尹曉喆, 郭軍輝, 趙 婭, 楊冬黎, 程 亮

1(東北石油大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院, 大慶 163318)2(大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院, 大慶 163712)

油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng)①

尹曉喆1, 郭軍輝2, 趙 婭1, 楊冬黎1, 程 亮1

1(東北石油大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院, 大慶 163318)2(大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院, 大慶 163712)

針對(duì)注水開(kāi)發(fā)油田經(jīng)常性的開(kāi)發(fā)調(diào)整問(wèn)題, 成功設(shè)計(jì)研發(fā)了基于.NET的油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng). 通過(guò)將油藏工程師的研究經(jīng)驗(yàn)與數(shù)值模擬成果的有機(jī)結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)了注水開(kāi)發(fā)油田的動(dòng)用狀況、剩余油潛力和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的一體化快速評(píng)價(jià), 極大地提高了開(kāi)發(fā)調(diào)整對(duì)策制定的效率, 并在大慶油田SZ開(kāi)發(fā)區(qū)開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用, 效果良好. 該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行高效、通用性好等特點(diǎn), 具有很好的應(yīng)用前景.

油田開(kāi)發(fā); 動(dòng)用狀況; 數(shù)值模擬; 調(diào)整潛力; 一體化評(píng)價(jià)

剩余油和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力研究是貫穿油田開(kāi)發(fā)始終的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作. 油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程就是一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)、不斷調(diào)整的過(guò)程, 其首要目的是高效、經(jīng)濟(jì)地開(kāi)采地下的油氣資源. 我國(guó)大部分已開(kāi)發(fā)油田基本都發(fā)現(xiàn)于陸相含油氣盆地, 多屬于陸相-三角洲沉積體系.一方面, 這種沉積特征決定了該類型油藏天然能量不足、滲流條件差、開(kāi)發(fā)難度大[1], 在開(kāi)發(fā)過(guò)程中還須不斷調(diào)整、不斷進(jìn)行油層改造, 才能使它能朝著人們預(yù)定的方向發(fā)展, 取得既定的開(kāi)發(fā)效果. 另一方面, 目前我國(guó)的主要油田都已進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)后期, 剩余油分布高度分散[2], 開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)難度逐年增大,已有的人工分析方法[3,4]人為影響因素大、研究周期長(zhǎng),亟需建立一套快速的油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力自動(dòng)評(píng)價(jià)系統(tǒng),以滿足特高含水期注水開(kāi)發(fā)油田調(diào)整的需要. 本文在小層動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上, 結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬研究成果, 設(shè)計(jì)提出了基于動(dòng)用狀況分析和數(shù)值模擬成果的油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化研究平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)了特高含水期注水開(kāi)發(fā)油田動(dòng)用狀況、剩余油潛力及類型、開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的自動(dòng)定量評(píng)價(jià), 極大地提高了開(kāi)發(fā)調(diào)整對(duì)策制定的針對(duì)性和效率, 對(duì)水驅(qū)開(kāi)發(fā)油田高效開(kāi)發(fā)和調(diào)整具有很好的借鑒意義.

1 系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題

大慶喇薩杏油田作為中國(guó)最大的陸相多層砂巖油田, 經(jīng)過(guò)50多年的注水開(kāi)發(fā), 已采出地質(zhì)儲(chǔ)量的44%,綜合含水高達(dá)93%, 目前已全面進(jìn)入“雙特高”開(kāi)發(fā)階段, 剩余油分布總體呈現(xiàn)“整體零散, 局部富集”的特點(diǎn)[2]. 研究表明, 對(duì)于注水開(kāi)發(fā)砂巖油田, 注采井網(wǎng)與油層非均質(zhì)性的匹配關(guān)系是影響特高含水期剩余油分布的主要因素[5,6], 剩余油主要是由于注入水不能有效驅(qū)替而形成的. 因此, 以注采連通關(guān)系研究為基礎(chǔ)的小層動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)是開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ). 另一方面, 數(shù)值模擬[7,8]是油田剩余油研究的最常用和主要手段之一, 大慶喇薩杏油田目前數(shù)值模擬研究的覆蓋率已達(dá)到100%, 如何有效利用已有的數(shù)值模擬成果成為油藏研究亟需解決的難題之一.

