李琦

摘 要：稠油蒸汽吞吐是降壓開(kāi)采的過(guò)程，油藏壓力大幅度下降，導(dǎo)致邊水侵入現(xiàn)象日益加劇。水侵油層采出程度低，熱利用率低，水淹區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度低，因此，要抑制邊水，提高邊水侵入?yún)^(qū)的采出程度，確保稠油熱采的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)，首先要搞清楚邊水水淹規(guī)律，為以后針對(duì)不同程度水淹程度進(jìn)行剩余油挖潛提供依據(jù)。根據(jù)區(qū)塊的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，建立地質(zhì)模型，進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)區(qū)塊劃分不同的水淹級(jí)別，分析其水淹規(guī)律，為今后邊水侵入稠油油藏的高效開(kāi)發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。

關(guān) 鍵 詞：水淹規(guī)律；數(shù)值模擬；蒸汽吞吐

中圖分類號(hào)：TE 357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2015）07-1524-03

Study on Edge Water Flooding Law of Heavy Oil Reservoir in M Block

LI Qi

（College of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China）

Abstract： The heavy oil steam stimulation is a depressurizing production process. Because of the decline of reservoir pressure， the edge water invasion phenomenon is more and more serious. The water invasion reservoir has low recovery degree， low heat utilization rate， and low producing degree. In order to curb edge water， improve the recovery degree of edge water invasion area， ensure continuous and stable yield of heavy oil thermal recovery， the edge water flooding rule should be studied. In this paper， according to dynamic data and static data， geological model was established， and numerical simulation was carried out， different water flooding level of the blocks was classified， the water flooding law was analyzed， which could provide theory basis for the efficient development of edge water invasion heavy oil reservoir in the future.

Key words： Water flooding law； Numerical simulation； Steam huff and puff

M區(qū)塊原油相對(duì)密度分布在0.936 1～0.966 6 g/cm3之間，平均為0.957 g/cm3，原油粘度（40 ℃）平均值為3 993.44 mPa·s。該區(qū)塊斷塊小，含油面積小，邊水相對(duì)活躍，布井時(shí)距離邊水較近，在蒸汽吞吐采油過(guò)程中，隨著油層壓力下降[1-4]，且原油粘度高，油水流度比大，導(dǎo)致油井嚴(yán)重水淹，針對(duì)此問(wèn)題，通過(guò)建立M區(qū)塊的精細(xì)地質(zhì)模型，并進(jìn)行數(shù)值模擬研究，結(jié)合數(shù)值模擬的剩余油飽和度圖和屬性圖進(jìn)行水淹規(guī)律研究。

1 M區(qū)塊精細(xì)地質(zhì)建模

M區(qū)Ⅲ3層地質(zhì)儲(chǔ)量為26.34×104 t，建模層位除Ⅲ31和Ⅲ32兩個(gè)目的層外，還包括中間1個(gè)泥巖隔層，把每個(gè)小層均作為一個(gè)模擬層，縱向上劃分為3個(gè)模擬層，地質(zhì)建模平面上以3 m為步長(zhǎng)劃分348×315個(gè)網(wǎng)格，精細(xì)網(wǎng)格總數(shù)986 580個(gè)，為方便數(shù)值模擬計(jì)算，粗化為平面上以10 m為步長(zhǎng)，劃分成104×94個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)共計(jì)87 984個(gè)。

2 M區(qū)塊數(shù)值模擬

將地質(zhì)模型導(dǎo)入到數(shù)值模擬軟件后，并結(jié)合流體及巖石高溫高壓物性參數(shù)、相對(duì)滲透率曲線、流體及巖石熱參數(shù)以及M區(qū)塊實(shí)際動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)模擬區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬研究。開(kāi)發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)歷史擬合的目的是通過(guò)在已建立的地質(zhì)模型上再現(xiàn)油田生產(chǎn)歷史，并利用與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合來(lái)修正初始形成的模型參數(shù)，使模型參數(shù)更加近似于實(shí)際油藏的真實(shí)地下與生產(chǎn)情況[5-7]。本次通過(guò)調(diào)整產(chǎn)層滲透率、油水相對(duì)滲透率、原油粘度等來(lái)擬合油藏日產(chǎn)液、日產(chǎn)油、含水率、日注入量，全區(qū)各指標(biāo)擬合誤差均在2%以內(nèi)。

3 M區(qū)塊水淹規(guī)律研究

3.1 動(dòng)態(tài)分析法

統(tǒng)計(jì)單井采出與注入液體積差值、單井累計(jì)采注比發(fā)現(xiàn)，離油水邊界線最近的兩排井累計(jì)采注比及采出液與注入液體積差值較大，特別是離邊水最近且投產(chǎn)較早的BQ89，累計(jì)采注比高達(dá)9.87，采出液體積要比注入水體積高出52 925 m3，地層累積虧空嚴(yán)重，水淹嚴(yán)重。從平面上看離邊水區(qū)域較近的井先被水淹，離邊水區(qū)域較遠(yuǎn)的井受邊水影響較?。ū?）。

