王巍 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠,黑龍江 大慶 163414)
首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要,制定剩余油量化內(nèi)容,然后從剩余油量化的整個(gè)流程出發(fā),由油藏三維地質(zhì)模型描述到剩余油量化方法研究,最終確定在以下3個(gè)方面提高剩余油量化精度,即優(yōu)化計(jì)算方法、細(xì)化量化過(guò)程、細(xì)化量化成果。
油藏?cái)?shù)值模擬軟件在計(jì)算單層平均含油飽和度時(shí),使用的是算數(shù)平均法,忽略了厚度小、含油飽和度高和厚度大、含油飽和度低的網(wǎng)格對(duì)整體數(shù)值的影響。因此,采用有效厚度加權(quán)算法對(duì)量化結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,來(lái)提高量化結(jié)果的可用性。
剩余油按動(dòng)用情況可分為可動(dòng)油和不可動(dòng)油,根據(jù)當(dāng)前技術(shù)條件可動(dòng)油又可分為可挖潛剩余油和不可挖潛剩余油,由于不可動(dòng)部分的存在嚴(yán)重干擾措施方案的編制。因此,必須明確指出在當(dāng)前技術(shù)條件下可以挖掘的潛力,即量化可挖潛剩余油。這樣,可以使量化結(jié)果更加可靠。
在三維地質(zhì)模型中區(qū)分可動(dòng)油和不可動(dòng)油可根據(jù)單元發(fā)育和連通狀況確定,而區(qū)分可挖潛剩余油和不可挖潛剩余油,目前使用的是可挖潛剩余油界限研究成果,即通過(guò)細(xì)化量化過(guò)程,就是根據(jù)油藏地質(zhì)特征和三維地質(zhì)模型特點(diǎn),分析影響量化精度的因素,分解模型中可動(dòng)部分和不可動(dòng)部分。通過(guò)對(duì)影響因素的過(guò)濾處理和對(duì)不可動(dòng)部分的分離,明確量化目標(biāo),縮小量化誤差。經(jīng)過(guò)研究,確定模型中以下3處區(qū)域?yàn)橹饕芯繉?duì)象。
1)零星剩余油區(qū)域 主要有厚度小、含油飽和度低,低于可挖潛剩余油下限和零散分布或未波及的小規(guī)模剩余油,這部分儲(chǔ)量在當(dāng)前技術(shù)條件下難以動(dòng)用。
2)邊界干擾區(qū)域 三維地質(zhì)模型中油藏邊界與實(shí)際油藏邊界不同,由于硬性劃分,與外界無(wú)物質(zhì)交換,導(dǎo)致剩余油飽和度較高,與實(shí)際不符。
3)油底以下區(qū)域 在油水過(guò)渡帶處,數(shù)模中只能設(shè)定一深度值表示油水界面,無(wú)法準(zhǔn)確描述油水同層段特點(diǎn),油底以下模擬結(jié)果與實(shí)際不符??赏跐撌S嘤惋柡投鹊挠?jì)算公式[1]如下:
式中,Som表示可挖潛剩余油飽和度;Sop表示目前剩余油飽和度;Soe表示殘余油飽和度;Slow表示可挖潛剩余油飽和度下限。
可挖潛剩余油的量化成果,只給出了研究區(qū)塊的總體可挖潛剩余油飽和度分布和可挖潛剩余油總量,沒(méi)有明確指出具體哪些井的潛力較大,而這些井的哪個(gè)層是主要挖潛對(duì)象,所以細(xì)化量化結(jié)果是提高量化精度的關(guān)鍵。
將潛力落實(shí)到單井單層上就能明確挖潛方向和潛力層位,但由于受地質(zhì)特征、儲(chǔ)層發(fā)育、沉積微相和不同井網(wǎng)的影響,使得單井的控制范圍不能簡(jiǎn)單的以井距之半而定。
在油藏?cái)?shù)值模擬模型中使用條件過(guò)濾方法去掉不可動(dòng)部分的網(wǎng)格,使各含油砂體分布和規(guī)模得到清晰呈現(xiàn)。根據(jù)平面上單井位置,制定了以下3條單井控制范圍原則。
1)相連原則 單元井點(diǎn)控制范圍在一個(gè)相互連接的網(wǎng)格體內(nèi)計(jì)算 (見(jiàn)圖1)。
圖1 相連原則
圖2 最近原則
2)最近原則 單元井點(diǎn)控制范圍為與該井點(diǎn)網(wǎng)格路徑最近的結(jié)點(diǎn) (見(jiàn)圖2)。
3)等分原則 與2個(gè)或2個(gè)以上網(wǎng)格距離相等的結(jié)點(diǎn),按份數(shù)等分(V/n,其中V是該網(wǎng)格的體積,n是該網(wǎng)格與等距離連通井的井?dāng)?shù))。
單井控制可挖潛剩余油儲(chǔ)量計(jì)算如下:以正交網(wǎng)格為例,根據(jù)石油地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算公式[1]:
