数值模拟方法在马宁油田长212油藏中的应用

蒲春生 ，崔维兰 ，2，王香增

（1.西安石油大学，陕西西安 710065；2.延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西靖边 718500；3.延长（石油）集团研究院，陕西西安 710075）

马宁油田长212位于鄂尔多斯盆地东北部，构造形态为一由东向西倾覆的平缓单斜，油气主要分布在北东-南西向的次一级单一鼻状构造内，构造上倾方向依赖砂岩尖灭或砂岩相变致密层对油气形成岩性遮挡，下倾方向局部见到边、底水封闭，长212油藏具有比较规则和统一油水界面，一般在海拔300 m左右。含油面积7.45 km2，储层埋深1 000～1 200 m，属河流相沉积。岩性以灰绿色中、细长石砂岩为主。属构造-岩性油藏。

1 地质模型的建立

长212油藏资料井数95口，顶面深1 200 m，有效厚度18.7 m，原始地层压力7.46 MPa，油藏温度35℃，地层条件下原油体积系数1.050，饱和压力3.86 MPa，原油粘度3.14MPa·s，气油比26 m3/t,网格数为150×134×1，含油面积内网格数为20 100个，平面网格大小25 m×25 m，利用克里金插值法得到物性模型（见图1）。

2 历史拟合

研究区大部分井于2006年下半年和2007上半年投产，这说明在本区一个相当规模的泄油区已经形成，为了使历史拟合结果更加正确、可靠，拟合原则主要有：（1）历史对单井及去油藏多个开发指标进行拟合；（2）分析开发指标突变原因；（3）重点拟合开采历史长的井，尤其是开采的最后一个阶段。

通过历史拟合，参数拟合误差小于5%，单井拟合合格率大于75%，单井及全油藏拟合结果典型曲线（见图1，图2）。由于缺少测压数据，所以确保平均地层压力水平与实际相符。可以看出研究区投产初期产量递减很快，目前累计产油量增长率缓慢，仍处于天然能量开发，需尽快投入注水开发。

3 注水方式优选

为了使水驱储量最大化、解决注水后的含水快速上升等问题，运用模拟技术分别对井网密度、注采井网以及注采比方面进行优化设计。

3.1 井网密度优选

马宁长212油藏勘探开发模式是“滚动勘探开发”模式，井网形式呈不规则三角形。根据北京石油勘探开发科学研究院开发所俞启太在谢而卡乔夫公式的基础上引入经济学投入产出的因素，对马宁长212油藏最佳、经济极限井网密度进行模拟计算，方法如下：

图1 马宁长212油藏地质模型

式中：α-井网指数，ha/井；sb-经济最佳井网密度，ha/井；N-原油地质储量，t；υo-评价期间平均可采储量采油速度，小数；T-投资回收期，a；ηo-驱油效率，小数；c-原油商品率，小数；L-原油售价，元/吨；P-原油成品价，元/吨；A-含有面积，km2；ID-单井钻井（包括射孔、压裂等）投资，元；IB-单井地面建设（包括系统工程和矿建等）投资，元；r-贷款年利率，小数；sm-经济极限井网密度，井/平方千米。

考虑到本研究区天然能量开发时综合含水率约72.4%，进而采取李道品推荐的“加三分差”的原则，即：优化井网密度=经济最佳井网密度+（经济极限井网密度-经济最佳井网密度）/3，将井网密度确定为17.8井/平方千米。

3.2 注采井网优选

研究区长212油藏井间联通关系以单双向连通为主，将连通较好的主力砂体注采井网相对完善的井组为主要选井原则，确定三套注采井网，分析不同井网方式与水驱控制程度的关系（见表1）。

通过表中计算值说明，在地质条件基本一致的情况下，井网密度取17.8井/平方千米时，反七点面积注水方式的水驱控制程度为0.871，五点或反五点面积注水方式水驱控制程度是0.823，反九点面积注水方式水驱控制程度仅0.575。这就充分说明采用反七点注水方式最为合理。

3.3 注采比优选及开发指标预测

对研究区设计三种不同注采比进行模拟结果，注采比分别为1.0、1.2以及1.5，模拟计算15年，不同注采比情况下15年末油藏主要开发指标（见表2）。

表1 点状注水不同注水方式水驱控制程度对比表

模拟结果可以看出注采比1.2和1.5时，地层压力过高，考虑到原始地层压力为7.46 MPa，所以注入难度很大。从长212小层在注采比1.0的情形下开发到第十五年末的储层压力、油水前缘以及剩余油的分布（见图4、图5、图6），可以看出，1.0的注采比下注入顺利，和原始地层压力相比，整个开采期间地层压力也比较合适。所以长212油藏合理注采比为1.0，建议转注初期注采比小于1.0，这样既可以减缓地层压力下降，又可以抑制注入水突进，待注水稳定一段时间再作适当调整。

表2 马宁长212油藏15年末主要开发指标

图4 注采比1.0情形下开发15年后长212地层压力分布

图5 注采比1.0情形下开发15年后长212油水界面分布

图6 注采比1.0情形下开发15年后长212含油饱和度分布

4 结论

通过数值模拟技术对马宁长212油藏进行分析研究认为：（1）从历史拟合结果来看，马宁长212油藏原油产量递减很快，累计产油量增长率缓慢，须尽快投入注水开发。（2）考虑经济投入和开发效果，长212油藏合理井网密度为17.8口/平方千米。（3）模拟对比三套注采井网，本研究区合理注采井网为七点注水方式。（4）设计三种注采比模拟计算15年，根据模拟结果本研究区合理注采比为1.0。

［1］王道富.鄂尔多斯盆地特低渗透油田开发［M］.北京：石油工业出版社，2007.

［2］陈元千，李璗.现代油藏工程［M］.北京：石油工业出版社，2001.

［3］马宁油田注水开发方案.延长油田股份有限公司靖边采油厂，2008.

［4］闫存章，李阳.油藏地质建模与数值模拟技术文集［M］.北京：石油工业出版社，2007.