表1 單井注采差異統(tǒng)計(jì)表

Table 1 Statistics of injection-production differences about single well

井號(hào) 累注

水/m3 累產(chǎn)

液/m3 累積

采注比 采出與注入

體積差/m3

BQ89 5 969.8 58 894.9 9.87 52 925.1

X5310 5 529.1 28 007.3 5.07 22 478.2

X5712 9 041.5 25 656.0 2.84 16 614.5

X5512 9 682.3 24 945.1 2.58 15 262.8

X5312 11 943.7 26 751.7 2.24 14 808.0

X5910 5 405.2 18 708.2 3.46 13 303.0

X5710 12 951.3 20 753.9 1.60 7 802.6

EX23 7 956.0 9 102.9 1.14 1 146.9

X5912 11 775.4 24 473.0 2.08 1 2697.6

X5914 16 531.7 25 019.4 1.51 8 487.7

3.2 數(shù)值模擬方法

利用數(shù)值模擬軟件計(jì)算得到的剩余油飽和度分布圖對(duì)油藏平面上的水淹特征進(jìn)行分析，并根據(jù)以下方法確定了油藏平面的水淹級(jí)別，如圖2-圖6所示。

當(dāng)剩余油飽和度So>60%，油層未動(dòng)用，水淹級(jí)別為未水淹；當(dāng)45%

圖1 Ⅲ31層剩余油飽和度圖

Fig.1 Remaining oil saturation of Ⅲ31 layer

M區(qū)Ⅲ31層在油水邊界處存在高深帶，在EX23附近滲透率較高，且井EX23累積采注比大于1，地層壓力下降到原始地層壓力之下，邊水區(qū)的水就會(huì)沿著高深帶流向低壓區(qū)，造成邊水沿高滲帶突進(jìn)，造成距離邊水較近的生產(chǎn)井水淹。

圖2 Ⅲ31層滲透率分布圖

Fig.2 Permeability distribution of Ⅲ31 layer

圖3 Ⅲ31層水淹級(jí)別圖

Fig.3 Flooding grades of Ⅲ31 layer

圖4 Ⅲ32層剩余油飽和度圖

Fig.4 Remaining oil saturation of Ⅲ32 layer

圖5 Ⅲ32層滲透率分布圖

Fig.5 Permeability distribution of Ⅲ32 layer

圖6 Ⅲ32層水淹級(jí)別圖

Fig.6 Flooding grades of Ⅲ32 layer

M區(qū)Ⅲ32層投產(chǎn)的井距離油水邊界處較近，其中EX23和X5310距離邊水最近，僅為10～20 m左右，一方面因?yàn)檫@兩口井累積注采比較高，地層虧空嚴(yán)重，另一方面兩口井附近的滲透率相對(duì)較高，為了補(bǔ)充壓力，邊水沿這兩口井突進(jìn)，水淹級(jí)別強(qiáng)。X5912和X5914井處在高滲帶，邊水沿著該高深帶，且侵入速度相對(duì)較快。

為進(jìn)一步定量描述平面上的水淹特征，利用數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，不同滲透率級(jí)別的剩余油飽和度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表2。

表2 BQ57不同滲透率級(jí)別的含油飽和度

Table 2 Oil saturation at different penetration levels on BQ57

級(jí)別 Ⅲ31 Ⅲ32

平均剩余

油飽和度 網(wǎng)格數(shù) 平均剩余

油飽和度 網(wǎng)格數(shù)

<500 md 0.630 614 0.651 176

500～1 000 md 0.620 2064 0.638 1023

1 000～1 500 md 0.615 1038 0.635 637

1 500～2 000 md 0.605 1660 0.630 283

>2 000 md 0.597 766 0.612 244

從表2中可以看出M區(qū)剩余油飽和度隨滲透率的增加而降低，即滲透率高的區(qū)域水侵速度快，水淹越嚴(yán)重。Ⅲ31、Ⅲ32層滲透率以500～1 000 md的網(wǎng)格居多，雖然Ⅲ31層滲透性相對(duì)于Ⅲ32層好，但是由于Ⅲ31層生產(chǎn)井距離油水邊界相對(duì)于Ⅲ32層較遠(yuǎn)，所以Ⅲ32層的邊水沿高滲帶突進(jìn)現(xiàn)象較Ⅲ31層明顯，水淹較嚴(yán)重。

圖7 不同滲透率級(jí)別的網(wǎng)格數(shù)

Fig.7 The grid number at different penetration levels

4 結(jié) 論

（1）距離邊水近的井累積注采比大，即采出液體積與注入體積之差大，地層虧空，為了補(bǔ)充地層能量，邊水侵入井區(qū)，造成水淹。

（2）油層非均質(zhì)性強(qiáng)，即滲透率分布不均勻，形成高滲帶，邊水會(huì)沿高滲帶突進(jìn)，造成個(gè)別井水淹嚴(yán)重，采出程度低。

（3）生產(chǎn)井距離邊水的距離也會(huì)影響到油層的水淹規(guī)律，距離油水邊界較近的井水淹較嚴(yán)重。

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