程大勇

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引 言

組合井網(wǎng)已廣泛應(yīng)用于老油田挖潛以及新油田產(chǎn)能建設(shè)方面[1-4]，長期以來，對于組合井網(wǎng)的研究側(cè)重于產(chǎn)能、井網(wǎng)、滲流特征、效果評價(jià)等方面[5-14]，對注水開發(fā)效果進(jìn)行評價(jià)的指標(biāo)和方法很多[1-2，15-16]，但是針對水平井調(diào)整潛力，目前尚沒有一個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行表征，不利于水平井挖潛對策的準(zhǔn)確制訂。S油田位于渤海遼東灣海域，屬于三角洲前緣沉積砂巖油藏，儲(chǔ)層孔隙度高、滲透率中等，原油黏度大，地下原油的黏度平均為76 mPa·s。“十二五”期間，逐步實(shí)施整體加密調(diào)整，形成了定向井與水平井組合井網(wǎng)的開發(fā)方式，目前油田進(jìn)入“雙高”階段，已投產(chǎn)的水平井縱向動(dòng)用不均、見水規(guī)律復(fù)雜等問題日益突出，亟待開展研究，實(shí)施合理的挖潛對策[17-23]。

1 水平井潛力評價(jià)指標(biāo)

1.1 水平井部署適宜度分析

組合井網(wǎng)中水平井開發(fā)效果評價(jià)研究與S油田實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表明，影響水平井部署效果的客觀因素包括物質(zhì)基礎(chǔ)、儲(chǔ)層條件、井網(wǎng)條件[1]，涉及的關(guān)鍵參數(shù)為剩余可動(dòng)儲(chǔ)量、水平井單層有效厚度、儲(chǔ)層韻律性與挖潛類型、滲透率縱向變異系數(shù)、注采井網(wǎng)對應(yīng)關(guān)系。引入水平井部署適宜度(表示開發(fā)單元部署水平井所具備的客觀條件)的概念，利用權(quán)重系數(shù)法[17]，按照以下5個(gè)步驟，得到表征水平井部署適宜程度的綜合評價(jià)指數(shù)。

步驟2：計(jì)算單井各個(gè)評價(jià)指標(biāo)數(shù)值，然后選用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法對各類指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理[17]，得出可反映水平井部署適宜程度的評價(jià)指標(biāo)集。

步驟3：采用專家打分法確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)如表1所示。

步驟4：計(jì)算綜合評價(jià)指數(shù) ，該值越大表明水平井部署適宜度越高。

步驟5：將計(jì)算得到的綜合評價(jià)指數(shù)作為離散數(shù)據(jù)集合，去除離散數(shù)據(jù)集合中的奇異值，選取合適分段點(diǎn)劃分離散數(shù)據(jù)，使得各級數(shù)據(jù)偏差平方和相等，等效到累積分布上劃分界限，確定水平井部署適宜度級別。S油田各適宜度級別與綜合評價(jià)指數(shù)分布區(qū)間如表2所示。

表1 水平井部署適宜度評價(jià)指標(biāo)與權(quán)重系數(shù)

表2 適宜度級別與綜合評價(jià)指數(shù)分布區(qū)間

1.2 水平井生產(chǎn)效率特征值分析

油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表明，采出程度越大、產(chǎn)液量和含水率越小，反映生產(chǎn)井生產(chǎn)效率越高。引入水平井生產(chǎn)效率特征值的概念，用以評價(jià)水平井生產(chǎn)效率，其計(jì)算公式如下：

(1)

將計(jì)算得到的水平井生產(chǎn)效率特征值作為離散數(shù)據(jù)集合，經(jīng)過與上述水平井部署適宜度分析步驟5相同的方法處理，可以判斷水平井生產(chǎn)效率類別。S油田水平井生產(chǎn)效率類別與特征值分布區(qū)間如表3所示。

表3 水平井生產(chǎn)效率類別與特征值分布范圍

1.3 水平井潛力評價(jià)結(jié)果

通過上述研究，可得到如下認(rèn)識(shí)：一般水平井部署適宜度越高，其生產(chǎn)效率特征值越高，但當(dāng)部署適宜度高，而生產(chǎn)效率特征值較低時(shí)，則可判定水平井存在較為嚴(yán)重的水竄現(xiàn)象，調(diào)控潛力較大。根據(jù)這一基本原則來評判水平井潛力(圖1)。由圖1可知，水平井部署適宜度高而特征值相對較小的A1H、A4H井具有較大的調(diào)控潛力。

這小孩的臉上蒙了很厚的一層灰，只有那雙大大的眼睛是亮的。甲洛洛笑笑：是男孩還是女孩？幾歲了？叫什么名字。登子回應(yīng)：是男孩，好像兩三歲了吧，叫小阿布。小阿布又悄悄地?cái)D到甲洛洛身邊，握著甲洛洛的手指。甲洛洛很喜歡這個(gè)孩子，看著登子：你下次卸貨的時(shí)候把他帶上。登子看著小阿布：怎么好呢，那是做事的地方。甲洛洛摸著小阿布的頭：我喜歡這個(gè)孩子，你卸貨的時(shí)候我?guī)湍銕е?/p>

2 水平井穩(wěn)油控水能力分級

2.1 水平井水竄程度評價(jià)指標(biāo)

根據(jù)油藏工程理論與油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，引入水竄指數(shù)(水平井的水竄程度)的概念，即單井階段累計(jì)產(chǎn)油變化對應(yīng)的含水率變化，計(jì)算公式如下：

(2)