現(xiàn)有的開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力分析方法是, 首先在數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上確定剩余油潛力富集的井層, 然后根據(jù)單井的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù), 結(jié)合單層的物性參數(shù)、儲(chǔ)層發(fā)育等地質(zhì)特征和吸水剖面等測(cè)試資料, 綜合確定可調(diào)整潛力井層及調(diào)整類型. 為了充分利用油藏工程師動(dòng)用狀況分析的經(jīng)驗(yàn), 并將其與數(shù)值模擬成果相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的自動(dòng)定量評(píng)價(jià), 必須解決以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:

(1) 單井單層注采連通關(guān)系的自動(dòng)及人機(jī)交互評(píng)價(jià);

(2) Eclipse數(shù)值模擬研究地質(zhì)模型的解析和成果后處理;

(3) 單井單層剩余油潛力類型的自動(dòng)及人機(jī)交互評(píng)價(jià);

(4) 不同類型開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的自動(dòng)評(píng)價(jià);

(5) 基于井層的海量數(shù)據(jù)的快速存取.

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

在主體上采用了三層架構(gòu)的形式, 即UI層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層, 做到各層之間松散耦合. 油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是各項(xiàng)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)和精細(xì)地質(zhì)及數(shù)值模擬研究成果, 包括井位數(shù)據(jù)、儲(chǔ)層物性數(shù)據(jù)、沉積微相數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、數(shù)模成果等, 在其上結(jié)合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)界限, 通過(guò)注采關(guān)系劃分、數(shù)模成果處理、剩余儲(chǔ)量計(jì)算、潛力類型評(píng)價(jià)、加密及措施潛力評(píng)價(jià)等各項(xiàng)算法, 最終以表格、圖形等形式在用戶界面進(jìn)行結(jié)果展示和輸出. 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖 1 所示.

2.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的評(píng)價(jià)是一項(xiàng)龐雜的過(guò)程, 涉及到油田開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)和精細(xì)地質(zhì)、數(shù)值模擬研究成果. 通過(guò)對(duì)油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng)的分析, 得到系統(tǒng)的功能模塊圖, 如圖2所示.

其中, 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持和數(shù)模成果轉(zhuǎn)換模塊為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入部分, 動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)、剩余油潛力評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)模塊為系統(tǒng)的中間處理部分,而成果顯示輸出則為系統(tǒng)的輸出部分. 各功能模塊具體描述如下:

圖1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

圖2 系統(tǒng)功能模塊圖

(1) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持模塊: 油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中形成的數(shù)據(jù)主要有油藏基本信息、精細(xì)地質(zhì)研究成果、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和措施數(shù)據(jù)等幾類. 由于油田開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性, 這些數(shù)據(jù)多存儲(chǔ)與不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中, 并且不同的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)方式也不同. 如生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、儲(chǔ)層數(shù)據(jù)等是以井號(hào)為標(biāo)識(shí), 而沉積微相圖、斷層發(fā)育情況則是以小層為標(biāo)識(shí), 油藏流體性質(zhì)等則以整個(gè)區(qū)塊為標(biāo)識(shí). 同時(shí), 不同數(shù)據(jù)和研究成果的軟件平臺(tái)不同, 數(shù)據(jù)格式也不相同, 如生產(chǎn)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)層數(shù)據(jù)是表格形式, 而沉積相帶圖則是二維矢量圖形式.在功能模塊設(shè)計(jì)時(shí), 規(guī)定所有數(shù)據(jù)均以文本形式輸入,并首先建立整個(gè)區(qū)塊的井號(hào)和小層號(hào)索引, 然后以二進(jìn)制文件分類進(jìn)行存儲(chǔ). 而對(duì)于矢量圖性質(zhì)的沉積相帶圖, 需首先在相應(yīng)的軟件平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)字化, 之后再應(yīng)用于動(dòng)用狀況評(píng)價(jià).

