張 宇，姜 杰，黃子俊，任繼波，孟曉芳

（中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300459）

產(chǎn)能不僅是指儲(chǔ)層生產(chǎn)潛力，表征油田的開發(fā)效果，而且是描述油井動(dòng)態(tài)特征的一個(gè)綜合指標(biāo)，受到地質(zhì)條件、儲(chǔ)層物性及原油性質(zhì)的影響，不同油層及位置的油井產(chǎn)能特征差異大[1]。海上P油田探明控制面積13 km2，地層傾角為0.5°，平均層厚約4.5 m，彈性開采時(shí)主要依靠邊水能量，孔隙度為23%，儲(chǔ)層滲透率為332 mD，泥質(zhì)含量較高，膠結(jié)疏松，原油性質(zhì)穩(wěn)定，原油黏度約150 mPa·s，屬于普通稠油油藏。對(duì)于稠油油藏來說，面積大，構(gòu)造平緩，油層薄，且隔夾層發(fā)育，非均質(zhì)性嚴(yán)重，影響邊水平面推進(jìn)，邊水能量供應(yīng)不均勻，導(dǎo)致油井產(chǎn)能特征差異大，有必要分析影響油井產(chǎn)能特征差異的主控因素，指導(dǎo)油藏開發(fā)調(diào)整及油井措施潛力。本文以油井產(chǎn)能特征為研究對(duì)象，采用層次分析法及灰色關(guān)聯(lián)法量化評(píng)價(jià)影響油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的主控因素，并提出改善油井產(chǎn)能的措施建議。

1 油井產(chǎn)能特征主控因素分析

油井產(chǎn)能特征是地層滲流能力和驅(qū)動(dòng)能量的綜合反映。綜合考慮地質(zhì)條件、儲(chǔ)層物性和流體性質(zhì)，分析影響油井產(chǎn)能特征的主控因素，將油井產(chǎn)能特征主控因素概括為五個(gè)方面。

1.1 邊水距離控制油井附近能量供應(yīng)

P油田發(fā)育在基底隆起背景上的南部受一組右行雁列式帚狀斷層所控制的低幅度斷背斜構(gòu)造，北部低部位有較為活躍的邊水，是油井生產(chǎn)的主要驅(qū)動(dòng)能量來源。對(duì)于面積大厚度薄的邊水油藏，邊水作用對(duì)油井產(chǎn)能的影響尤為明顯[2-5]，在相同的水體活躍程度下，油井與邊水的距離控制著邊水能量供應(yīng)情況，影響著油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)遞減特征。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)油井產(chǎn)液指數(shù)與遞減率隨邊水距離關(guān)系，距離邊水越近的油井，邊水能量供應(yīng)越充足，油井產(chǎn)液指數(shù)越高，遞減越慢，穩(wěn)產(chǎn)能力較差（見圖1）。因此，油井附近能量供應(yīng)情況用邊水距離來量化表征。

1.2 原油流度影響稠油流動(dòng)阻力

原油流度反映的是原油在地層中流動(dòng)的難易程度，是影響著依靠邊水驅(qū)動(dòng)或注水開發(fā)的稠油油藏開發(fā)的關(guān)鍵因素，流度低，油水流度比大導(dǎo)致儲(chǔ)層傳導(dǎo)性差，能量傳遞慢[6，7]。對(duì)于P油田原油性質(zhì)穩(wěn)定，但是儲(chǔ)層物性非均質(zhì)性強(qiáng)，垂向變異系數(shù)約1.5，平面變異系數(shù)約2.1，導(dǎo)致流度區(qū)域差異大，影響油井產(chǎn)能。油井附近流度越大，啟動(dòng)壓力梯度小，地層壓力下降慢，產(chǎn)液指數(shù)越大（見圖2）。

1.3 砂體是油井生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)

油田儲(chǔ)層為三角洲前緣沉積，發(fā)育水下分流河道砂、河口壩砂及席狀砂，整體砂體分布呈現(xiàn)出面積廣，厚度薄，中部厚，邊部薄的特征，中部區(qū)域砂體厚度5～6 m，邊部區(qū)域砂體厚度約1 m。砂體厚度影響能量傳遞，是儲(chǔ)層物質(zhì)基礎(chǔ)，砂體厚度越薄，壓力傳遞越慢，能量保持能力變差，導(dǎo)致薄層油井產(chǎn)能低的重要因素。

