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        基于礦場數(shù)據(jù)統(tǒng)計的調(diào)剖措施油藏適應(yīng)性研究
        ——以A 油田為例

        2020-04-25 14:35:32周文勝耿艷宏
        石油地質(zhì)與工程 2020年1期
        關(guān)鍵詞:采出程度油量水驅(qū)

        潘 岳,王 凱,劉 晨,周文勝,耿艷宏,李 珂

        (1.中海油研究總院有限責任公司,北京 100028;2.海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室,北京 100028)

        海上油田受平臺限制,多采用大井距、高液量、多層合采,這種高強度的開采方式極易造成層間及平面矛盾突出,注入水快速水竄。調(diào)剖堵水[1-5]是穩(wěn)油控水的關(guān)鍵技術(shù),相比于其他措施,其具有操作簡單、經(jīng)濟可行、見效快等優(yōu)點,在改善中、高含水期油田開發(fā)效果中發(fā)揮重要作用[6-8]。然而,統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)油藏非均質(zhì)性不同,調(diào)剖措施實施效果不同;開發(fā)狀況不同,調(diào)剖措施實施效果也不同[9-11],這些基于礦場實際效果統(tǒng)計分析結(jié)論的油藏適應(yīng)性尚不明確。為此,本文以海上A 油田為例,對已實施調(diào)剖措施的上百井組及相應(yīng)的600 余口生產(chǎn)井進行系統(tǒng)地統(tǒng)計、評價、總結(jié),開展調(diào)剖措施的適應(yīng)性研究,分析影響調(diào)剖效果的主要因素及特征[12],確定不同油藏、開發(fā)條件下的調(diào)剖措施適應(yīng)性,為下一步海上同類油田調(diào)剖措施的優(yōu)化決策提供理論依據(jù)。

        1 主要指標計算方法

        1.1 滲透率非均質(zhì)性

        利用數(shù)學統(tǒng)計學原理(滲透率標準偏差與滲透率平均值之比)來確定滲透率非均質(zhì)值:

        式中:Vk為滲透率非均質(zhì)值;Ki為樣品i 的滲透率,μm2;為樣品平均滲透率,μm2;n 為樣品個數(shù)。

        1.2 吸水剖面變異系數(shù)

        基于對吸水剖面解釋資料的分析,通過勞倫茲曲線來計算吸水剖面變異系數(shù)(圖1),計算公式為:

        式中: kQ 為變異系數(shù),無量綱; SADCA、 SABC分別為圖形ADCA 面積、三角形ABC 面積,m2。

        從圖1 可以看出,單層吸水百分數(shù)越大,吸水強度就越大,舌進現(xiàn)象就越嚴重,最終形成竄流通道。因此,應(yīng)選擇 kQ 值較大的注水井進行調(diào)剖。

        圖1 吸水剖面勞倫茲曲線

        2 調(diào)剖效果主要影響因素

        2.1 油藏韻律性

        正韻律油藏底部水驅(qū)程度高,剩余油飽和度低,而頂部水驅(qū)程度低,剩余油飽和度高;反韻律油藏由于層間滲透率分布特點和重力的綜合作用,相比于正韻律油藏,其水驅(qū)效果有所改善。從A 油田正反韻律油藏調(diào)剖效果(圖2),可以看出,正韻律油藏調(diào)剖成功率達58%,反韻律油藏僅為42%。

        圖2 A 油田正反韻律油藏調(diào)剖成功率

        2.2 油層滲透率

        統(tǒng)計A 油田油層平均滲透率與井組無因次增油量、調(diào)剖成功率關(guān)系(圖3、圖4),可以看出,隨著油層平均滲透率的增加,井組無因次增油量和調(diào)剖成功率均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,這是調(diào)剖過程中注入的調(diào)剖劑適應(yīng)性引起的。目前廣泛應(yīng)用的調(diào)剖劑為凍膠類,其具有一定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),當油層滲透率過低時實施調(diào)剖措施,容易造成凍膠堵塞地層,從而導致調(diào)剖措施失?。划斢蛯訚B透率過高時實施調(diào)剖措施,會引起調(diào)剖劑堵不住地層,從而導致調(diào)剖措施失敗。結(jié)果表明,油層平均滲透率為2 000×10-3~3 500×10-3μm2時,調(diào)剖效果較好。

        圖3 油層平均滲透率對井組無因次增油量的影響

        圖4 油層平均滲透率對調(diào)剖成功率的影響

        2.3 滲透率非均質(zhì)性

        圖5 、圖6 為油層滲透率變異系數(shù)與井組無因次增油量、調(diào)剖成功率關(guān)系,可以看出,滲透率變異系數(shù)為0.3~0.5 時,井組調(diào)剖措施成功率較高。這是因為滲透率非均質(zhì)性較小時,水驅(qū)效果好,調(diào)剖措施改善水驅(qū)效果能力有限;當滲透率非均質(zhì)性增強,水驅(qū)開發(fā)的效果較差,這時通過調(diào)剖封堵高滲透率條帶,會取得較好的調(diào)剖效果;當滲透率非均質(zhì)性更強時(滲透率變異系數(shù)大于0.5),調(diào)剖劑很難對特高滲透層進行有效地封堵,調(diào)剖效果就會降低。