(2) 數(shù)模成果轉(zhuǎn)換模塊: Eclipse是油藏剩余油研究中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值模擬器. 該模塊的輸入數(shù)據(jù)包括兩種, 一是地質(zhì)模型信息, 二是指定時(shí)間的剩余油飽和度場(chǎng). 其中地質(zhì)模型信息可通過(guò)對(duì)數(shù)模數(shù)據(jù)流的解析得到, 包括網(wǎng)格類型、網(wǎng)格相對(duì)坐標(biāo)、相對(duì)滲透率曲線分區(qū)信息等; 剩余油飽和度場(chǎng)可通過(guò)Eclipse軟件導(dǎo)出成文本文件, 然后與網(wǎng)格信息進(jìn)行匹配.

(3) 動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)模塊: 精細(xì)的單井單層動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)是油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力研究的基礎(chǔ). 該模塊的主要功能是在油藏工程師動(dòng)態(tài)分析經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 實(shí)現(xiàn)與測(cè)試資料相結(jié)合的非均質(zhì)油藏單井單層注采連通關(guān)系和分層注水量及產(chǎn)液量的自動(dòng)評(píng)價(jià), 進(jìn)而得到單井單層的注采完善狀況, 為開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)提供支持.

(4) 剩余油潛力評(píng)價(jià)模塊: 該模塊主要對(duì)剩余油潛力及成因類型進(jìn)行評(píng)價(jià), 包括: 利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)值模擬成果, 開(kāi)展分層及多層的剩余地質(zhì)儲(chǔ)量豐度計(jì)算;結(jié)合相對(duì)滲透率曲線分區(qū)信息, 對(duì)剩余油潛力進(jìn)行優(yōu)選; 結(jié)合單井單層動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)結(jié)果, 并進(jìn)行剩余油潛力的成因類型分析等.

(5) 開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)模塊: 該模塊在剩余油潛力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上, 進(jìn)一步結(jié)合給定區(qū)塊的技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限和油層地質(zhì)發(fā)育特征, 進(jìn)行加密調(diào)整潛力、注采系統(tǒng)調(diào)整潛力和注采結(jié)構(gòu)調(diào)整潛力的評(píng)價(jià), 包括可調(diào)厚度的計(jì)算, 補(bǔ)孔、壓裂、堵水、換泵等調(diào)整措施潛力的評(píng)價(jià)等.

(6) 成果顯示輸出模塊: 主要是對(duì)輸入數(shù)據(jù)、中間過(guò)程數(shù)據(jù)和最終成果數(shù)據(jù)及圖形的顯示和輸出. 由于系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)量巨大, 同時(shí)也為了方便數(shù)據(jù)管理和檢查, 對(duì)于表格類數(shù)據(jù), 可根據(jù)情況分別按照井號(hào)、層號(hào)、時(shí)間步或所有數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或輸出. 而為了便于與其它應(yīng)用對(duì)接, 表格類數(shù)據(jù)的輸出格式有文本和Excel數(shù)據(jù)表兩種. 對(duì)于圖形類數(shù)據(jù), 針對(duì)不同的圖形類型分別制定了相應(yīng)的模板, 方便用戶對(duì)不同需求的定制; 而圖形輸出則支持EMF和JPG兩種格式, 其中JPG格式還可自行定制輸出比例.

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)流程

系統(tǒng)以Visual Studio為開(kāi)發(fā)工具, 建立一套通用化數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)程序類庫(kù)、窗體對(duì)象控制程序類庫(kù)、圖形繪制程序類庫(kù)和核心算法類庫(kù), 使軟件后續(xù)開(kāi)發(fā)難度大大降低, 方便了軟件和業(yè)務(wù)的擴(kuò)展, 提高了系統(tǒng)的重用度. 同時(shí), 對(duì)于一個(gè)注水開(kāi)發(fā)的油田, 油水井?dāng)?shù)常從幾十到數(shù)千口不等, 縱向小層數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)不一, 而本系統(tǒng)需對(duì)單井單層的動(dòng)用狀況和剩余油潛力進(jìn)行評(píng)價(jià), 因此, 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用工區(qū)的形式對(duì)數(shù)據(jù)和成果進(jìn)行管理, 同時(shí)對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)分別采用不同的文件夾予以存儲(chǔ). 系統(tǒng)流程如圖3所示.

