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        水平人工裂縫對(duì)超低滲透儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響

        2016-08-18 03:09:34劉雙雙李愛(ài)榮
        地下水 2016年4期
        關(guān)鍵詞:條數(shù)質(zhì)性均質(zhì)

        王 濤,石 彬,劉雙雙,李愛(ài)榮

        (1.陜西延長(zhǎng)石油研究院,陜西 西安 710000;2.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710065)

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        水平人工裂縫對(duì)超低滲透儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響

        王濤1,石彬1,劉雙雙1,李愛(ài)榮2

        (1.陜西延長(zhǎng)石油研究院,陜西 西安 710000;2.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710065)

        鄂爾多斯盆地東部?jī)?chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)程度中等-較強(qiáng),當(dāng)考慮人工裂縫的影響時(shí),超低滲透油層層內(nèi)非均質(zhì)程度由中等-較強(qiáng)突增至極強(qiáng),極大地加劇了儲(chǔ)層的非均質(zhì)程度,當(dāng)人工裂縫的數(shù)量增加、等效滲透降低時(shí),相對(duì)與較少的人工裂縫儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)程度迅速降低;根據(jù)人工裂縫對(duì)于儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)程度影響的變化特點(diǎn),對(duì)于轉(zhuǎn)注井、采油井,建議在層內(nèi)封堵或者增加更多的人工裂縫,以降低人工裂縫對(duì)于儲(chǔ)層非均質(zhì)程度的影響。

        超低滲透;水平縫;非均質(zhì);滲透率;變異系數(shù);突進(jìn)系數(shù)

        鄂爾多斯盆地東部淺層油藏為超低滲透油藏,油井必須進(jìn)行人工壓裂才能投產(chǎn),人工裂縫的存在成為必然,也成為儲(chǔ)層的本質(zhì)屬性之一。目前儲(chǔ)層非均質(zhì)評(píng)價(jià)不考慮人工裂縫的影響,認(rèn)為東部淺層超低滲透儲(chǔ)層屬于中等-較強(qiáng)非均質(zhì)儲(chǔ)層,與現(xiàn)場(chǎng)急劇增加的注入水突進(jìn)、指進(jìn)、水驅(qū)動(dòng)用程度低等實(shí)際不相符。本文綜合考慮儲(chǔ)層的原裝特征與人工裂縫特征,對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),以揭示存在人工裂縫對(duì)于儲(chǔ)層分均質(zhì)特征的影響。

        1 鄂爾多斯盆地東部油田儲(chǔ)層特征

        鄂爾多斯盆地東部油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層的巖性以細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主。長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度平均8.35%,水平滲透率平均0.56×10-3μm2;垂向滲透率平均0.06×10-3μm2。屬于特低孔-超低滲透儲(chǔ)層。

        油井投產(chǎn)均需進(jìn)行人工壓裂,人工裂縫可視為特低滲透-超低滲透儲(chǔ)層的屬性。

        2 人工裂縫特征

        人工裂縫為水平縫,呈空間橢圓形分布,長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|方向,優(yōu)勢(shì)方位NE51.3°,半長(zhǎng)60 m左右,短軸方向?yàn)槟衔鞣较?,半長(zhǎng)30 m左右,縫高2 mm左右。

        人工裂縫垂向密度0.25~1條/m,最大可達(dá)到1條/m,等效滲透率平均60×10-3μm2。

        3 人工裂縫對(duì)于儲(chǔ)層非均質(zhì)程度的影響

        本文采用儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)、滲透率突進(jìn)系數(shù)、滲透率級(jí)差是儲(chǔ)層非均值評(píng)價(jià)的定量參數(shù),以便對(duì)人工裂縫的影響進(jìn)行明確進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)人工裂縫的特點(diǎn),在垂向上,人工裂縫可以作為一個(gè)滲透率采樣點(diǎn)進(jìn)行研究。

        根據(jù)人工裂縫特點(diǎn),認(rèn)為小層內(nèi)是可以同時(shí)存在多條人工裂縫的,可以設(shè)定在評(píng)價(jià)單元,即小層內(nèi)可增加x條人工裂縫,人工裂縫滲透率kx,n為不考慮人工裂縫時(shí)小層內(nèi)采樣總點(diǎn)數(shù),ki為考慮人工裂縫時(shí)小層內(nèi)采樣點(diǎn)滲透率。則非均質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)計(jì)算公式改寫(xiě)為:

        1)考慮人工裂縫的滲透率變異系數(shù)(Vkl)