式中：WH為水竄指數(shù)，10-4m3；Δfw累為階段累計(jì)含水率變化，小數(shù)；ΔNp為階段累計(jì)產(chǎn)油量變化，104m3。

圖1 水平井潛力評價(jià)示意圖

水竄指數(shù)的物理意義表明：水竄指數(shù)越小，油井階段累計(jì)產(chǎn)油對應(yīng)的含水率上升幅度越小，生產(chǎn)狀況越好；水竄指數(shù)越大，表明油井階段累計(jì)產(chǎn)油對應(yīng)的含水率上升幅度越大，水竄越嚴(yán)重。

2.2 水平井穩(wěn)油控水能力分級結(jié)果

以水平井生產(chǎn)效率特征值、水竄指數(shù)作為評價(jià)指標(biāo)，評價(jià)組合井網(wǎng)下水平井的穩(wěn)油控水能力。水平井生產(chǎn)效率特征值越大、水竄指數(shù)越小，說明穩(wěn)油控水能力越強(qiáng)；水平井生產(chǎn)效率特征值越小、水竄指數(shù)越大，說明穩(wěn)油控水能力越弱。

基于上述方法，統(tǒng)計(jì)S油田所有水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)參數(shù)，根據(jù)水平井生產(chǎn)效率特征值和水竄指數(shù)分布特征，劃分分級區(qū)間(表4)，進(jìn)而得到各水平井穩(wěn)油控水能力級別，分級評價(jià)結(jié)果如圖2所示。

表4 水平井穩(wěn)油控水能力級別劃分區(qū)間

3 水平井挖潛對策篩選

在上述研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)S油田水平井穩(wěn)油控水能力分級結(jié)果，對不同穩(wěn)油控水能力級別的水平井篩選不同的挖潛對策(表5)。

圖2 水平井穩(wěn)油控水能力分級評價(jià)結(jié)果

表5 各級別水平井生產(chǎn)特征與挖潛對策

Ⅰ類水平井：該類水平井穩(wěn)油控水能力強(qiáng)，產(chǎn)量穩(wěn)定，累計(jì)產(chǎn)油量大，含水較低且上升速度較慢，穩(wěn)產(chǎn)能力強(qiáng)。針對此類水平井需要逐步有效提液，進(jìn)一步釋放油井產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)、上產(chǎn)。

Ⅱ類水平井：該類水平井穩(wěn)油控水能力較強(qiáng)，產(chǎn)量比較穩(wěn)定，累計(jì)產(chǎn)油量較大，含水中等或較高，含水上升較快。針對此類水平井，需要進(jìn)行水動(dòng)力注采調(diào)整，實(shí)施分層調(diào)配等措施，避免油井含水率過快上升，為后續(xù)實(shí)施油井提液提供保障，實(shí)現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)。

Ⅲ類水平井：該類水平井穩(wěn)油控水能力較弱，產(chǎn)油量中等，累計(jì)產(chǎn)油量一般，含水率中等或較高。針對此類水平井，首先要完善注采關(guān)系，建議通過油井轉(zhuǎn)注或?qū)嵤┱{(diào)整井等方式，提高油井注水受效率，后續(xù)利用逐步有效提液與水動(dòng)力注采調(diào)控，努力實(shí)現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)。

Ⅳ類水平井：該類水平井穩(wěn)油控水能力弱，產(chǎn)液量高、產(chǎn)油量較低，累計(jì)產(chǎn)油量一般，含水率較高。針對此類水平井，控制含水的上升是穩(wěn)產(chǎn)的決定因素，要及時(shí)封堵井間竄流。

4 應(yīng)用實(shí)例

S油田3井區(qū)現(xiàn)有采油井31口，其中水平井11口。目前采油速度為1.8%，綜合含水達(dá)到79.8%，采出程度為25.2%。表6、7為3井區(qū)水平井開采特征及潛力評價(jià)結(jié)果。由表6、7可知，大部分水平井部署適宜度較高，水平井部署適宜度高而生產(chǎn)效率特征值相對較小的3-3、3-5、3-6、3-8井是調(diào)控潛力較大的水平井。通過水平井穩(wěn)油控水能力分級評價(jià)，對各水平井分別制訂挖潛措施(表8)。在上述挖潛策略的指導(dǎo)下，2017年S油田3井區(qū)實(shí)施水平井挖潛措施70余井次，自然遞減率較上年度下降6.7個(gè)百分點(diǎn)(圖3)，累計(jì)增油量達(dá)4.53×104m3。

表6 3井區(qū)水平井潛力評價(jià)參數(shù)及結(jié)果

表7 3井區(qū)水平井潛力評價(jià)參數(shù)及結(jié)果

表8 3井區(qū)水平井挖潛對策

圖3S油田3井區(qū)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線

5 結(jié) 論

(1) 針對組合井網(wǎng)水平井潛力評價(jià)指標(biāo)缺乏的問題，提出了以水平井部署適宜度和生產(chǎn)效率特征值作為評價(jià)指標(biāo)，用于評價(jià)水平井潛力。

(2) 提出以水平井生產(chǎn)效率特征值和水竄指數(shù)作為評價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了水平井穩(wěn)油控水能力的評價(jià)與分級，對各級別水平井分別制訂了不同的挖潛對策。

(3) S油田3井區(qū)實(shí)際應(yīng)用情況表明，利用文中方法指導(dǎo)調(diào)整水平井措施70余井次，自然遞減率較上年度下降6.7個(gè)百分點(diǎn)，累計(jì)增油量達(dá)4.53×104m3，取得了較好的開發(fā)效果。