石若峰，江山，劉夢佳，劉莉

（長江大學，湖北武漢430100）

濁積砂體的水平井五點井網(wǎng)部署方式的優(yōu)化-利用數(shù)值模擬

石若峰，江山，劉夢佳，劉莉

（長江大學，湖北武漢430100）

利用已知的濁積砂體沉積模型建立eclipse數(shù)模，用數(shù)學模型分析水平井開發(fā)的注采對應關系，優(yōu)化水平井的開發(fā)方式。（1）以研究區(qū)的五點井網(wǎng)開發(fā)為例，從水平井部署方式與物源方向的變化關系來分析注采對應關系，評價開發(fā)方案優(yōu)劣；（2）用數(shù)值模擬預測水平井部署方式對產(chǎn)油的影響。

濁積砂體；數(shù)值模擬；水平井；五點井網(wǎng)；注采關系

“濁積砂體”一詞是指一般意義的廣義濁積巖體，其含義與重力流沉積物相近[1]?，F(xiàn)今對濁積砂體的研究從“靜態(tài)分析”包括砂體分布，沉積微相等的研究已經(jīng)有一系列成果[2-4]。“動態(tài)分析”包括成藏動力學，成藏機理也有很好的論述。本文從建立濁積砂體的數(shù)學模型，結合水平井實際開發(fā)數(shù)據(jù)以及實際開發(fā)方式進行分析預測。用數(shù)值模擬預測不同水平井部署方式的優(yōu)劣。

1 濁積砂體的沉積模型建立

根據(jù)前人沉積模擬實驗結果，建立了三期砂體疊置發(fā)育儲層地質模型，建立的模型垂直物源方向長2 km，平行物源方向長3 km（見圖1）。在eclipse進行數(shù)模時，粗化時采用的網(wǎng)格精度為：平面上20 m× 20 m，依據(jù)前文地質研究成果，每個小層厚度大概10 m，因此縱向上每個砂體中心位置厚度設置為10 m，縱向上每個砂體細分10個小層，網(wǎng)格數(shù)：150×100×30= 450 000個。

根據(jù)砂體的發(fā)育情況及展布關系，設計了水平井在砂體中分布的三種模式：順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向。根據(jù)水平井與砂體的不同配位模式，給出了井在儲層中分布的示意圖（見圖2～圖4）。

圖1 砂體發(fā)育地質模型

圖2 水平井順物源方向鉆進示意圖

圖3 水平井與物源方向斜交鉆進示意圖

圖4 水平井垂直物源方向鉆進示意圖

研究區(qū)主要采用五點井網(wǎng)進行開發(fā)，在理論模型中布置注水井時仍采用五點井網(wǎng)進行注水。由于水平井與物源的位置不同，注水井在模型中的位置也不同。

建立模型過程中，使用的其他巖石物性參數(shù)、流體物性參數(shù)及相對滲透率等數(shù)據(jù)，均采用研究區(qū)實際數(shù)據(jù)或油藏工程部分研究得到的成果。

2 不同水平井部署方式對應的注采關系

研究區(qū)以五點井網(wǎng)為主，順物源方向部署水平井，水平井會鉆遇2~3個砂體；水平井與物源方向斜交時，水平井會鉆遇3個砂體；水平井與物源方向垂直時，僅鉆遇1個砂體。而不同水平井部署原則，則對應的注水井的部署位置也不相同，導致砂體的控制程度也不相同，油水井的對應關系差別也很大。

2.1 順物源方向

當水平井順物源方向部署時，水平井基本會鉆遇2～3個砂體，此時圍繞水平井部署的4口注水井，則基本上會鉆遇1個砂體，即①號和③號砂體有水井控制，而②號砂體則無水井控制。在①號和③號砂體中形成注采對應（見圖5），但是在②號砂體中則表現(xiàn)為有采無注的情形，由于水平井井段較短，所以水平井只是鉆遇2個砂體，那么就會形成1個砂體有注有采，1個砂體有注無采和1個砂體有采無注的情況（見圖6，圖7）。

圖5 水平井順物源方向水井井位圖

圖6 水平井順物源方向水井井位圖

圖7 水平井順物源方向水井井位圖

2.2 與砂體方向斜交或垂直

水平井方向與砂體展布方向斜交，三個砂體都有水平井鉆遇，W1井鉆遇①號砂體中心位置，W2井鉆遇①號砂體和②號砂體邊部，W3井鉆遇③號砂體中心位置，W4井鉆遇②號砂體和③號砂體邊部?？傮w上三個砂體都有油水井控制，形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對砂體控制較差（見圖8，圖9）。

水平井方向與砂體展布方向垂直，只有②號砂體有水平井鉆遇，W1井和W2井鉆遇①號、②號砂體，W3井和W4井鉆遇②號、③號砂體。①號和③號砂體都只有注無采，②號砂體注采系統(tǒng)完善，整體上砂體控制程度差（見圖10）。