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

圖3 系統(tǒng)流程圖

水驅(qū)開(kāi)發(fā)油田的剩余油研究表明[9], 剩余油富集區(qū)主要是由于井網(wǎng)形式和儲(chǔ)層非均質(zhì)性不匹配等原因造成的注采不完善形成的. 為開(kāi)展剩余油潛力類型和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的評(píng)價(jià), 須首先開(kāi)展油層動(dòng)用狀況的和剩余油分布的評(píng)價(jià).

3.2.1 動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)

非均質(zhì)油層條件下注采連通關(guān)系的精細(xì)評(píng)價(jià)是動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)[10-12]的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容. 由于油田開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)特性, 不同階段的油水井射孔、開(kāi)關(guān)井、注采壓差等情況各不相同, 對(duì)應(yīng)的注采連通關(guān)系也不盡一致. 對(duì)任一時(shí)間步和小層, 首先根據(jù)射孔和措施及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)將可能的油水井篩選出來(lái), 然后對(duì)油水井兩兩組合得到可能的注采連通關(guān)系, 最后對(duì)注采連通關(guān)系進(jìn)行優(yōu)選得到最終的評(píng)價(jià)結(jié)果. 注水井的最大受效范圍由油水井間的沉積微相分布決定, 可用非均質(zhì)加權(quán)系數(shù)表示:

式中,λ為非均質(zhì)加權(quán)系數(shù), 小數(shù);n為油水井間的網(wǎng)格數(shù), 個(gè);fi為油水井間第i個(gè)網(wǎng)格的沉積微相值, 并規(guī)定砂體性質(zhì)越好數(shù)值越小, 整數(shù).

注采關(guān)系評(píng)價(jià)的具體步驟為: ①根據(jù)精細(xì)地質(zhì)研究成果, 制定不同沉積微相條件下的最大受效半徑圖版; ②統(tǒng)計(jì)各時(shí)間步的生產(chǎn)、射孔、措施等情況, 篩選出射孔井層; ③以采油井為中心, 在最大受效半徑內(nèi)搜索相關(guān)注水井, 并刪除有斷層遮擋的注采關(guān)系; ④根據(jù)油水井間非均質(zhì)加權(quán)系數(shù)對(duì)各對(duì)注采關(guān)系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià), 根據(jù)注采關(guān)系不相交原則, 依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果刪除次要注采關(guān)系; ⑤結(jié)合油藏工程師的經(jīng)驗(yàn), 采用人機(jī)交互模式, 對(duì)注采連通關(guān)系進(jìn)行修正; ⑥進(jìn)行水驅(qū)控制程度的精細(xì)評(píng)價(jià).

3.2.2 數(shù)值模擬成果后處理

Eclipse數(shù)值模擬是最常用的剩余油分布研究手段. 由于數(shù)值模擬特殊的數(shù)據(jù)組織方式, 將其用于開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力自動(dòng)評(píng)價(jià)需要經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟的后處理.

(1) 模擬層位匹配

數(shù)值模擬中層位以有序整數(shù)表示的, 為了將其與實(shí)際小層匹配, 系統(tǒng)中須提供一套索引, 并在成果導(dǎo)入時(shí)對(duì)其進(jìn)行重新命名.

(2) 地質(zhì)模型解析

通過(guò)對(duì)Eclipse輸入數(shù)據(jù)流關(guān)鍵字的解析, 可得到網(wǎng)格系統(tǒng)的詳細(xì)信息和相滲曲線的分區(qū)信息. 在數(shù)值模擬中, 信息是以網(wǎng)格為單元進(jìn)行存儲(chǔ)的, 網(wǎng)格的位置則以網(wǎng)格坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識(shí). 矩形和角點(diǎn)系統(tǒng)是兩種最常用的網(wǎng)格系統(tǒng). 對(duì)于矩形網(wǎng)格系統(tǒng), 只需以第1個(gè)網(wǎng)格為基礎(chǔ), 分別在X和Y方向累加相應(yīng)的網(wǎng)格步長(zhǎng)即可得到對(duì)應(yīng)網(wǎng)格的相對(duì)坐標(biāo). 對(duì)于角點(diǎn)網(wǎng)格系統(tǒng),每個(gè)網(wǎng)格8個(gè)頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)需由4組坐標(biāo)線和8個(gè)頂點(diǎn)深度分別計(jì)算得到, 其中坐標(biāo)線以兩組坐標(biāo)進(jìn)行定義. 設(shè)P1(x1,y1,z1), P2(x2,y2,z2)定義一條坐標(biāo)線, 則距離點(diǎn)P1為d的網(wǎng)格頂點(diǎn)P可表示為:

