要分布在注采不完善井區(qū)、斷層邊部、相變部位以及擴邊部位,縱向上主要集中在厚油層頂部,挖潛難度大,導(dǎo)致區(qū)塊操作成本上升速度較快,無效益產(chǎn)量比例增加較快,開發(fā)效益差。
選取L區(qū)塊南部最大斷層以南的斷塊作為研究區(qū),包括2套油層(S、P)、105口井、37個小層。將37個小層劃分為5套層系(R1—R5),每套層系含有的小層數(shù)分別為6、12、6、5、8。采用徑向網(wǎng)格進行數(shù)值模擬,網(wǎng)格分布見圖5。通過歷史擬合,得到油藏生產(chǎn)到當(dāng)前狀態(tài)的油藏模型數(shù)據(jù)體,按照驅(qū)替單元采出程度與含水率計算方法得到油藏中所有驅(qū)替單元當(dāng)前的含水率和采出程度。
圖5 層系R1網(wǎng)格平面分布Fig. 5 Areal distribution of grids of R1 strata series
數(shù)值模擬得到每個驅(qū)替單元的采出程度后,按照K聚類方法計算得到采出程度的分類界限為16.9%、33.7%、43.4%,結(jié)合含水率分類界限為20%、60%、90%、98%,對區(qū)塊所有的驅(qū)替單元進行分類。以含水率和采出程度為縱橫坐標(biāo)繪制散點圖,如圖6所示。
圖6 驅(qū)替單元實際區(qū)塊分類結(jié)果Fig. 6 Actual block classification of displacement units
從圖6中可以看出數(shù)據(jù)點廣泛分散,實際油藏中驅(qū)替單元類別眾多,驅(qū)替狀況差別較大,總體可歸結(jié)為4類單元。
第1類是驅(qū)替效果較好的高含水高產(chǎn)出單元,該類單元物性和連通性好,是目前開采的主體單元。由于目前含水率已達到96%,進入高含水高產(chǎn)出單元的數(shù)量較多,這使得表2中該類單元中的剩余油總量最多,但是每個單元中的剩余油量較少,這部分單元目前挖潛難度和經(jīng)濟費用較大[17]。
表2 驅(qū)替單元剩余油量和平均剩余油量Table 2 Remaining oil and average remaining oil of diaplacement units
第2類是驅(qū)替速度較慢的低含水低速開發(fā)單元,其中包括了采出程度較高的單元,這部分單元物性、連通性好,其采出程度較高而含水低的原因是相鄰單元(領(lǐng)地)之間產(chǎn)生了流動(竄流)。油井轉(zhuǎn)注、打加密井都會使得單元之間易發(fā)生竄流,而單元中實際注采對應(yīng)時間較短,這使得單元含水率低。含水率低說明單元仍然具有剩余油潛力,因此這類單元是改善注水采油能力、加快采油速度的潛力單元,應(yīng)該繼續(xù)加大注水開發(fā)。同時也有采出程度較低的單元,這類單元物性、連通性均較差,在開采初期并沒有被著重關(guān)注,這類單元可采取酸化、壓裂,加大注水挖潛剩余油[18?20]。
第3類是高含水低產(chǎn)出單元,這類單元注水突進,應(yīng)采取調(diào)剖堵水、深部調(diào)驅(qū)[21?23]來抑制高滲透條帶的注入水竄流。這類單元剩余油較多,也是目前挖潛的主要對象。
第4類是無效循環(huán)單元,這類單元是目前治理的主要對象,對于高采出程度的單元,應(yīng)進行嚴(yán)格地經(jīng)濟評價,對于沒有經(jīng)濟效益和措施后仍沒有經(jīng)濟效益的單元應(yīng)采取相應(yīng)措施,或油井堵水或水井控制,關(guān)閉這類單元,剩余油潛力留給可大幅度提高采收率的三次采油。對于低采出程度的單元,應(yīng)對地質(zhì)和動態(tài)狀況進行深入分析,制定經(jīng)濟有效的挖潛措施,遏制注水突進,改善驅(qū)油效果[24?26]。
上述計算結(jié)果表明,基于驅(qū)替單元的油藏動用狀況評價方法可以對注采井間油層的動用狀況進行定性、定量、定位地精細化評價。研究清楚注采井間每一層每一方向的動用狀況,就可以針對具體類別的驅(qū)替單元和最小可控單元實施控制,采用不同的調(diào)整措施,包括改變平面和縱向的注采關(guān)系、治理無效循環(huán)、縮小驅(qū)替程度差異、挖潛剩余油等,從而實現(xiàn)特高含水油田的精細挖潛,這對于評價、調(diào)整特高含水時期油田復(fù)雜的驅(qū)油狀況,挖潛零散分布的剩余油具有重要意義。
按照對上述不同類別單元制定的開發(fā)策略,以研究區(qū)塊R3油組為例,針對油水井制定了具體的措施(表3)。
表3 不同層位油水井實施措施(部分)Table 3 Stimulations for different layers of producers and injectors(partial)
(1)提出了最小可控單元的概念,分析了影響最小可控單元的5個控制因素中最重要的因素——層系井網(wǎng);提出了驅(qū)替單元的領(lǐng)地的概念,并提出通過評價驅(qū)替單元領(lǐng)地驅(qū)替狀況評價驅(qū)替單元工作狀況的思想,從而可以根據(jù)其領(lǐng)地的狀況控制調(diào)整驅(qū)替單元的工作狀態(tài),改善開發(fā)效果。
(2)以徑向網(wǎng)格數(shù)值模擬實現(xiàn)了驅(qū)替單元采出程度與含水率指標(biāo)的計算,通過K聚類方法確定了驅(qū)替單元采出程度指標(biāo)的分類標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合含水率標(biāo)準(zhǔn)建立了基于驅(qū)替單元的水驅(qū)油藏動用狀況評價方法,該方法可對井網(wǎng)控制范圍內(nèi)每口井、每個層、每個方向?qū)?yīng)注采井控制的領(lǐng)地動用狀況進行定性、定量、定位地深入分析和評價,可以給出與最小可控單元相對應(yīng)的精細評價結(jié)果,為今后按驅(qū)替單元進行精細調(diào)整提供依據(jù)。
(3)應(yīng)用建立的評價方法結(jié)合油藏實際情況將L區(qū)塊油層動用狀況分為高含水高產(chǎn)出、低含水低速開發(fā)、高含水低產(chǎn)出、無效循環(huán)4類。分析各類單元成因并統(tǒng)計各類油層剩余油儲量,可得到低含水低速開發(fā)與高含水低產(chǎn)出單元為該油藏下一步重點挖潛的單元,以此為依據(jù)對具體井別提出下一步的調(diào)整方案。