王思儀

(低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西 西安 710018)

程 剛

(中石化長(zhǎng)慶油田分公司檔案館，陜西 西安 710018)

申利娜，王靖華，劉艷琴

特低滲透油藏開(kāi)發(fā)規(guī)律及開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)研究
——以靖安油田WLW油藏為例

王思儀

(低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西 西安 710018)

程 剛

(中石化長(zhǎng)慶油田分公司檔案館，陜西 西安 710018)

申利娜，王靖華，劉艷琴

長(zhǎng)慶特低滲透油藏由于其客觀地質(zhì)因素，油井投產(chǎn)后部分井見(jiàn)水快，產(chǎn)量遞減大，開(kāi)發(fā)效果不理想，因此，有必要對(duì)高效開(kāi)發(fā)油藏中好的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究和總結(jié)，為同類油藏開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)。以WLW油藏為例，將理論研究和礦場(chǎng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法相結(jié)合，系統(tǒng)總結(jié)了WLW油藏的見(jiàn)效規(guī)律、見(jiàn)水規(guī)律、含水變化規(guī)律、采液采油指數(shù)變化規(guī)律，并突破傳統(tǒng)的研究方法，利用油藏固有的相滲特征研究其產(chǎn)量遞減規(guī)律，同時(shí)提出了利用相滲曲線評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)效果的新方法，對(duì)類似特低滲透油藏的開(kāi)發(fā)具有很好的借鑒意義。

特低滲透油藏；開(kāi)發(fā)規(guī)律；相滲曲線；效果評(píng)價(jià)

靖安油田WLW油藏位于鄂爾多斯盆地一級(jí)構(gòu)造單元陜北斜坡的中東部，為西傾單斜背景上由于差異壓實(shí)作用形成的一組鼻狀隆起。構(gòu)造平緩，變化簡(jiǎn)單，發(fā)育多個(gè)鼻狀隆起。該區(qū)主要開(kāi)發(fā)層位為長(zhǎng)6油層組，為三角洲前緣亞相沉積，共識(shí)別出水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、水下分流間灣及前緣泥6種沉積微相。巖心分析該區(qū)長(zhǎng)6油層組平均孔隙度為12.74%，平均滲透率1.81×10-3μm2，屬于低孔特低滲透油層。潤(rùn)濕性綜合評(píng)價(jià)為中性油層，敏感性評(píng)價(jià)為中偏弱酸敏、弱速敏、中偏弱水敏[1]。

1 開(kāi)發(fā)規(guī)律

1.1 見(jiàn)效規(guī)律

據(jù)生產(chǎn)資料統(tǒng)計(jì)，目前全區(qū)絕大部分油井都已見(jiàn)效，見(jiàn)效程度90%以上，見(jiàn)效周期合理，平均為8月。其中老區(qū)油層厚度大，滲透率較高，物性較好，見(jiàn)效周期6～9月，平均見(jiàn)效周期7月，穩(wěn)產(chǎn)期6～7年；ZJ60井區(qū)物性相對(duì)較好，見(jiàn)效較快，見(jiàn)效周期6～10月，平均見(jiàn)效周期7～8月，穩(wěn)產(chǎn)期4～6年；ZJ53井區(qū)物性較差，油層厚度相對(duì)較小，且相對(duì)高滲帶發(fā)育，致使邊、角井見(jiàn)效規(guī)律差別較大；角井3～5月就見(jiàn)效，穩(wěn)產(chǎn)期1年左右；邊井見(jiàn)效周期較長(zhǎng)，但穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間也長(zhǎng)，約為3～4年。見(jiàn)效后較見(jiàn)效前相比，動(dòng)液面上升，日產(chǎn)液、日產(chǎn)油增加，含水下降(見(jiàn)表1)。

表1 WLW油藏見(jiàn)效井見(jiàn)效前后生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比

1.2 見(jiàn)水規(guī)律

從目前全區(qū)見(jiàn)水井的分析結(jié)果看，孔隙型見(jiàn)水井占見(jiàn)水井總數(shù)的80%以上，表現(xiàn)為裂縫見(jiàn)水特征的井主要位于高滲帶相對(duì)發(fā)育的ZJ53井區(qū)，在所有見(jiàn)水井中，投產(chǎn)半年內(nèi)見(jiàn)注入水的只有12口井，其余井見(jiàn)水周期均超過(guò)1年，最長(zhǎng)的達(dá)10年以上，說(shuō)明該區(qū)油井總體見(jiàn)水周期長(zhǎng)，見(jiàn)水緩慢，開(kāi)發(fā)效果較好。

