武文波 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠,黑龍江大慶 163114)

特高含水期水驅(qū)精細(xì)挖潛效果評價研究

武文波 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠,黑龍江大慶 163114)

為進(jìn)一步探索特高含水期水驅(qū)控遞減、控含水的有效方法,在喇嘛甸油田北北塊一區(qū)開辟了水驅(qū)精細(xì)挖潛示范區(qū)。但在特高含水期水驅(qū)精細(xì)挖潛作用及開發(fā)效果評價方法上未進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。為此,計劃開展特高含水期水驅(qū)精細(xì)挖潛效果評價研究。通過對可采儲量標(biāo)定相關(guān)參數(shù)、采油速度及波及體積相關(guān)參數(shù)、理論關(guān)系進(jìn)行研究,搞清精細(xì)挖潛的作用,利用多學(xué)科數(shù)值模擬技術(shù)與理論研究,對各類精細(xì)挖潛措施對增加開采儲量、提高采收率的作用開展了綜合評價。

特高含水期;精細(xì)挖潛;效果評價

為搞清精細(xì)挖潛對水驅(qū)開發(fā)的主要作用,以理論研究與實(shí)際研究相結(jié)合,從擴(kuò)大波及體積、提高驅(qū)油效率、提高采油速度、增加可采儲量等方面進(jìn)行了深入的分析,明確了精細(xì)挖潛的主要作用。

1 精細(xì)挖潛與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系

1.1 精細(xì)挖潛與擴(kuò)大波及體積的關(guān)系

示范區(qū)自投產(chǎn)以來,通過井網(wǎng)加密調(diào)整,水驅(qū)控制程度由基礎(chǔ)井網(wǎng)時期的78.21%提高到目前的97.11%;從儲量動用程度統(tǒng)計表上看,示范區(qū)動用地質(zhì)儲量比例高達(dá)98.27%,剩余1.73%的未動用地質(zhì)儲量主要位于油氣過渡段及油水過渡段;從水淹層解釋成果上看,整體上以厚油層發(fā)育的薩葡油層及以薄差油層發(fā)育為主的高臺子油層均已得到有效動用,采出程度已高達(dá)37%以上。

研究表明,示范區(qū)整體上水驅(qū)波及體積已達(dá)到98%以上,各類油層均已注水波及到且均得到有效動用,未波及動用儲量主要位于油氣過渡段及油水過渡段[1]。因此,精細(xì)挖潛的主要作用不是擴(kuò)大波及體積。

1.2 精細(xì)挖潛與提高驅(qū)油效率的關(guān)系

為搞清精細(xì)挖潛與驅(qū)油效率的關(guān)系,重點(diǎn)應(yīng)用油水相滲曲線,開展了驅(qū)油效率與綜合含水關(guān)系研究。驅(qū)油效率和含水率的關(guān)系[2]如下:

式中,Ed為驅(qū)油效率;Sor為殘余油飽和度;μo、μw分別為為油、水黏度,m Pa·s;f為含水率;c、d為擬合常數(shù)。

從式(1)可以看出,隨著驅(qū)油效率的提高,水驅(qū)綜合含水隨之上升,而示范區(qū)經(jīng)過精細(xì)挖潛,綜合含水未升。因此,精細(xì)挖潛的主要作用不是提高驅(qū)油效率。

1.3 精細(xì)挖潛與提高采油速度的關(guān)系

在目前油田水驅(qū)特高含水期開發(fā)的狀況下,要提高采油速度,必然要提高驅(qū)替速度。為搞清驅(qū)替速度與驅(qū)油效率的關(guān)系,進(jìn)而搞清驅(qū)替速度與綜合含水的關(guān)系,應(yīng)用二類油層天然巖心采用不同驅(qū)替速度重復(fù)進(jìn)行水驅(qū)油試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著驅(qū)替速度的提高,在相同的注入倍數(shù)下,驅(qū)油效率呈逐漸增大趨勢[3]。同時結(jié)合水驅(qū)驅(qū)油效率與綜合含水關(guān)系研究成果可得出,驅(qū)替速度提高,綜合含水也將隨之上升,而示范區(qū)經(jīng)過精細(xì)挖潛,綜合含水未升。因此,精細(xì)挖潛的主要作用不是提高采油速度。

1.4 精細(xì)挖潛與增加可采儲量的關(guān)系

油田開發(fā)實(shí)際表明,喇嘛甸油田開發(fā)特點(diǎn)符合甲型水驅(qū)特征曲線(見圖1),甲型水驅(qū)特征曲線公式[4]為:

式中,Wp為累積產(chǎn)水量,104t; Np為累積產(chǎn)油量,104t。

用甲型水驅(qū)特征曲線計算表明,通過精細(xì)挖潛,示范區(qū)增加可采儲量60.1×104t,提高水驅(qū)采收率0.83%。說明精細(xì)挖潛的主要作用是增加可采儲量。

圖1 示范區(qū)甲型水驅(qū)特征曲線

2 精細(xì)挖潛措施對水驅(qū)開發(fā)效果貢獻(xiàn)研究

2.1 細(xì)分注水的作用

1)細(xì)分注水可控制高含水層吸水、加強(qiáng)差油層吸水,使油層動用更均衡。從滲透率概念模型數(shù)值模擬成果(見圖2)可以看出,當(dāng)細(xì)分到7段注水、綜合含水為98%時,各小層間動用狀況相對較均衡,各小層的最終采出程度在5.9%～40.8%,雖然發(fā)育較好小層的最終采出程度較籠統(tǒng)注水時降低了2.1%～3.5%,但發(fā)育較差小層的最終采出程度較籠統(tǒng)注水時提高了1.2%～23.5%。