1.4 隔夾層阻擋流體垂向流動(dòng)

圖1 油井產(chǎn)液指數(shù)與遞減率隨邊水距離關(guān)系曲線

圖2 產(chǎn)液指數(shù)與啟動(dòng)壓力梯度隨流度關(guān)系曲線

根據(jù)測(cè)井解釋分析，油層縱向上發(fā)育著泥巖平板式隔夾層，隔夾層厚度為1～1.8 m，影響油藏油水的分布規(guī)律，區(qū)域內(nèi)部隔夾層發(fā)育較為穩(wěn)定，能有效阻止或控制流體的儲(chǔ)層流動(dòng)，但區(qū)域邊緣隔夾層不發(fā)育。由于隔夾層的發(fā)育，將油層分為兩小層，部分油井單采一層，部分油井兩層合采。由于隔夾層對(duì)邊水隔擋作用，削弱邊水能量驅(qū)替作用，影響不同開采層位的油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征。

1.5 高泥質(zhì)儲(chǔ)層造成油井出砂，堵塞油井

根據(jù)礦物薄片資料統(tǒng)計(jì)表明，儲(chǔ)層中的泥質(zhì)成分全部來源于雜基，膠結(jié)物沒有泥質(zhì)成分，且儲(chǔ)層泥質(zhì)含量差異大，存在不含泥質(zhì)成分的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，也存在高泥質(zhì)含量的儲(chǔ)層，平均泥質(zhì)含量為15.9%。高泥質(zhì)含量將造成儲(chǔ)層水敏、速敏及油井出砂，間接影響油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征。

2 主控因素量化評(píng)價(jià)

2.1 量化指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

針對(duì)實(shí)際地質(zhì)油藏情況，依靠天然能量開發(fā)，油井初期產(chǎn)能各異，僅依靠單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)能，無法反映油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過程的產(chǎn)能情況，因此選擇初期產(chǎn)液指數(shù)、遞減率及單位壓降產(chǎn)液量三個(gè)量化指標(biāo)綜合反映油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征，產(chǎn)液指數(shù)代表油井某段時(shí)間的生產(chǎn)能力，遞減率反映油井附近地層能量供應(yīng)情況，而單位壓降產(chǎn)液量綜合反映了油井長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)的供液能力。本次研究共統(tǒng)計(jì)研究區(qū)內(nèi)16口生產(chǎn)井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、流體資料、巖心資料及動(dòng)態(tài)資料，求出了每口油井對(duì)應(yīng)的各主控因素的量化指標(biāo)值和產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征量化指標(biāo)，包括邊水距離、砂體厚度及流度等指標(biāo)（見表1），進(jìn)而分析油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征與各量化指標(biāo)的關(guān)系，但是無法定量確定各個(gè)主控因素對(duì)油井產(chǎn)能特征的影響程度，針對(duì)性地提出措施建議。

表1 油井各主控因素的量化指標(biāo)值和產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征量化指標(biāo)

圖3 數(shù)學(xué)方法計(jì)算詳細(xì)流程圖

為了量化研究主控因素的影響，就要介入數(shù)學(xué)方法[8-13]，本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法與層次分析法，來對(duì)數(shù)據(jù)深入剖析與評(píng)價(jià)，判斷影響油井生產(chǎn)的主導(dǎo)因素。以單位壓降產(chǎn)液量量化評(píng)價(jià)為例（見圖3），層次分析法將主控因素作為子目標(biāo)，單位壓降產(chǎn)液量作為上層目標(biāo)，通過指標(biāo)模糊量化方法評(píng)價(jià)下一層的各因素對(duì)上一層次目標(biāo)的優(yōu)先權(quán)重W1。灰色關(guān)聯(lián)法以單位壓降產(chǎn)液量為參考序列，主控因素指標(biāo)為比較序列，將逆向指標(biāo)正向化處理，并利用均值法無量綱化，求取各因素的關(guān)聯(lián)程度及權(quán)重W2。兩種方法綜合求取組合權(quán)重[14]W（W=0.5W1+0.5W2），綜合評(píng)價(jià)油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征，有利于正確認(rèn)識(shí)影響油井產(chǎn)能特征的主要因素，指導(dǎo)油田高效開發(fā)。

2.2 生產(chǎn)能力主控因素量化評(píng)價(jià)