式中, P為待解網(wǎng)格頂點(diǎn);d為點(diǎn)P與點(diǎn)P1的距離, 也即頂點(diǎn)深度, m; P0為單位方向矢量;γ為P1P2與Z軸的夾角.

通過(guò)地質(zhì)模型解析, 即可得到網(wǎng)格系統(tǒng)各網(wǎng)格中心的相對(duì)坐標(biāo)以及該網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的相滲曲線編號(hào).

圖4 角點(diǎn)網(wǎng)格示意圖

(3) 網(wǎng)格坐標(biāo)變換

對(duì)于矩形網(wǎng)格系統(tǒng), 各網(wǎng)格的坐標(biāo)為相對(duì)于原點(diǎn)網(wǎng)格的相對(duì)坐標(biāo); 而對(duì)于角點(diǎn)網(wǎng)格系統(tǒng), 由于建模過(guò)程的不同, 其坐標(biāo)系統(tǒng)與實(shí)際坐標(biāo)系統(tǒng)也可能不同.為此, 在進(jìn)行剩余潛力和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)之前, 還須將各網(wǎng)格的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為實(shí)際坐標(biāo). 設(shè)已知P點(diǎn)的網(wǎng)格坐標(biāo)為并考慮到X與Y方向的縮放尺度可能不同, 可按下式將其變換為實(shí)際坐標(biāo)

式中,A,B,C,D為變換參數(shù); Δx和Δy分別為X及Y方向的相對(duì)平移, m.

為了計(jì)算變換參數(shù), 可在兩個(gè)坐標(biāo)系中分別選取三個(gè)重合點(diǎn), 分別記為其中i=1,2,3,并令:

則式(4)中的各參數(shù)可由下式給出:

最后遍歷網(wǎng)格系統(tǒng), 將各網(wǎng)格的相對(duì)坐標(biāo)利用(4)式變換得到對(duì)應(yīng)的實(shí)際坐標(biāo), 進(jìn)而得到各層的剩余油飽和度分布情況, 結(jié)合動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)結(jié)果即可進(jìn)行剩余油潛力類型和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的精細(xì)評(píng)價(jià).

3.2.3 剩余油潛力類型評(píng)價(jià)

首先通過(guò)遍歷各井層, 利用儲(chǔ)層數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換的數(shù)值模擬成果, 采用容積法計(jì)算分層剩余地質(zhì)儲(chǔ)量豐度, 并疊加得到多層剩余儲(chǔ)量豐度.

其次是剩余油潛力區(qū)的優(yōu)選. 在給定含水率界限的條件下, 對(duì)指定的井層, 通過(guò)實(shí)際坐標(biāo)將其與數(shù)值模擬含油飽和度場(chǎng)和相滲曲線分區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配評(píng)價(jià),若含水率滿足要求, 則該井層為剩余油潛力區(qū). 遍歷所有井層, 即可得到研究區(qū)塊的剩余油潛力區(qū).

最后是剩余油潛力成因類型的分析. 對(duì)優(yōu)選出的剩余油潛力區(qū), 結(jié)合注采連通關(guān)系評(píng)價(jià)結(jié)果, 綜合考慮井層其周?chē)淖⒉蛇B通、油層發(fā)育、斷層發(fā)育等情況, 將剩余油潛力劃分為斷層邊、有采無(wú)注、無(wú)注無(wú)采、平面干擾、層間干擾、吸水差、物性差、層內(nèi)等不同類型. 同時(shí), 在可視化的二維圖形上還可結(jié)合油藏工程師經(jīng)驗(yàn)通過(guò)人機(jī)交互進(jìn)行潛力類型的修改.