圖2 不同細(xì)分程度下各小層動用狀況數(shù)值模擬結(jié)果

2)細(xì)分注水可提高采收率。從不同細(xì)分程度下層段內(nèi)滲透率級差及提高采收率數(shù)值模擬成果(見圖3)可以看出,隨著細(xì)分程度的增大,層段內(nèi)滲透率級差逐漸變小,采收率提高幅度逐漸提高。當(dāng)細(xì)分為7段注水時,與籠統(tǒng)注水比,層段內(nèi)滲透率級差可降低29.74%,可多提高采收率3.63%。

2.2 油井壓裂的作用

1)壓裂可改善低滲透油層導(dǎo)流能力,提高薄差油層動用程度,使油層動用更加均衡。從滲透率概念模型數(shù)值模擬成果(見圖4)可以看出,當(dāng)在油井綜合含水94%時選擇性壓裂低滲透差油層后,到綜合含水為98%時,各小層間動用狀況相對較均衡,各小層的最終采出程度在20.5%～51.2%,雖然壓裂后個別未壓裂層的最終采出程度較不壓裂時降低了0.5%～0.8%,但壓裂的低滲透差油層最終采出程度較不壓裂時提高了2.8%～3.2%。

圖3 不同細(xì)分程度下層段內(nèi)滲透率級差及提高采收率數(shù)值模擬結(jié)果

圖4 壓裂前后不同階段各小層動用狀況數(shù)值模擬結(jié)果

圖5 不同壓裂厚度及不同裂縫保持程度下采收率數(shù)值模擬結(jié)果

2)壓裂可提高采收率。為搞清壓裂對提高采收率的作用,開展了綜合含水94%時,不同壓裂厚度比例、不同壓裂裂縫保持程度下壓裂與采收率之間關(guān)系的數(shù)值模擬。在壓裂厚度比例上,分別模擬了4種壓裂厚度比例,即0%、15%、30%和45%。在壓裂裂縫保持程度上,分別模擬了3套裂縫保持程度方案,即方案1:壓后1年滲透率降低1/2,2年后裂縫全部閉合;方案2:壓后1年滲透率降低1/2, 2年后滲透率降低5/4:方案3:壓后裂縫不閉合,開采到最后。

從數(shù)值模擬成果(見圖5)可以看出,壓裂厚度比例越大、裂縫保持程度越高,壓裂后提高采收率幅度越大。在壓裂厚度比例45%、壓后裂縫不閉合開采到最后的情況下,與不壓裂相比,可多提高采收率1.05%。

2.3 油井補(bǔ)孔的作用

1)補(bǔ)孔可完善砂體注采關(guān)系,提高砂體水驅(qū)控制程度。補(bǔ)孔的主要目的縮小注采井距,完善砂體注采關(guān)系,提高水驅(qū)控制程度。從結(jié)構(gòu)單元水驅(qū)控制程度與井距關(guān)系曲線上看,隨著注采井距的縮小,水驅(qū)控制程度逐漸提高。在300m注采井距下,井網(wǎng)對結(jié)構(gòu)單元水驅(qū)控制程度為86.36%,當(dāng)加密到150m后,水驅(qū)控制程度可達(dá)到97.64%,提高了11.28%。

2)補(bǔ)孔可提高采收率。從北北塊典型井組數(shù)值模擬流線對比圖(見圖6)可以看出,通過完善砂體注采關(guān)系補(bǔ)孔,可改變地下液流方向,增加注采受效方向,補(bǔ)孔后可比不補(bǔ)孔多提高采收率1.8%。

圖6 北北塊典型井組薩Ⅱ10+11單元流線數(shù)值模擬結(jié)果

3 結(jié)論

1)從宏觀水驅(qū)開發(fā)效果及單一挖潛措施機(jī)理數(shù)模研究成果上看,精細(xì)挖潛的主要作用是增加可采儲量,提高水驅(qū)采收率。

2)從精細(xì)挖潛措施對水驅(qū)開發(fā)效果貢獻(xiàn)研究成果上看,精細(xì)細(xì)分注水、油井壓裂、補(bǔ)孔可改善油層動用狀況,增加可采儲量,提高水驅(qū)采收率。

[1]趙偉,趙云飛,王莉明,等.喇嘛甸油田儲層動用狀況及綜合調(diào)整方向[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,21(2):26-28.

[2]梁文福.喇嘛甸油田厚油層多學(xué)科綜合研究及挖潛[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2008,27(2):68-72.

[3]韓偉東,黃伏生,艾穎,等.喇嘛甸油田剩余油挖潛方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,21(3):41-43.

[4]黃伏生,陳維佳,方亮,等.喇嘛甸油田注采無效循環(huán)治理的做法及效果[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2006,25(1):70-72.

[編輯] 洪云飛

TE357

A

1673-1409(2014)32-0100-04

2014-07-14

武文波(1985-),男,工程師,現(xiàn)主要從事油田動態(tài)分析方面的研究工作。