采液指數(shù)是油井生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)，對(duì)比兩種方法計(jì)算結(jié)果（見表2），影響油井生產(chǎn)能力主要因素是原油流度和邊水距離，其他因素影響相對(duì)較弱。原油流度決定著油井附近稠油流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)阻力，邊水距離影響油井邊水能量供應(yīng)情況。因此，有針對(duì)性從原油流度及邊水距離兩方面來提高油井生產(chǎn)能力。

表2 生產(chǎn)能力量化評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 穩(wěn)產(chǎn)能力主控因素量化評(píng)價(jià)

油井遞減率反映的是油井附近地層能量情況，對(duì)比兩種方法計(jì)算結(jié)果（見表3），影響油井穩(wěn)產(chǎn)能力主要因素是邊水距離、隔夾層及砂體厚度，流度與泥質(zhì)含量影響相對(duì)較弱。油井與邊水距離是影響地層能量的直接因素，與邊水越近，能量供應(yīng)越充足，油井穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間越長(zhǎng)；隔夾層與砂體厚度反映儲(chǔ)層質(zhì)量差異，也影響著油井穩(wěn)產(chǎn)能力。

表3 穩(wěn)產(chǎn)能力量化評(píng)價(jià)結(jié)果

2.4 產(chǎn)能特征主控因素量化評(píng)價(jià)

單位壓降產(chǎn)液量綜合反映了油藏依靠邊水能量和彈性能的供液能力，代表了油井的生產(chǎn)能力與穩(wěn)產(chǎn)能力，能夠反映油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)變化[15]，對(duì)比兩種方法計(jì)算結(jié)果（見表4），影響油井產(chǎn)能特征主控因素排序?yàn)樵土鞫?、邊水距離、砂體厚度、隔夾層和泥質(zhì)含量。分析油田產(chǎn)能動(dòng)態(tài)規(guī)律的主控因素，便于有針對(duì)性的采取相應(yīng)措施提高產(chǎn)能，減緩產(chǎn)能遞減，提高油井經(jīng)濟(jì)效益。

表4 產(chǎn)能特征量化評(píng)價(jià)結(jié)果

3 油井產(chǎn)能改善對(duì)策

P油藏物性非均質(zhì)性嚴(yán)重，油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征差異大，文中影響單井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征的主要影響因素是流度與邊水距離，其他因素影響相對(duì)較弱，有針對(duì)性地提出提高生產(chǎn)能力，延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間的措施方向。（1）提高油井周圍原油流度，降低稠油啟動(dòng)壓力梯度，增加波及的可動(dòng)用油的面積，提高油井生產(chǎn)能力，從兩方面提出提高流度的措施建議：一方面，通過熱水驅(qū)、化學(xué)降黏、蒸汽驅(qū)等措施降低稠油黏度；另一方面，通過后效射孔、近井微壓裂等儲(chǔ)層改造措施改善滲流通道。（2）改善油井附近地層能量供應(yīng)情況，通過分層注水等開發(fā)方式人工補(bǔ)充能量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)注水，延長(zhǎng)油井穩(wěn)產(chǎn)期。（3）考慮特殊井型（分支井、T型井），加密井網(wǎng)，油井射開多層，提高井控儲(chǔ)量及單井產(chǎn)能，同時(shí)生產(chǎn)過程中做好控水防砂措施。

4 結(jié)論

（1）針對(duì)P油藏地質(zhì)條件復(fù)雜，油井產(chǎn)能差異大等特點(diǎn)，分析影響油井產(chǎn)能特征的主控因素，包括邊水距離、原油流度、砂體厚度、隔夾層分布及泥質(zhì)含量，對(duì)指導(dǎo)油藏開發(fā)調(diào)整及油井措施潛力具有重要意義。

（2）采用層次分析法及灰色關(guān)聯(lián)法開展油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征主控因素量化評(píng)價(jià)，影響油井生產(chǎn)能力的主要因素為原油流度和邊水距離，影響油井穩(wěn)產(chǎn)能力的主要因素為邊水距離、隔夾層厚度和砂體厚度，綜合影響油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征的因素排序?yàn)樵土鞫?、邊水距離、砂體厚度、隔夾層和泥質(zhì)含量。

（3）針對(duì)性地提出提高油井生產(chǎn)能力，延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)期的三個(gè)措施方向：提高油井周圍原油流度、改善油井附近地層能量供應(yīng)情況及提高井控儲(chǔ)量，對(duì)開展精準(zhǔn)的開發(fā)方案調(diào)整具有重要意義。