3.2.4 開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)

(2)聽(tīng)中促成環(huán)節(jié)。主要任務(wù):概念促成、人際促成和語(yǔ)篇促成。借助音頻材料和視頻材料帶領(lǐng)學(xué)生來(lái)展開(kāi)聽(tīng)力學(xué)習(xí),在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多個(gè)感官輔助聽(tīng)力學(xué)習(xí)。以本單元的復(fù)合式聽(tīng)寫(xiě)為例,題目要求聽(tīng)三遍后,將短文的空格補(bǔ)充完整。聽(tīng)力任務(wù)結(jié)束后,通過(guò)跟讀任務(wù)糾正發(fā)音,通過(guò)復(fù)述和口譯任務(wù)提升詞匯、語(yǔ)法和句法。

開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的評(píng)價(jià)主要包括三類: 一是可加密調(diào)整潛力, 一般以可調(diào)整厚度表示. 按照給定的上下隔層和鄰層條件對(duì)潛力區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步篩選, 即可得到對(duì)應(yīng)小層的可調(diào)整厚度. 二是以補(bǔ)孔為主的注采系統(tǒng)調(diào)整潛力. 以單層技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限為約束, 對(duì)剩余油潛力類型為注采不完善的潛力區(qū)進(jìn)行篩選, 再結(jié)合單井的厚度和產(chǎn)量界限, 確定可補(bǔ)孔的潛力井層. 三是以壓裂、堵水為主的注采結(jié)構(gòu)調(diào)整潛力. 對(duì)于壓裂潛力,首先對(duì)剩余油潛力類型不為注采不完善的潛力區(qū)進(jìn)行篩選, 再結(jié)合隔夾層、單井產(chǎn)液量、單井厚度等, 確定最終的壓裂井層. 對(duì)于堵水潛力, 首先將單井日產(chǎn)液、含水率大于界限標(biāo)準(zhǔn)的油井篩選出來(lái), 然后將該井中單層含水率、單層產(chǎn)液量比例大于堵水界限的層篩選出來(lái), 即為堵水潛力層.

3.3 應(yīng)用測(cè)試及效果

在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)流程研究的基礎(chǔ)上, 完成了油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā), 并以大慶油田BYQ區(qū)塊為例, 進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用測(cè)試. 研究工區(qū)共有小層150個(gè), 油水井3187口, 研究時(shí)間從油田投入開(kāi)發(fā)的1960年到2013年, 時(shí)間步間隔為1年,共計(jì)54個(gè)時(shí)間步. 整個(gè)工區(qū)建立所需時(shí)間大約1周,單次動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)約3小時(shí). 對(duì)應(yīng)的數(shù)值模擬模型采用相控建模技術(shù), 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)為76.5萬(wàn), 共有油水井477口, 模擬時(shí)間從1982年到2013年, 模擬層位為150個(gè)小層中的75個(gè). 測(cè)試表明, 系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)行良好, 其中坐標(biāo)變換需時(shí)2分鐘, 剩余油潛力厚度優(yōu)選耗時(shí)20分鐘, 剩余油潛力類型分析耗時(shí)10分鐘, 可調(diào)潛力評(píng)價(jià)耗時(shí)30分鐘, 實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)分析與數(shù)值模擬研究的一體化, 極大提高了注水開(kāi)發(fā)油田調(diào)整潛力評(píng)價(jià)的效率和可重復(fù)性. 系統(tǒng)運(yùn)行界面如圖5所示.

圖5 系統(tǒng)運(yùn)行界面

BYQ區(qū)塊的研究結(jié)果表明(表1), 研究區(qū)砂巖水驅(qū)控制程度達(dá)到89.0%, 注采系統(tǒng)相對(duì)較完善, 且以兩向受效為主, 為43.4%. 從含油飽和度較高的剩余油主要集中在注采不完善、斷層邊部等注入水波及不到或受效不好的區(qū)域(表2), 占49.1%. 開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的評(píng)價(jià)表明, 研究目前條件下沒(méi)有全面加密調(diào)整的潛力; 而由于特高含水期剩余油整體較分散, 全井補(bǔ)孔潛力井?dāng)?shù)較小, 僅有10口左右; 而壓裂和堵水潛力井?dāng)?shù)較大, 分別為54口和140口.

