特低渗油藏开发效果评价——以X区块为例

刘 赛，张 文，李占东，张海翔，张以宁，刘 超

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318； 2. 大庆职业学院油田技术培训中心，黑龙江 大庆 163000）

特低渗油藏开发效果评价
——以X区块为例

刘 赛1，张 文1，李占东1，张海翔1，张以宁2，刘 超2

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318； 2. 大庆职业学院油田技术培训中心，黑龙江 大庆 163000）

针对特低渗透油藏层数多、平面及纵向非均质性严重的问题，以X区块为例，在分析研究区物性参数基础上，对研究区含水率空间分布规律及含水率与采出程度关系曲线进行了分析，特低渗油藏空间水淹程度差别较大。水驱规律曲线综合考虑储层非均质性、油藏各向异性对采收率的影响，利用2种水驱规律曲线对采收率进行了预测。最后，根据研究区两相渗流规律得出无因次采油、采液指数随含水率的变化规律，不同含水时期提液措施对提高产油量贡献不同。研究表明，X区块空间水淹程度不同，但整体开发效果较好；水驱规律曲线预测平均采收率为27.14%；目前开采条件下，提液对提高采油量贡献较大；综合分析区块整体开发效果较好。

含水率；采收率；产液量变化规律；开发效果评价

油田注水开发过程是以油层组或油砂体为基本流动单元的，杏北地区杏71区块扶杨油层为特低渗油藏，具有层数多、砂体沉积类型多样、平面及纵向非均质性严重的特点[1-4]。因此，注水开发过程中，水驱不均匀，不同砂体、不同油层组、不同时期水淹程度有所差异。油层注水开发过程中的非均匀水驱，既受储层物性、流体性质制约，也受开发井网部署、层系组合以及增产措施调整的影响[5]，研究和掌握这些特征，是搞好油田开发调整、不断改善开发效果的依据。只有分析掌握油田的不均匀水驱及剩余油分布情况，并针对性采取调整措施，才能不断改善油田开发效果。因此，正确评价目前油田开发效果是增产措施的基础及关键所在。本文针对特低渗油藏特点，主要从含水率、产液量变化规律及采收率预测来评价开发效果。

1 工区概况

影响特低渗储层注水开发效果的因素较多，既有储层及流体本身的客观因素，也有开发过程中人为控制因素的影响。从黏度来看，X区块原油黏度为7～16 mPa·s，从油水黏度比来看，研究区油水黏度比小于 370，水驱油效果较好，残余油饱和度较低；从砂体发育情况来看，X区块整体储层成片状、坨状展布，储层连片发育，能够形成良好的注采井网体系；从储层物性来看，储集空间较均匀，孔隙度平均值为15.6%，属于特低渗储层，非均质性较强，黏土矿物含量少，弱水敏，五点法面积井网扶杨油层全部射开，连通性较好。油藏具有一定储集能力，但渗透性能较差，该特点易引起平面及纵向水淹程度不均匀，应对研究区反映开发效果的含水率分布、水驱采收率及产液量变化规律进行分析。

2 从综合含水率来评价开发效果

含水率是评价油田水驱开发效果的重要指标之一，它直观反映了油藏水驱状况[6,7]，同时影响产液量、采收率、驱油效率、波及系数等开发指标的变化。X区块目前处于中含水阶段，本文主要从平面及纵向含水分布、含水率与采出程度关系来评价目前区块的开发效果。

2.1 含水率平面及纵向分布

X区块储层非均质性引起平面及纵向水淹程度不均匀。

平面上，利用双弧数字化软件的等值线勾绘功能对油井含水进行平面插值，得到研究区含水率平面分布规律（图1），通过平面含水率分布趋势得出X区块目前低含水井分布面积广，其中布井区东北部、中西部区域低含水井较为集中分布。

图1 X区块平面含水率分布图Fig.1 X block diagram of water cut plane

图2 X区块纵向含水变化规律Fig.2 Longitudinal water cut variation in X block

纵向上，将研究区生产数据导入eclipse数值模拟软件中，计算出纵向FI、FII层的动态生产情况，作出含水率随生产时间变化图（图2）。纵向分布来看，FI含水整体高于 FII，研究区初期含水较高，整体呈下降趋势，由2012年5月的44.76%下降至目前的37.12%。

根据研究区含水率空间分布，得出水淹程度不均匀，但总体含水较低，开发效果较好。

2.2 含水率与采出程度关系

利用eclipse数值模拟软件，定液量生产，预测X区块达到极限含水时，得出含水率随采出程度变化曲线（图3）。储层含水与采出程度关系受注水方式影响大，由凸型向凹型转化，后期基本与S型相符合，开发效果由好变差。这是由于研究区扶杨油层采用五点法井网，开采初期进行超前注水，保持地层压力开采，且人工压裂缝与天然裂缝形成耦合作用，提高了渗透能力，减小了产量递减，因此，开采初期开发效果较好；随开发时间延长，地层压力逐渐下降，加上人工压裂缝及天然裂缝的闭合降低了储层导流能力，使得含水上升加快，开采效果变差。目前X区块，含水率与采出程度关系曲线斜率较小，开发效果较好。

图3 特低渗透油藏含水与采出程度关系曲线Fig.3 Curve for relationship of ultra low permeability reservoir water level and recovery

3 从采收率评价开发效果

水驱油田可采储量及采收率计算有多种方法。在油田开发的不同阶段，计算可采储量的方法有所不同，水驱特征曲线法是一种利用生产资料研究可采储量的方法[8-10]。

针对特低渗油藏特点，该方法由于应用生产资料绘制曲线进行外推，可综合考虑储层非均质性、油藏各向异性对采收率的影响，还可直接计算可采储量，而不必先计算采收率再由地质储量换算可采储量；一般水驱油田含水率达到一定程度均可用此法进行计算；在油田进行大面积调整时，可用分阶段计算可采储量的方法，评价调整措施的效果。

