朱 凱　關(guān)富佳

(長江大學(xué)石油工程學(xué)院 油氣鉆采工程湖北省重點實驗室， 武漢 43000)

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弱邊水扇形小斷塊油藏井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化

朱 凱關(guān)富佳

(長江大學(xué)石油工程學(xué)院 油氣鉆采工程湖北省重點實驗室， 武漢 43000)

摘要：針對不同水體倍數(shù)的扇形小斷塊油藏，利用數(shù)值模擬方法對比頂部注水和邊內(nèi)注水開發(fā)方式，優(yōu)化井網(wǎng)及注采參數(shù)。經(jīng)過分析，確定頂部注水開發(fā)方式下采油井排的合理無因次井距，給出邊內(nèi)注水開發(fā)方式下合理的注采比。

關(guān)鍵詞：小斷塊油藏； 邊水； 注采關(guān)系； 井網(wǎng)

扇形小斷塊油藏一般由相交的2條斷層切割而成[1-2]，主要形成于構(gòu)造高部位，在平面上呈現(xiàn)角度不同的扇形(夾角為90°即為半圓形)，大多具有較弱的邊水能量。應(yīng)用于扇形小斷塊油藏的布井方法主要有2種：一種是將采油井部署在油藏頂部[4-7]，在油水邊緣處部署注水井或衰竭式開采；另一種是頂部注水，即注水井部署在油藏頂部[8-11]，在油水邊緣與注水井之間部署采油井。上述方法的不足之處是，未研究不同水體能量下油藏的具體注采參數(shù)及井網(wǎng)井距，只停留在概念討論上，這在一定程度上影響了油藏的高效開發(fā)。本次研究針對水體倍數(shù)小于1的扇形小斷塊油藏，利用數(shù)值模擬技術(shù)，分析不同水體能量下的扇形小斷塊油藏在2種開發(fā)方式下的注采參數(shù)井網(wǎng)參數(shù)。

1油藏模型建立

運用eclipse軟件設(shè)計扇形小斷塊油藏模型，采用單層均質(zhì)網(wǎng)格模型，忽略油藏物性在平面和縱向上的變化。其中的基礎(chǔ)地質(zhì)模型部分采用21×20×1的單層徑向網(wǎng)格模型，油藏半徑200 m，扇形夾角90°，油層厚度10 m。模型的地層和流體參數(shù)取值：滲透率為50×10-3μm2；原始地層壓力為20 MPa；地層深度為2 000 m；孔隙度為0.25；巖石體積系數(shù)為5×10-4MPa-1；地層水壓縮系數(shù)為3×10-4MPa-1；原油密度為0.85 gcm3；地層水的密度為1.0 gcm3；束縛水飽和度為0.28。

本次研究采用網(wǎng)格水體，通過調(diào)節(jié)水體網(wǎng)格的大小而得到0.2，0.4，0.6，0.8，1.0等5種水體倍數(shù)的扇形小斷塊油藏，分別研究頂部注水和頂部采油兩種布井方式的扇形小斷塊油藏合理注采參數(shù)。頂部注水的油藏模型及注采井網(wǎng)如圖1所示，注水井部署在油藏頂部，采油井排部署在注水井與水體邊界之間，假設(shè)注水井距水體的距離為r1，注水井距采油井排的距離為r2，定義無因次井距λ=r1r2。頂部采油的油藏模型及注采井網(wǎng)如圖2所示，采油井部署在油藏頂部，注水井排部署在油水邊緣處(邊內(nèi)注水)。

圖1　頂部注水注采井網(wǎng)示意圖

2頂部注水開發(fā)

頂部注水開發(fā)主要對無因次井距λ進(jìn)行優(yōu)化，以采液速度3%作為油井配產(chǎn)依據(jù)，注采比取1，分別模擬λ為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0時油藏開發(fā)30 a的最終開發(fā)指標(biāo)。圖3為不同水體倍數(shù)扇形小斷塊油藏采出程度隨無因次井距的變化曲線。

圖2　邊內(nèi)注水注采井網(wǎng)示意圖

由圖3可以看出，隨著無因次井距λ的增大，不同水體倍數(shù)的扇形小斷塊油藏的30a期開發(fā)最終采出程度先增大后減小。λ在0.85左右的采出程度最高；當(dāng)λ<0.85時，采出程度隨λ增大而快速增大，且不同水體倍數(shù)下各曲線幾乎重合。這表明弱水體能量下，采出程度與無因次距離有關(guān)而與水體大小無關(guān)；當(dāng)λ<0.85時，采出程度隨λ增大而快速減小，且隨著水體倍數(shù)增加采出程度有增大趨勢。

圖3　采出程度隨無因次井距的變化曲線

3邊內(nèi)注水開發(fā)

邊內(nèi)注水開發(fā)主要對注采比進(jìn)行優(yōu)化，以采液速度3%作為油井配產(chǎn)依據(jù)，模擬N為 0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2時油藏開發(fā)30 a的最終開發(fā)指標(biāo)。圖4為不同水體倍數(shù)扇形小斷塊油藏采出程度隨注采比的變化曲線。

由圖4可以看出，隨著注采比的增大，不同水體倍數(shù)的扇形小斷塊油藏30 a期開發(fā)最終采出程度先增大后減小。注采比在0.4左右的采出程度最高；當(dāng)注采比小于0.4時，采出程度隨注采比增大而快速增大，且水體倍數(shù)越大，采出程度越大；注采比大于0.4時，采出程度隨注采比增大而緩慢減小。

圖4　采出程度隨注采比的變化曲線

4結(jié)語

在扇形小斷塊油藏實施頂部注水開發(fā)時，油藏最終采收率隨著無因次井距λ增大而呈現(xiàn)先增大后減小的特征。當(dāng)采油井排的無因次井距為0.85時開發(fā)效果最佳；在無因次井距λ小于0.85時，油藏最終采收率與水體倍數(shù)無關(guān)。

在扇形小斷塊油藏實施邊內(nèi)注水開發(fā)時，油藏最終采收率隨著注采比的增大而呈現(xiàn)先增大后減小的特征，當(dāng)注采比為0.4左右時開發(fā)效果最佳。

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Optimization on Well Pattern Parameters for Fan-shaped

Small Fault Block Reservoir with Weak Edge Water

ZHUKaiGUANFujia

(Petroleum Engineering College of Yangtze University, Wuhan 430100, China)

Abstract:This article numerically optimize well pattern and injection production parameters for fan-shaped small fault block reservoir with different water-body based on water-injection in acme and water-injection in edge, reasonable dimensionless well-spacing and injection production ration at corresponding development approach.

Key words:small fault block reservoir; edge water; injection-production relationship; well pattern

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-1980(2015)02-0063-02

中圖分類號：TE32+4

通信作者：關(guān)富佳(1978 — )，男，博士，副教授， 研究方向為油氣田開發(fā)。

作者簡介：朱凱(1990 — )，男，碩士，研究方向為油氣田開發(fā)。

基金項目：湖北省教育廳中青年人才項目“復(fù)雜小斷塊油藏立體井網(wǎng)理論研究”(Q20101312)

收稿日期：2014-09-15