先計(jì)算單個(gè)網(wǎng)格的剩余油儲(chǔ)量,即將模型中單個(gè)網(wǎng)格的相應(yīng)參數(shù)代入式(1),再將三維地質(zhì)模型中單井控制的各網(wǎng)格求和,得到單井可挖潛剩余油儲(chǔ)量計(jì)算公式:
式中,N為石油地質(zhì)儲(chǔ)量,104t;A0為含油面積,km2;h為平均有效厚度,m;φ為平均有效孔隙度,%;Swi為平均原始含水飽和度,%;ρo為平均地面原油密度,g/cm3;Boi為平均原始原油體積系數(shù);Nwsom為單井控制的可挖潛剩余油儲(chǔ)量,104t;Vc為模型單個(gè)網(wǎng)格的體積,m3;φc為模型單個(gè)網(wǎng)格的孔隙度;Som為模型單個(gè)網(wǎng)格的可挖潛剩余油飽和度;n為單井控制范圍內(nèi)的網(wǎng)格數(shù)量。
這樣,便得出單井控制的可挖潛剩余油,即實(shí)現(xiàn)了單井剩余油潛力的定量化。
通過(guò)以上方法的處理,不僅提高了剩余油量化精度,而且還得出了單井的剩余油潛力,并形成潛力數(shù)據(jù)庫(kù),為方案編制提供了更加科學(xué)的依據(jù)。
為了落實(shí)試驗(yàn)區(qū)潛力,同時(shí)驗(yàn)證剩余油量化新方法的有效性,在薩南開(kāi)發(fā)區(qū)某區(qū)塊開(kāi)展SⅡ7-12油層 (SⅡ?yàn)樗_爾圖油層Ⅱ油組)層系重組挖潛試驗(yàn)。
該區(qū)塊面積6.8km2,1966年投入開(kāi)發(fā),經(jīng)歷3次加密調(diào)整,區(qū)塊共4套水驅(qū)井網(wǎng),開(kāi)采層位為薩(薩爾圖)、葡 (葡萄花)、高 (高臺(tái)子)油層。其中SⅡ7-12油層地質(zhì)儲(chǔ)量452.01×104t,由基礎(chǔ)井網(wǎng)開(kāi)采,注采井距大,水下分流河道砂體規(guī)模小,呈窄條帶狀、枝狀分布,多項(xiàng)水驅(qū)控制程度低,具有一定潛力。
根據(jù)對(duì)SⅡ7-12油層的多學(xué)科研究,該油層可動(dòng)油飽和度高 (見(jiàn)圖3),目前采出程度為41.68%,剩余油主要集中在中間井排,根據(jù)動(dòng)靜結(jié)合綜合分析,可動(dòng)剩余油類型以注采不完善為主。
圖3 可動(dòng)油飽和度
SⅡ7-12油層可動(dòng)油儲(chǔ)量為50.82×104t,按可動(dòng)油飽和度界限研究成果下限22%計(jì)算,可挖潛剩余油儲(chǔ)量39.88×104t。根據(jù)動(dòng)靜結(jié)合綜合分析,落實(shí)其中的可挖潛剩余油為35.62×104t(見(jiàn)表1),該方法計(jì)算的準(zhǔn)確率達(dá)到90%。
表1 SⅡ7-12油層動(dòng)靜結(jié)合落實(shí)可挖潛剩余油儲(chǔ)量表
根據(jù)SⅡ7-12油層特點(diǎn)進(jìn)行層系重組挖潛??紤]到儲(chǔ)層的沉積特點(diǎn)、井網(wǎng)的部署和開(kāi)采對(duì)象,在不打亂現(xiàn)井網(wǎng)部署方式以及各套井網(wǎng)主要開(kāi)采對(duì)象,保持各井網(wǎng)相對(duì)獨(dú)立性和完整性的條件下,優(yōu)選開(kāi)采對(duì)象與SⅡ7-12油層沉積特征最相近的一次加密井網(wǎng)進(jìn)行層系重組,挖掘其潛力。
在層系重組過(guò)程中,突破原井網(wǎng)、井距界限,利用一次加密油水井補(bǔ)孔,將SⅡ7-12油層注水方式由行列井網(wǎng)調(diào)整為面積井網(wǎng) (見(jiàn)圖4),注采井距由500m縮小到250m,并保持了開(kāi)發(fā)層系的一致性。SⅡ7-12油層補(bǔ)孔45口,其中采油井26口,注水井19口。平均單井補(bǔ)開(kāi)砂巖厚度13.5m,有效厚度6.5m。
實(shí)施層系重組后,多學(xué)科油藏研究預(yù)計(jì)增加可采儲(chǔ)量7.8×104t,提高采收率1.1%。目前區(qū)塊已累計(jì)增油0.82×104t,取得了較好的效果。
圖4 層系重組井網(wǎng)示意圖
1)通過(guò)對(duì)剩余油量化方法精細(xì)化研究,使剩余油量化結(jié)果精度得到大幅提高,實(shí)現(xiàn)了單井的剩余油潛力定量化,提升多學(xué)科油藏研究水平,為措施挖潛提供更有力的技術(shù)支持。
2)所有能在三維地質(zhì)模型中描述的油藏參數(shù),都可以實(shí)現(xiàn)到單井級(jí)別的量化。該方法為今后精細(xì)量化工作提供了技術(shù)思路和研究方法。
[1]韓大匡 .油藏?cái)?shù)值模擬基礎(chǔ) [M].北京:石油工業(yè)出版社,1993 .