表1 BYQ油層水驅(qū)控制程度統(tǒng)計(jì)

砂巖 23.0 43.4 22.6 89.0有效 20.0 44.6 27.5 92.2

表2 BYQ不同剩余油潛力類型比例

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于注水開(kāi)發(fā)的砂巖油田, 如何充分利用油藏工程師進(jìn)行動(dòng)用狀況分析的經(jīng)驗(yàn), 并將其與數(shù)值模擬研究成果相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)動(dòng)用狀及剩余油和開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力的一體化快速評(píng)價(jià)是油田開(kāi)發(fā)中亟需解決的一項(xiàng)難題.同時(shí), 自動(dòng)評(píng)價(jià)與人機(jī)交互的有機(jī)結(jié)合、精細(xì)地質(zhì)研究成果與Eclipse數(shù)值模擬研究成果的有效利用、油田開(kāi)發(fā)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的高效管理等都是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須解決的問(wèn)題. 實(shí)際應(yīng)用測(cè)試表明, 本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的油田開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力一體化評(píng)價(jià)系統(tǒng)很好的解決了上述各項(xiàng)問(wèn)題, 系統(tǒng)具有界面清晰、運(yùn)行高效、操作簡(jiǎn)單、通用性好等特點(diǎn), 極大地提高了油田開(kāi)發(fā)中調(diào)整對(duì)策制定的效率和針對(duì)性, 具有很好的應(yīng)用前景. 該系統(tǒng)已在大慶油田SZ開(kāi)發(fā)區(qū)的開(kāi)發(fā)調(diào)整潛力評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用, 效果良好.

2 董冬,陳潔,邱明文.河流相儲(chǔ)集層中剩余油類型和分布規(guī)律.油氣采收率技術(shù),1999,6(3):39–46.

3 楊昱杰,曲艷玲,劉蕊.水驅(qū)砂巖油田小層注采關(guān)系分析方法和應(yīng)用效果.科技導(dǎo)報(bào),2008,26(7):30–33.

4 沈長(zhǎng)志,李和全,楊俊華.注采動(dòng)態(tài)連通關(guān)系的確定方法.大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),1994,13(2):42–45.

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7 岳大力,吳勝和,程會(huì)明,楊漁.基于三維儲(chǔ)層構(gòu)型模型的油藏?cái)?shù)值模擬及剩余油分布模式.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào),2008, 32(2):21–27.

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11 Du QL, Zhu LG, Guo JH. A quick-and-novel method in evaluating the producing performance of single-layer in the multilayered sandstone oilfield. SPE131482, 2010.

12 郭軍輝.水驅(qū)多層砂巖油田注采關(guān)系定量評(píng)價(jià)方法研究.石油天然氣學(xué)報(bào),2012,(7):132–135.

Integrated Evaluation System of Oilfield Adjustment Potential

YIN Xiao-Zhe1, GUO Jun-Hui2, ZHAO Ya1, YANG Dong-Li1, CHENG Liang112
(School of Computer and Information Technology, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China) (Research Institute of Exploration and Development, Daqing Oilfield Ltd. Co., Daqing 163712, China)

As to the general issues of adjustment in waterflooding oilfield development, we develop an integrated evaluation system of the oilfield’s development and adjustment potential based on .NET technology. By combing the working experience of the reservoir engineers and the study results from numerical simulation, the quick and integrated evaluation of the producing performance is realized, the remaining oil potential and the adjustment potential in the waterflooding oilfield, which improves the efficiency of the planning of adjustment measures greatly. It has been used in the evaluation of the adjustment potential in SZ development area of Daqing Oilfield, which shows a good result. The system has the characteristics of easy-to-use, high-efficiency of running, good universality, etc., which guarantees a very good application prospects in the oilfields.

oilfield development; producing performance; numerical simulation; adjustment potential; integrated evaluation

國(guó)家自然科學(xué)基金(61502094);東北石油大學(xué)青年科學(xué)基金項(xiàng)目(NEPUQN2015-1-11)

2016-03-20;收到修改稿時(shí)間:2016-04-27

10.15888/j.cnki.csa.005484