圖8 水平井與物源斜交水井井位圖

圖9 水平井與物源斜交井位圖

圖10 水平井垂直物源方向水井井位圖

3 不同水平井部署方式的數(shù)值模擬預測

不同的注采對應關系，應產(chǎn)生不同的開發(fā)效果。實際濁積砂體沉積過程中，由于水動力條件的變化，濁積砂體一般中心物性最好，向著頂部和底部物性逐漸變差。根據(jù)濁積砂體最中心位置物性最好，向頂?shù)缀蛢蛇呑儾畹脑瓌t，設計平面非均值性和垂向非均值性，得到砂體物性模型（見圖11）。模型中中心網(wǎng)格向頂部和底部以4倍極差物性逐漸變差（見表1）。

表1 模擬參數(shù)表

圖11 濁積砂體物性模型

3.1 普通水平井部署方式

根據(jù)濁積砂體物性模型及不同水平井走向條件下油水井位置關系，模擬了不同油水井位置關系下，五點井網(wǎng)的開發(fā)效果（見圖12～圖14）。預測結果表明，順物源方向部署水平井，雖然②號砂體沒有形成注采系統(tǒng)，但是①號和③號砂體控制良好，而且油水井都部署在砂體中心位置，所以開發(fā)效果良好，斜交物源方向雖然三個砂體控制都很好，但是由于兩口水井部署在砂體邊部，且水平井相當長部分鉆遇砂體較差部位，所以開發(fā)效果相對較差，而垂直物源方向由于砂體控制較差，僅僅②號砂體形成注采系統(tǒng)，且水井分布在砂體邊部，無法形成有效注采系統(tǒng)，開發(fā)效果差。

3.2 腰部水平井部署方式

采用腰部井對順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向的三種水平井五點井網(wǎng)的開發(fā)效果進行了評價，油水井的位置關系（見圖15）。

利用數(shù)值模擬模型，對上述油水井位置關系下的開發(fā)效果進行模擬研究，其結果（見圖16～圖18）。結果顯示：壓裂后順物源方向部署水平井，短時間能獲得較高產(chǎn)能，但是含水上升快，產(chǎn)量遞減快，斜交物源方向部署水平井，能長時間保持較高水平生產(chǎn)，垂直物源方向開發(fā)效果有一定改善，但是整體效果依然不好。因此配合腰部壓裂，由于斜交物源方向砂體控制程度最高，開發(fā)效果最好。

圖12 濁積砂體不同油水井位置下日產(chǎn)油預測曲線

圖13 濁積砂體不同油水井位置下累產(chǎn)油預測曲線

圖14 濁積砂體不同油水井位置下含水率預測曲線

圖15 腰部井開發(fā)油水井的位置關系圖

圖16 腰部井開發(fā)不同油水井位置下日產(chǎn)油預測曲線

圖17 腰部井開發(fā)不同油水井位置下累產(chǎn)油預測曲線

圖18 腰部井開發(fā)不同油水井位置下含水率預測曲線

4 結論

對濁積砂體的建模和五點井網(wǎng)下水平井部署方式的研究表明：（1）順物源方向上，會形成一個砂體有注有采，一個砂體有注無采和一個砂體有采無注的情況；（2）水平井方向與砂體展布方向斜交，能形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對砂體控制較差；（3）水平井方向與砂體展布方向垂直，整體上砂體控制程度差；（4）腰部水平井部署方式配合腰部壓裂比一般水平井部署方式的數(shù)值模擬情況好，開發(fā)效果較優(yōu)。

［1］隋風貴.濁積砂體油氣成藏主控因素的定量研究［J］.石油學報，2005，26（1）：56-59.

［2］崔攀峰，趙驚蟄，楊秋蓮，等.華池油田長3油層沉積微相與含油性關系［J］.西安石油學院學報（自然科學版），2002，17（1）：15-19.

［3］李志華，劉正鋒，張宇曉，等.儲層含油性分析的分形研究［J］.油氣井測試，2002，11（4）：16-18.

［4］于建國.砂礫巖體的內(nèi)部結構研究與含油性預測［J］.石油地球物理勘探，1997，32（A1）：15-19.

化學手段讓火電機組實現(xiàn)“近零排放”

“PM2.5團聚除塵超低排放技術”日前已在國電豐城電廠34萬千瓦火力發(fā)電機組除塵減排技術改造中取得圓滿成功。去年12月，經(jīng)江西環(huán)境監(jiān)測中心的嚴格檢測，機組煙塵排放濃度均值僅為1.7毫克/立方米，除塵效率達到了88.79%。

“PM2.5團聚除塵超低排放技術”是華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室張軍營教授團隊歷經(jīng)十年開發(fā)出的一項新技術。這一技術是在傳統(tǒng)除塵器前增設團聚裝置，可使得細顆粒物團聚成鏈狀和絮狀，附著于大顆粒物，再由傳統(tǒng)除塵器對團聚后的大顆粒物進行捕集，可大幅提高細顆粒物的脫除效率。

這項研究得到了科技部863計劃、973計劃的立項支持，擁有多項自主知識產(chǎn)權。據(jù)環(huán)保專家介紹，該技術顛覆了以往物理除塵模式，采用化學團聚方式促進細顆粒物（PM2.5）團聚，是目前國內(nèi)有效控制化石燃料PM2.5排放的重大科研成果，已達到國際先進水平。

（摘自中國化工信息2017年第2期）

TE324

A

1673-5285（2017）02-0080-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.02.019

2016－10-26