張家博

摘要：為了經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā)低滲透油藏，合理井網(wǎng)密度的確定是低滲透油田開發(fā)的一個(gè)重要問題。本文結(jié)合建立有效驅(qū)替系統(tǒng)的井距、獲得較高采收率的合理井距、經(jīng)濟(jì)合理井距和經(jīng)濟(jì)極限井距，得出目前油價(jià)條件下的合理井距，為西區(qū)油田正72井區(qū)的開發(fā)提供了很好的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：低滲、有效驅(qū)替系統(tǒng)、采收率、合理井距

合理井網(wǎng)密度的確定是低滲透油田開發(fā)的一個(gè)重要問題，對(duì)于特低滲透油田，合理的井網(wǎng)密度既要使井網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)層的控制程度盡可能的大，也能建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)，還能使單井控制可采儲(chǔ)量高于經(jīng)濟(jì)極限值，又要滿足油田的合理采油速度、采收率及經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)。

一、建立有效驅(qū)替系統(tǒng)的井距

低滲透油田由于存在啟動(dòng)壓力梯度，注采井間的壓力損耗梯度很大，在大井距條件下開發(fā)，壓力的損耗則更加嚴(yán)重。為了減少壓力損耗，最有效的方法是打加密井，縮小井距，但是盲目的加密井網(wǎng)，勢必增加投資成本，增加開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。因此確定注采關(guān)系能夠建立的極限注采井距對(duì)低滲透油田的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)具有重要的意義。

李忠興等利用“壓差-流量”法對(duì)長慶油田三疊系油藏25塊典型低滲透天然巖心（空氣滲透率為0.022～8.057×10-3μm2）進(jìn)行室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，得到低滲透油田啟動(dòng)壓力梯度與巖心滲透率回歸關(guān)系式：

正72井區(qū)平均滲透率為2.96×10-3μm2，在含油區(qū)內(nèi)北部和東部邊角區(qū)滲透率基本小于2×10-3μm2，主體區(qū)滲透率基本大于2×10-3μm2，大部分井在2.1～4.9×10-3μm2之間。統(tǒng)計(jì)16口井壓降測試資料，目前平均滲透率為1.91×10-3μm2;25口井壓力恢復(fù)資料目前平均滲透率為2.38×10-3μm2。因此認(rèn)為，正72井區(qū)地層滲透率主要范圍為2～3×10-3μm2。

在注采主流線上，井間任意一點(diǎn)的驅(qū)替壓力梯度表達(dá)式為：

把地層壓力、井底壓力、井筒半徑等參數(shù)代入上式，可得到井間驅(qū)替壓力梯度分布，驅(qū)替壓力梯度在注采井附近很大，注采井間逐漸減弱，并在注采平衡點(diǎn)處最小。只有當(dāng)最小驅(qū)替壓力梯度克服最大啟動(dòng)壓力梯度時(shí)，注采關(guān)系才能建立，此時(shí)對(duì)應(yīng)的井距即是油層能夠動(dòng)用的最大注采井距。

對(duì)于不同的滲透率，啟動(dòng)壓力梯度不同，滲透率越大，啟動(dòng)壓力梯度越小，為了克服啟動(dòng)壓力梯度需要的最大注采井距也較大，正72井區(qū)滲透率為2～3×10-3μm2時(shí)，啟動(dòng)壓力梯度在0.017～0.027MPa/m，最大井距范圍為260～320m。

二、獲得較高采收率的合理井距

前蘇聯(lián)謝爾卡喬夫的井網(wǎng)密度與油藏最終采收率公式：

以及其推導(dǎo)的井網(wǎng)體積波及系數(shù)與井網(wǎng)密度的公式：

由此得出不同體積波及系數(shù)與井網(wǎng)密度、井距關(guān)系：

式中地下原油粘度5.27mPa.s、空氣滲透率2～3×10-3μm2，對(duì)不同的油層厚度20m、30m、40m、50m、60m計(jì)算得到不同井網(wǎng)密度下的波及系數(shù)，對(duì)于細(xì)分層系后有效厚度為30m的儲(chǔ)層，當(dāng)水驅(qū)波及系數(shù)Ev為0.8時(shí)，井網(wǎng)密度n為12.0～13.3口/km2，折算井距為302m～318m，若按照驅(qū)油效率40%計(jì)算，水驅(qū)采收率可達(dá)32%，而260～270m左右的井距，水驅(qū)波及系數(shù)可達(dá)0.85，水驅(qū)采收率可以達(dá)到34%，因此，正72井區(qū)獲得較高采收率的合理井距為300m。

三、經(jīng)濟(jì)合理井距和經(jīng)濟(jì)極限井距

考慮到地層物性、原油性質(zhì)、地質(zhì)儲(chǔ)量豐度、原油商品率和價(jià)格、稅率、鉆井和地面建設(shè)投資、生產(chǎn)成本等因素，經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度是指在一定地質(zhì)和開發(fā)條件下，該油氣田的總收入減去總投入為最大，即獲得最大利潤時(shí)的井網(wǎng)密度，經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度是總利潤為零時(shí)的井網(wǎng)密度。

根據(jù)謝爾卡喬夫研究的井網(wǎng)密度與油藏最終采收率關(guān)系可以得到調(diào)整井可以獲得經(jīng)濟(jì)利潤：

對(duì)上式f求導(dǎo)得：

即當(dāng)dL/df=0時(shí)，井網(wǎng)密度f為經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度，根據(jù)上式代入各項(xiàng)地質(zhì)及經(jīng)濟(jì)參數(shù)，可計(jì)算不同儲(chǔ)量豐度條件下經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度。

經(jīng)濟(jì)極限井距是指將井網(wǎng)控制的可采地質(zhì)儲(chǔ)量全部采出、并全部銷售之后，所得收入恰好全部用來彌補(bǔ)開發(fā)油田所需的投入以及開發(fā)油田需繳納的各項(xiàng)稅收，油田開發(fā)的凈利潤為零，這個(gè)井網(wǎng)稱經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)，相應(yīng)的井距即為經(jīng)濟(jì)極限井距，它是油田開發(fā)井距的經(jīng)濟(jì)下限值。

當(dāng)式（6）L=0時(shí)，井網(wǎng)密度f就是該區(qū)的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度，代入各項(xiàng)地質(zhì)及經(jīng)濟(jì)參數(shù)，計(jì)算不同儲(chǔ)量豐度條件下的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度。

由井網(wǎng)密度反算可得到在不同儲(chǔ)層的井距。儲(chǔ)量豐度為20×104t/km2時(shí)，新鉆井沒有經(jīng)濟(jì)效益，儲(chǔ)量豐度越高，經(jīng)濟(jì)合理井距和極限井距越小，油價(jià)越高，經(jīng)濟(jì)合理井距和極限井距越小。

正72井區(qū)含油區(qū)內(nèi)主體區(qū)平均儲(chǔ)量豐度為43～55×104t/km2，而北部和東部邊角區(qū)平均儲(chǔ)量豐度在23×104t/km2左右，不具有打新井的效益。在油價(jià)50美元至60美元時(shí)，儲(chǔ)量豐度在40～60×104t/km2，經(jīng)濟(jì)極限井距為250m左右，經(jīng)濟(jì)合理井距270m左右，因此在主體區(qū)厚度大、儲(chǔ)量豐度高的區(qū)域打調(diào)整井，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

以上研究結(jié)果表明，正72井區(qū)層系細(xì)分以后，在目前油價(jià)條件下的合理井距為260m～300m左右。

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