        圖5 油層滲透率變異系數(shù)對井組無因次增油量的影響

        圖6 油層滲透率變異系數(shù)對調(diào)剖成功率的影響

        2.4 吸水剖面

        從圖7、圖8 可以看出,隨著吸水剖面變異系數(shù)的增大,無因次增油量與調(diào)剖成功率均先增大后減少,吸水剖面變異系數(shù)為0.3~0.7 時,調(diào)剖效果較好。當吸水剖面變異系數(shù)小于0.3 時,吸水剖面較為均勻,繼續(xù)采用水驅(qū)仍有潛力,若進行調(diào)剖,增油效果不理想;當吸水剖面變異系數(shù)大于0.7 時,吸水剖面已極不均勻,甚至會出現(xiàn)單層吸水的狀況,這種情況常見于水驅(qū)開發(fā)后期的井組,經(jīng)過長期的注水開發(fā),高滲透層中已形成了大孔道,此時調(diào)剖劑已經(jīng)不能較好地封堵高滲透層,調(diào)剖效果不佳。

        2.5 綜合含水

        圖9、圖10 為A 油田不同含水率井組實施調(diào)剖后的無因次增油量及調(diào)剖成功率,從圖可以看出,油井含水率較小時,水驅(qū)狀況良好,調(diào)剖不經(jīng)濟;含水率為60%~80%時,水驅(qū)層間矛盾己經(jīng)凸現(xiàn),儲層中剩余油量比較充足,調(diào)剖增油效果最顯著;隨著含水率的增加,油藏釆出程度也在升高,儲層中剩余油減少,若再進行調(diào)剖,則調(diào)剖效果和經(jīng)濟性均變差。

        圖7 吸水剖面變異系數(shù)對無因次增油量的影響

        圖8 吸水剖面變異系數(shù)對調(diào)剖成功率的影響

        圖9 含水率對無因次增油量的影響

        圖10 含水率對調(diào)剖成功率的影響

        2.6 可采儲量采出程度

        圖11 、圖12 為井組可采儲量采出程度對調(diào)剖效果的影響結(jié)果,可以看出,可采儲量采出程度對調(diào)剖井組無因次增油量及調(diào)剖成功率的影響與綜合含水影響表現(xiàn)出一致性,當可采儲量采出程度為0.45~0.60 時,調(diào)剖效果顯著。這是因為可采儲量采出程度和油井綜合含水率有一定的正相關(guān)關(guān)系,即隨采出程度的增加,油井含水率呈上升趨勢。

        2.7 調(diào)剖輪次

        圖13、圖14 為調(diào)剖輪次對無因次增油量、調(diào)剖成功率的影響,可以看出,無因次增油量及調(diào)剖成功率隨調(diào)剖輪次的增加均先增大后減小,其中第二輪次調(diào)剖的井組無因次增油量最大,調(diào)剖成功率最高,調(diào)剖效果最好。原因為:一是第一、二輪次調(diào)剖時處于油田開發(fā)早期,采出程度較低,調(diào)剖可有效改善開發(fā)效果;二是通過第一輪次調(diào)剖措施,油層非均質(zhì)性已得到改善,在第二輪次調(diào)剖措施后,油層非均質(zhì)性得到了進一步改善,所以無因次增油量及調(diào)剖成功率進一步提高,后續(xù)多輪次調(diào)剖時,地層中含油飽和度較低,調(diào)剖潛力小,再通過調(diào)剖措施就很難改善水驅(qū)開發(fā)效果,調(diào)剖效果就會降低。

        圖11 可采儲量采出程度對無因次增油量的影響

        圖12 可采儲量采出程度對調(diào)剖成功率的影響

        圖13 調(diào)剖輪次對無因次增油量的影響

        圖14 調(diào)剖輪次對調(diào)剖成功率的影響

        3 結(jié)論

        (1)正韻律油藏調(diào)剖措施效果優(yōu)于反韻律油藏;油藏平均滲透率為2 000×10-3~3 500×10-3μm2,滲透率變異系數(shù)為0.3~0.5,油藏綜合含水為60%~80%,采出程度為0.45~0.60,吸水剖面變異系數(shù)為0.3~0.7,調(diào)剖效果均較好;調(diào)剖措施實施2 輪次時,調(diào)剖效果最好,之后效果逐漸變差。

        (2)采用現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù),運用多層次模糊綜合評判及數(shù)理統(tǒng)計的方法,分析了海上A 油田調(diào)剖措施油藏適應(yīng)性,為同類油田今后調(diào)剖前的選區(qū)、選井工作提供了依據(jù)。

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