水驱曲线法以油水两相渗流理论为基础，根据水驱砂岩油田生产资料建立统计关系式，通过外推曲线来预测未来生产趋势，是评价油田开发中后期可采储量的主要方法之一。本文选用甲、乙型水驱规律曲线对研究区采收率进行计算（图4），得出不同含水时期采出程度值（表1），达到极限含水率时，采收率平均值为27.14%。表明目前开发条件下，水驱采收率较高，开发效果较好。

表1 水驱规律曲线预测采收率结果统计Table 1 Statistical results of water drive curves for predicting oil recovery

图4 水驱规律曲线拟合图Fig.4 Waterflood rule curve fitting figure

4 从产液量变化规律评价开发效果

无因次采液指数为某一含水下的采液指数与含水为零时的采液指数之比，是评价不同含水条件下产液能力的指标。它只与储层类型和油藏流体性质有关，不同储层无因次采液指数随含水变化规律不同[11,12]。无因次采液指数随含水的变化可由相对渗透率曲线（图5）计算求得。

4.1 无因次采液指数与相对渗透率的关系

无因次采液指数Lη 推导：

式中： JL—任意含水饱和度下的采液指数，t/(d·MPa)；

ηL—任意含水饱和度下的无因次采液指数；

Joi—地面条件下含水为零时的采油指数，t/d；

Qo、Qw—地面条件下的产油量和产水量，t/d；

μw、 μo—油藏条件下水和原油的粘度，mPa·s；

Kro(Sw） 、 Krw(Sw）—某一含水饱和度下油、水相渗；

Kro(Swc）—原始含水饱和度条件下油相渗透率；

A—供油面积，m2；

Δ P—生产压差，MPa；

K—地层渗透率，10-3μm2；

h—生产层有效厚度，m。

同理，得出无因次采油指数为：

4.2 含水率与相对渗透率的关系

含水率wf为：

将式（1）、（2）代入式（6）并忽略流体密度和体积系数的影响可得：

在获得油藏条件下的流体物性参数后，利用相对渗透率曲线求得不同含水饱和度下的相对渗透率，然后根据式（7）计算出相应的含水、式（4）、（5）计算出无因次采液指数、采油指数，从而计算得出无因次采液、采油指数与含水的关系（图6）。

图5 相对渗透率曲线Fig.5 Relative permeability curve

图6 无因此采液指数、采油指数关系曲线Fig.6 The relationship curve of the oil recovery index and oil recovery index

4.3 无因次采油、采液指数评价

通过无因次采油，采液指数与含水率变化规律的曲线得出，不同含水时期，提液措施对提高产油量效果不同。随着含水率上升，无因次采液指数先下降但下降幅度不大，无因次采油指数下降幅度较小，此时，采取提液措施可大幅度提高产油量，当含水率达到80%以后，无因次采液指数迅速上升且上升幅度较大，无因次采油指数迅速下降，预测当含水率达到98%时，采液指数达到2，采油指数达到0.2。这说明研究区具有提液的潜力，但高含水期以后，提高采液量措施对增油量效果较小。目前X区块综合含水率为36.7%，无因次采油指数为0.75，无因次采液指数为 0.9，提高采液量对增油效果较大，开发效果较好。

5 结 论

（1）特低渗储层非均质性严重，导致油层平面及纵向水淹程度不同，X区块平面及纵向含水不均匀，含水与采出程度关系呈现由凸型向凹型过渡趋势，目前开发效果较好。

（2）甲、乙型水驱规律曲线综合考虑了储层非均质性、流体性质及措施调整等因素对采收率的影响，较适合特低渗储层采收率预测。研究区预测采收率平均值达到27.14%，目前井网注水政策下开发效果较好。

（3）随着含水率上升，无因次采液指数先下降但下降幅度不大，无因次采油指数直线下降，不同时期提高采液量措施对增油量效果不同。目前X区块综合含水率为36.7%，无因次采油指数为0.75，无因次采液指数为 0.9，提高采液量对增油效果较大，开发效果较好。

（4）从含水率平面及纵向分布、含水率与采出程度关系、采收率预测、产液量变化规律综合分析，目前X区块开发效果较好。

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Evaluation of Ultra-low Permeability Reservoir Development Effect——Taking X Block as a Case

LIU Sai1，ZHANG Wen1，LI Zhan-dong1，ZHANG Hai-xiang1，ZHANG Yi-ning2，LIU Chao2
（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China；2. Oil Field Technology Training Center of Daqing Vocational College, Heilongjiang Daqing 163000，China）

Aiming at the problems for ultra-low permeability reservoirs’ multiple layers and serious heterogeneity in plane and vertical, taking block X as an example, on the basis of analysis on physical properties in study area, the spatial distribution law of water cut and the curve of water cut and recovery were analyzed.Spatial water flooded degree of extra low permeability reservoir is largely different. Water flooding rule curve has considered the effect of reservoir heterogeneity, anisotropy of reservoir recovery. The recovery was predicted by using two kinds of water flooding rule curve. Finally, according to the laws of two-phase flow in the study area, the law of dimensionless oil, mining fluid index variation with moisture content was obtained. Liquid production increase measures have different contribution to oil production in different aqueous periods.

Moisture content; Recovery; Liquid production variation; Development evaluation

TE 122

A

1671-0460（2015）08-1858-04

东北石油大学基金项目，特低渗透油藏精细注水方案研究，项目号：YJSCX2015-013NEPU。

2015-07-29

刘赛（1989-），女，河北新乐人，硕士研究生，研究方向：从事油气田开发技术与理论研究工作。E-mail：nepuszmn@126.com。