趙輝，馮守兵，鄒勝林，張鵬剛，韓軍

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

數值模擬技術在中含水期油藏開發(fā)調整中的應用

趙輝，馮守兵，鄒勝林，張鵬剛，韓軍

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

D5油藏進入中含水期后，隨著采出程度的增加，主力油層普遍見水，含水上升速度加快，采液、采油指數下降，油田遞減加大，同時水驅油效率降低，局部剩余油富集程度仍舊較高，依靠單一的注采調控手段挖潛難度增大。結合油田動態(tài)響應，應用油藏數值模擬技術，實施分區(qū)域注采調整、剩余油分布規(guī)律研究、井網加密調整預測等油藏開發(fā)試驗方案，對比方案結果指出，D5油藏應調整分區(qū)域注采比，在油藏北部剩余油富集區(qū)域實施對角井網加密，可以有效提高采收率。

數值模擬；中含水期油藏；開發(fā)調整

研究區(qū)D5油藏處于陜北斜坡中部，為一平緩的西傾單斜（傾角小于1°），背景上發(fā)育的多組軸向近東西向鼻狀隆起構造。該區(qū)域主要發(fā)育水下分流河道、河口壩微相，砂體大面積連片分布，砂體主要呈NE～SW向展布，平均厚度12 m～30 m，D512是該區(qū)的主要含油層系［1，2］。油氣分布主要受巖性控制。該區(qū)截至目前共探明含油面積145.51 km2，探明地質儲量6 761.11×104t，動用含油面積145.51 km2，地質儲量6 761.11×104t，動用可采儲量1622.67×104t。油層平均埋深1850m，油層厚度12.2 m，平均孔隙度12.69%，平均滲透率1.81 mD，原始地層壓力12.2 MPa。目前該區(qū)進入中含水開發(fā)階段［3-5］，隨著采出程度的增加，主力油層普遍見水，含水上升速度加快，采液采油指數下降，水驅狀況穩(wěn)定中有所變差，水驅油效率降低，油田遞減加大控水穩(wěn)油形勢嚴峻。因此，及時開展油藏中含水期開發(fā)調整實驗是十分必要的。

1　開發(fā)中存在的問題

D5油藏進入中含水開發(fā)階段后，隨著采出程度的增加，主力油層普遍見水，含水上升速度加快，采液、采油指數下降，油田遞減加大；水驅油效率降低，局部剩余油富集程度仍舊較高，依靠單一的注采調控手段挖潛難度增大。

1.1油藏中部累計采出程度高，見水風險大

D5油藏目前地質儲量采出程度16.45%，其中油藏主力區(qū)中部地質儲量采出程度高達22.8%，含水上升速度加快，產量遞減幅度逐年增大，采液采油指數下降。從分部位指標看，低產區(qū)、油藏北部及南部采油速度較低、遞減指標較大。

1.2剖面水驅不均問題日益突出

隨著開發(fā)時間延長，油藏剖面水驅不均問題日益突出，指狀吸水井的比例逐年增大，對比2011年，不正常吸水井比例上升9.9%，油井剖面局部水洗程度較高。檢查井剩余油測試成果圖顯示，該井水洗程度27.5%，剩余油飽和度52.2%。

1.3平面、剖面剩余油富集程度高，但常規(guī)方式挖潛難度大

平面上，注水均勻驅動，含水緩慢整體上升，結合水驅前緣，整體水驅相對均勻，平面剩余油富集程度依然較高；剖面上，水驅動用程度保持在60%左右且吸水不正常井比例增加，注水利用率下降，縱向上水驅動用狀況受非均質性控制，強水洗段僅為局部高滲層段為主，剖面剩余油仍然較富集。依靠動態(tài)分析難以定性定量的確定剩余油的位置和準確程度，依靠常規(guī)的治理手段剩余油挖潛難度較大。

2　數值模擬技術在油田開發(fā)調整中的應用

油藏數值模擬技術是利用數學方程和數值解法，借助計算機手段對油藏的開發(fā)歷史及未來動態(tài)進行綜合評價分析的過程。廣泛應用數值模擬跟蹤預測技術，結合動態(tài)分析和試井資料，可以指出下步油田調整與挖潛方向，為油田穩(wěn)產發(fā)揮技術支撐作用。

2.1細化分區(qū)模擬，精細優(yōu)選注水政策

在進入中、高含水階段后，D5油藏矛盾日益突出，利用數值模擬技術開展了分區(qū)域開發(fā)技術政策方案預測，優(yōu)化分區(qū)域開發(fā)技術政策，合理注采比，強化水驅油效率，達到控水穩(wěn)油的目的。在模型上把油藏細分為北部見水區(qū)、中部高產區(qū)、壓裂試驗區(qū)、南部分層開發(fā)區(qū)、低產區(qū)、裂縫見水區(qū)等6個區(qū)塊，通過預測不同區(qū)塊在不同注采比下的生產指標，優(yōu)選出最合理的開發(fā)技術政策。

利用數值模擬跟蹤預測技術，對比各方案下日產油量、累計產油量、含水率、采出程度等指標，方案3為最適合目前全區(qū)開發(fā)實際的注采比，而局部注采比北部以2.86、中部1.21、南部4.02、壓裂區(qū)2.75、地產區(qū)3.93、裂縫見水區(qū)2.15最為適宜（見表1）。