        指滲透率標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值之比值,考慮人工裂縫的影響,

        其中

        η=

        當(dāng)分層精度確定,井段確定,變異系數(shù)與人工裂縫的條數(shù)與人工裂縫的滲透率相關(guān)。如下圖1所示。不增加裂縫時(shí),標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層的滲透率變異系數(shù)0.71,增加人工裂縫時(shí),隨人工裂縫等效滲透率的增大,標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)增大。隨著人工裂縫條數(shù)的增加,儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)逐漸減小,并且不同滲透率的人工裂縫的影響有趨同趨勢(shì)。且裂縫滲透率越大,隨裂縫增加,儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)的下降幅度越大,但是當(dāng)裂縫條數(shù)大于10條時(shí)這一趨勢(shì)減緩。

        圖1 考慮人工裂縫的儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)變化曲線

        2)考慮人工裂縫的滲透率突進(jìn)系數(shù)(Sk1)

        一定井段內(nèi)滲透率極大值(Kmax)

        Kmax=kx

        即當(dāng)考慮人工裂縫對(duì)于儲(chǔ)層滲透率突進(jìn)系數(shù)的影響時(shí),影響該評(píng)價(jià)參數(shù)的因素與人工裂縫的數(shù)量與人工裂縫的滲透率相關(guān)。

        圖2 考慮人工裂縫的儲(chǔ)層滲透率突進(jìn)系數(shù)變化曲線

        圖3 考慮人工裂縫的儲(chǔ)層滲透率級(jí)差變化曲線

        如圖2所示,標(biāo)準(zhǔn)層滲透率突進(jìn)系數(shù)3.1。增加人工裂縫時(shí),隨人工裂縫等效滲透率的增大,標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)增大。隨著人工裂縫條數(shù)的增加,儲(chǔ)層滲透率突進(jìn)系數(shù)逐漸減小,并且不同滲透率的人工裂縫的影響有趨同趨勢(shì)。且裂縫滲透率越大,隨裂縫增加,儲(chǔ)層滲透率變異系數(shù)的下降幅度越大,但是當(dāng)裂縫條數(shù)大于10條時(shí)這一趨勢(shì)減緩。

        據(jù)油田實(shí)際,人工裂縫等效滲透率60.0×10-3μm2,每層壓裂2次,以標(biāo)準(zhǔn)層計(jì)算,儲(chǔ)層滲透率突進(jìn)系數(shù)在14.6,非均質(zhì)程度急劇增加,導(dǎo)致轉(zhuǎn)注井中吸水油層大多數(shù)存在注入水指進(jìn)的情況。

        3)滲透率級(jí)差(Nk)

        一定井段內(nèi)滲透率最大值與最小值之比值。即

        Nk1=Kmax/Kmin

        Kmax=kx

        Nk1=kx/Kmax

        該參數(shù)只與儲(chǔ)層中人工裂縫的滲透率相關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)層最小滲透率0.2×10-3μm2,最大值3.19×10-3μm2,則有如圖3所示,級(jí)差只與裂縫滲透率相關(guān)(圖3)。

        4 結(jié)論與建議

        (1)當(dāng)考慮人工裂縫的影響時(shí),超低滲透儲(chǔ)層的非均質(zhì)程度急劇上升;隨人工裂縫滲透率的提高,儲(chǔ)層非均質(zhì)程度增強(qiáng)。隨人工裂縫條數(shù)的增加,非均質(zhì)程度逐漸改善,且不同滲透率的裂縫導(dǎo)致的非均質(zhì)程度有趨同趨勢(shì)。

        (2)東部淺層超低城頭儲(chǔ)層屬于較強(qiáng)-強(qiáng)非均質(zhì)儲(chǔ)層,油田整體壓裂投產(chǎn)后,儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)程度遠(yuǎn)強(qiáng)于原狀儲(chǔ)層,也是造成注入水指進(jìn),水驅(qū)動(dòng)用程度極低的主要原因。

        (3)建議對(duì)采油井進(jìn)行一層多縫方式投產(chǎn),對(duì)轉(zhuǎn)注井已存在人工裂縫進(jìn)行封堵或者增加層內(nèi)人工裂縫條數(shù),以改善非均質(zhì)程度,提高采收率。

        [1]張?jiān)迄i,湯艷.油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究綜述.海洋地質(zhì)前沿.Vol 27 No 3,2010-9.

        [2]肖偉,曲志浩.油層滲透率非均質(zhì)性判別系數(shù)及其應(yīng)用.西北地質(zhì).Vo.l33No. 2,1999-12.

        [3]趙春森.油藏非均質(zhì)性的定量描述方法.石油學(xué)報(bào).(20)5,1999-9.

        [4]何琰.儲(chǔ)層非均質(zhì)性描述的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法.西南石油學(xué)院學(xué)報(bào).Vol.23 No.3,2001-6.

        [5]楊少春.儲(chǔ)層非均質(zhì)性定量研究的新方法.石油大學(xué)學(xué)報(bào).Vol.24 No.1,2000-2.

        2016-03-14

        王濤(1980-),男,陜西渭南人,工程師,主要從事油氣田開(kāi)發(fā)工作。

        TE122.2+3

        B

        1004-1184(2016)04-0060-01

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