從礦場(chǎng)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，全區(qū)平均見(jiàn)水周期為45月，平均見(jiàn)水速度為0.55m/d。ZJ53井區(qū)平均見(jiàn)水周期為33月，平均見(jiàn)水速度為0.74m/d ，其中，角井見(jiàn)水速度較邊井快；ZJ60井區(qū)平均見(jiàn)水周期為43月，平均見(jiàn)水速度為0.67m/d；老區(qū)油井平均見(jiàn)水周期為61月，平均見(jiàn)水速度為0.25m/d?？傮w來(lái)看該區(qū)見(jiàn)水周期長(zhǎng)，見(jiàn)水緩慢。

1.3 含水變化規(guī)律

任何一個(gè)水驅(qū)油藏，含水率與采出程度之間存在著一定的內(nèi)在關(guān)系，這個(gè)關(guān)系反映了油田不同開(kāi)發(fā)階段含水上升規(guī)律。根據(jù)童憲章的水驅(qū)曲線關(guān)系式[2]可推導(dǎo)出凸型、凸S型、S型、凹型和凹S型5種類型含水上升規(guī)律關(guān)系曲線。給定多個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量(可采儲(chǔ)量)的理論值，可以得出多個(gè)含水與地質(zhì)(可采)儲(chǔ)量采出程度的理論關(guān)系曲線，將實(shí)際曲線與理論曲線對(duì)比，可以評(píng)價(jià)油藏實(shí)際開(kāi)發(fā)情況。

WLW油藏標(biāo)定采收率為24.1%，從含水與地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線上來(lái)看，實(shí)際含水與采出程度關(guān)系曲線已趨向采收率為30%的曲線，呈明顯的S型(見(jiàn)圖1)。與注水開(kāi)發(fā)較早的其他類似油藏相比(見(jiàn)圖2)，該區(qū)開(kāi)發(fā)效果最好。

圖1 WLW油藏含水與采出程度關(guān)系曲線 圖2 WLW油藏與其他區(qū)塊對(duì)比圖

1.4 產(chǎn)量遞減規(guī)律

研究產(chǎn)量遞減規(guī)律的常用方法是根據(jù)J.J.Arps對(duì)實(shí)際資料的統(tǒng)計(jì)研究。油藏進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段后,其產(chǎn)量遞減方程為:

(1)

式中，q為油藏遞減階段的產(chǎn)量，t；qr為遞減階段的初始產(chǎn)量，t；n為遞減指數(shù)；Dr為初始遞減率，%；t為時(shí)間，s；tr為遞減開(kāi)始時(shí)間，s。

隨著n的取值的不同，式(1)可表現(xiàn)為指數(shù)遞減、調(diào)和遞減和雙曲遞減[3]。

下面，筆者突破傳統(tǒng)的方法，從油藏相滲曲線出發(fā)，尋找油相滲透率與含水飽和度的關(guān)系式：

Kro(Sw)=10.5(1-Sw)5.5

(2)

式中，Kro為油相相對(duì)滲透率；Sw為含水飽和度，%。

結(jié)合考慮裂縫、啟動(dòng)壓力梯度的產(chǎn)量公式：

(3)

式中，Q為產(chǎn)液量，m3;Kf為裂縫滲透率，10-3μm2；Wf為裂縫寬度，m；Sw為含水飽和度，%；H為油層厚度，m；ΔP為生產(chǎn)壓差，MPa；E為壓差利用率；Bo為地層原油密度，kg/m3；μo為地層原油粘度，mPa·s；re為注采井距，m；rw為井筒半徑，m。

推導(dǎo)出WLW油藏的產(chǎn)量遞減關(guān)系式：

Q=10.5QoE(1+0.0126t)-1.22

(4)

式中，Qo為初期產(chǎn)液量，m3。

從式(4)可以看出，WLW油藏產(chǎn)量遞減遵循雙曲遞減規(guī)律。同時(shí)，筆者也對(duì)WLW油藏實(shí)際生產(chǎn)資料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明產(chǎn)量遞減規(guī)律同樣遵循雙曲遞減規(guī)律(見(jiàn)圖3)。

1.5 采液、采油指數(shù)變化規(guī)律

在不考慮流體性質(zhì)隨壓力變化的條件下，采液采油指數(shù)只與油水相對(duì)滲透率有關(guān)，即儲(chǔ)層固有的相滲特性就決定了無(wú)因次采液、采油指數(shù)的變化規(guī)律。WLW油藏采液采油指數(shù)總體變化規(guī)律是隨含水率上升，采液采油指數(shù)下降，低含水期采液采油指數(shù)下降最快，油井見(jiàn)水后，采液采油指數(shù)下降趨勢(shì)減緩，含水超過(guò)60%以后，采油指數(shù)繼續(xù)下降，采液指數(shù)上升(見(jiàn)圖4)，表明后期仍有提液的潛力。

圖3 WLW油藏2000年老井產(chǎn)量變化規(guī)律 圖4 WLW油藏?zé)o因次采液、采油指數(shù)理論與實(shí)際曲線

2 開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)