表1　D5油藏2016年注采比方案設計

2.2油藏剩余油分布規(guī)律研究

利用數值模擬技術，可以3D展示平面各小層剩余油分布，結合動態(tài)資料、試井資料，可以定性定量的分析D5油藏平面和剖面上剩余油分布規(guī)律。

平面上，剩余油分布主要受沉積微相、裂縫發(fā)育影響及注水開發(fā)兩個方面的影響。水下分流河道和河口壩微相中，由于物性較好，注入水容易沿這些高滲通道突進，剩余油飽和度平均下降幅度都較大，原油向兩側沉積相帶變差的區(qū)域推進，在微相交叉區(qū)域易形成原油富集區(qū)；東部裂縫發(fā)育區(qū)，注入水沿裂縫突進，形成水流優(yōu)勢通道，剩余油呈條帶狀分布在裂縫側翼。因此在平面上，剩余油主要分布在用正方形反九點井網注水開發(fā)的油藏中部和南部老區(qū)，裂縫見水區(qū)附近，主流線及裂縫線側位油井處，另外還有一些分布在油藏邊部、油藏北部與低產區(qū)交界處注水未波及到區(qū)域。

剖面上，從連井剖面圖可見，在進行多層合注合采時，滲透率層間非均質性越強，越容易過早水淹，從而形成大量的剩余油；對單砂體進行開采時，不同滲透率韻律及夾層分布砂體剩余油分布規(guī)律不同；油藏數值模擬結果表明，本區(qū)剖面剩余油主要富集區(qū)域為未進行射孔、注采井射孔不對應的層位及儲層的邊部。

2.3模擬加密調整，預測油藏開發(fā)效果

按照剩余油分布規(guī)律，計劃在油藏北部剩余油富集區(qū)實施井網加密。合理的井網能控制較多的地質儲量，能使主要油層受到充分的注水效果，既能實現合理的注采平衡，又便于以后的開發(fā)調整。井網設計需要綜合地質條件、生產要求和經濟效果等多方面因素。按照少井高產的原則，最大限度地適應油層情況和挖潛剩余油，同時保持較高采油速度、較長的穩(wěn)產時間和較好的經濟效果，在油藏北部設計6個井組開展油井間和對角間加密方案，并對方案進行數值模擬預測，預測期限為5年、10年、15年、20年，通過指標預測結果優(yōu)選井網加密方案。

在歷史添加和生產歷史擬合的基礎上，進行數值模擬方案跟蹤預測，通過指標預測曲線顯示，井間加密和對角加密日產油差距不大，但是對角加密含水上升比較穩(wěn)定。

模擬期末，井間加密方案累計增油6.5×104t，對角加密方案累計增油8.7×104t。井間加密方案提高加密區(qū)采出程度2.26%，雙井加密方案提高采出程4.73%。綜合考慮，建議實施對角加密方案（見表2）。

表2　D5油藏不同加密方案預測指標統計表

3　結論和建議

（1）D5油藏局部注采比北部以2.86、中部1.21、南部4.02、壓裂區(qū)2.75、地產區(qū)3.93、裂縫見水區(qū)2.15最為適宜。

（2）D5油藏平面剩余油分布主要受沉積微相、裂縫發(fā)育影響及注水開發(fā)兩個方面的影響，主要分布在用正方形反九點井網注水開發(fā)的油藏中部和南部老區(qū)，裂縫見水區(qū)附近，主流線及裂縫線側位油井處，另外還有一些分布在油藏邊部、油藏北部與低產區(qū)交界處注水未波及到區(qū)域。

（3）油藏數值模擬結果表明，在進行多層合注合采時，滲透率層間非均質性越強，越容易過早水淹，從而形成大量的剩余油，本區(qū)剖面剩余油主要富集區(qū)域為未進行射孔、注采井射孔不對應的層位及儲層的邊部。

（4）在油藏北部實施對角加密方案具有含水上升穩(wěn)定、采出程度高的優(yōu)點，建議實施。

（5）數值模擬技術在剩余油剖面量化精度還有不足，建議下步加強對水驅波及的程度量化、剩余油量化及剩余油挖潛技術的研究。

應用油藏數值模擬跟蹤預測技術，實施分區(qū)域注采調整、剩余油分布規(guī)律研究、井網加密調整預測等方案，為D5油藏開發(fā)調整提供科學的理論依據和技術指導，提高油田開發(fā)水平。同時也為其他三疊系中含水期油藏開發(fā)提供了借鑒意義。

［1］李安琪，李忠興.超低滲透油藏開發(fā)理論與技術［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2015.

［2］程啟貴.低滲透油藏開發(fā)典型實例［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2014.

［3］劉文嶺.高含水油田精細油藏描述特色實用技術［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2014.

［4］趙軍龍.三角洲油藏描述與地質建模研究［M］.陜西：陜西科學技術出版社，2009.

［5］賈愛林.精細油藏描述與地質建模技術［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010.

TE357.6

A

1673-5285（2016）09-0080-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.020

2016-07-15

趙輝（1982-），2004年畢業(yè)于北京石油化工學院過程裝備及控制工程專業(yè)，開發(fā)地質工程師。