目前對(duì)水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)效果的評(píng)價(jià)一般都采取針對(duì)某個(gè)開(kāi)發(fā)時(shí)期，用注采井網(wǎng)的合理性、井網(wǎng)水驅(qū)控制程度、地層壓力保持水平、注水利用率等指標(biāo)做一些定性的評(píng)價(jià)，這些評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)系復(fù)雜，指標(biāo)間相互依賴，而且受控因素也較多較復(fù)雜[4-5]。因此，筆者主要從油藏固有的相滲特性出發(fā)，基于油水兩相流動(dòng)的驅(qū)替理論和方法，考慮裂縫和啟動(dòng)壓力梯度，利用油、水相對(duì)滲透率比值與含水飽和度的關(guān)系式，推導(dǎo)出油藏含水與含水上升率、含水與自然遞減的理論計(jì)算公式，再與油藏實(shí)際的含水與含水上升率、含水與自然遞減相疊加，進(jìn)而來(lái)評(píng)價(jià)該水驅(qū)油藏的開(kāi)發(fā)效果。

首先建立油、水相對(duì)滲透率比值和含水飽和度之間的關(guān)系式：

(5)

式中，Krw為水相相對(duì)滲透率；a，b為常數(shù)。利用該關(guān)系式計(jì)算第i點(diǎn)的含水率：

(6)

式中，fw為含水率，%；μw為地層水粘度，mPa；Bw為地層水體積系數(shù)；ρo為地層原油密度，kg/m3；ρw為地層水密度，kg/m3。

對(duì)式(6)求導(dǎo)得到相應(yīng)點(diǎn)的含水上升率。令α=Kro+Krw，計(jì)算第i點(diǎn)的產(chǎn)量：

(7)

式中，Pe為地層壓力，MPa；Pw為井底流壓，MPa；G為啟動(dòng)壓力梯度；MPa/m；β為介質(zhì)變形系數(shù)。

最后計(jì)算不同含水條件下的自然遞減：

(8)

式中，Di為第i點(diǎn)的遞減，%；Qi為第i點(diǎn)的產(chǎn)量，t；fw，i為第i點(diǎn)的含水率，%；Qi-1為第i-1點(diǎn)的產(chǎn)量，t；fw，i-1為第i-1點(diǎn)的含水率，%。

由此可得到WLW油藏含水與含水上升率(見(jiàn)圖5)、含水與自然遞減理論關(guān)系曲線(見(jiàn)圖6)，從圖中可以看出，在不同含水階段實(shí)際的含水上升率和自然遞減均位于理論曲線的下方，綜合評(píng)價(jià)WLW油藏實(shí)際開(kāi)發(fā)效果較好。

圖5 WLW油藏含水與含水上升率曲線 圖6 WLW油藏含水與自然遞減曲線

3 結(jié) 論

1)結(jié)合了低滲透油藏的相滲特征，形成了利用相滲資料來(lái)研究低滲透油藏遞減規(guī)律和油藏開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)的新方法。

2)低滲透油藏由于其客觀地質(zhì)原因，其見(jiàn)水見(jiàn)效特征差別較大，不同區(qū)域或同一區(qū)域的邊角井的見(jiàn)效特征也有所不同；研究區(qū)總體見(jiàn)效程度高，見(jiàn)效方式好，見(jiàn)水類型以孔隙型見(jiàn)水為主，見(jiàn)水緩慢，開(kāi)發(fā)效果好。

3)研究區(qū)含水與采出程度關(guān)系曲線呈明顯的S型；采液采油指數(shù)隨含水率上升而下降，含水超過(guò)60%以后，采油指數(shù)繼續(xù)下降，采液指數(shù)上升。

4)利用相滲曲線方法對(duì)研究區(qū)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，在不同含水階段實(shí)際含水上升率和自然遞減均位于理論曲線的下方，綜合評(píng)價(jià)WLW油藏開(kāi)發(fā)效果較好。

[1]張春生，夏長(zhǎng)灘，程啟貴，等.靖安油田五里灣一區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征[J].礦物巖石，2001，26(1):38-41.

[2] 李傳亮.油藏工程原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2005.

[3] 王斌， 朱圣舉， 何永宏，等. 長(zhǎng)慶油田三疊系油藏產(chǎn)量遞減規(guī)律研究[J].低滲透油氣田，2007(3-4):85-88.

[4] 唐海，李興訓(xùn)，黃炳光，等. 綜合評(píng)價(jià)油田水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果改善程度的新方法[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2001,23(6)：38-40.

[5] 王風(fēng)琴，薛中天. 利用系統(tǒng)分析方法評(píng)價(jià)注水開(kāi)發(fā)油田的水驅(qū)效果[J]. 斷塊油氣田，1998,5(3)：39-42.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.023

TE357.6

A

1673-1409(2012)10-N075-04