一东辛断块油藏层系重组政策界限研究

时凤霞, 孙 肖

(中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257000)

一东辛断块油藏层系重组政策界限研究

时凤霞, 孙 肖

(中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257000)

针对东辛油田断块油藏含水率高、层间干扰严重、采收率低等问题,根据东辛营87-1断块油藏特征建立模型,分析渗透率级差、原油黏度、小层厚度等非均质因素对开发效果的影响,确定层系重组的政策界限。并将研究结果应用到实际油层的层系重组优化方案中,取得了较好的开发效果,对指导该类油藏挖潜剩余油,提高油藏采收率具有重要意义。

渗透率级差;黏度;小层厚度;层系重组;政策界限

东辛油区位于济阳坳陷东营凹陷中央隆起带东段,是一个构造复杂、储层非均质严重、油藏类型多样化的复杂断块油田。该区块油藏原始压力15 MPa,孔隙度26%,束缚水饱和度0.316 9,渗透率0.5 μm2,断块油藏在开发过程中,通常采用层系细分开发技术。该技术可使层系间干扰得到一定程度减缓,是断块油藏特高含水期提高采收率的重要手段。但局限于目前的开发技术和经济条件,层系不能进行无限的细分,层间干扰严重,层系内储量动用状况差异大。采用层系重组技术可以提高断块油田剩余油挖潜潜力,该技术要求对断块油藏层系重组政策界限进行研究。

1 建立模型

断块油藏进入特高含水期后,层间矛盾不断加剧,原有的层系划分方式已不能满足目前开发方式的要求,必须根据该阶段的特点、在对各小层特高含水期静态参数、隔层分布情况等充分认识的基础上,按照“相似层组合为一套层系”的思路[1]进行层系重组研究。

东辛复杂小断块具有陆上断块油气藏的典型特征:一是断层发育、构造复杂、断块多、含油面积小;二是油气富集,含油层系多,含油井段长;三是储层物性好,以中高渗透为主,但层间差异大,渗透率级差超过100,变异系数0.588,非均质系数0.265;四是原油性质以中低黏度为主,夹有部分稠油。基于东辛营87-1区块流体和储层特点,运用Eclipse数模软件建立反映断块油藏地质状况的概念模型[2],如图1所示，平面上采用50×5的网格系统,网格尺寸6 m×6 m;纵向上分为两层,由上至下依次为1号层、2号层。单层厚度取小层厚度平均值4 m,为精细反映纵向上油水运移过程将小层进一步细分。各项参数根据油藏精细描述结果取油田参数的平均值,模型采用一注一采的动态开采方式。

图1 模型示意图

2 影响因素对比

2.1 渗透率级差

储层渗透率差异是划分多层断块油藏层系的主要因素,同一套层系内渗透率级差越大,非均质性的干扰越严重,开发效果越差。但由于工艺水平和经济效益的限制,不能将层系划分过细,因此需要研究渗透率级差的经济界限。在此对渗透率级差进行量化分析:各小层的储层参数和流体参数相同,仅改变渗透率。在建立低、中、高渗透率模型时,保持1号层(低渗透率的层位)渗透率不变(依次为0.05、0.2、0.5 μm2),改变2号层(高渗透率的层位)的渗透率,渗透率级差取2～10,研究各小层以及储层总体的水驱控制情况(图2)。

图2 采出程度随渗透率级差变化曲线

由图2可以看出:①随着渗透率级差的不断增大,低渗层(1号层)的采出程度不断下降,受渗透率级差的影响最为明显;②在混合渗透率和中低渗透率储层模型中,当渗透率级差大于3时,储层整体采出程度下降幅度开始变大;③高渗透率储层将直接导致水驱效果的改善,结果显示相同的渗透率级差下,在高渗透地层中2号层的采出程度最高,均保持在40%以上。

2.2 原油黏度

地层原油黏度是影响其在地下流动能力的参数值[3],当原油黏度过大时,渗流阻力增加,影响原油运移,导致油井无法正常生产。同一套开发层系内储层的原油黏度相差太大,会加重层间干扰,降低最终采收率。研究黏度级差的模型仍采用前述的两层模型,分别建立中低黏度、稠油和混合黏度的模型,保持第一层黏度不变,依次改变第二层原油黏度,具体方案及结果见表1。

表1 黏度影响方案设计及结果统计

数值模拟结果如图3所示:①原油黏度越小,其采出程度越高;中低黏度的采出程度明显高于稠油和混合黏度原油;②随着黏度级差的增加,第一层的采出程度略有增加,整体和第二层的采出程度逐渐减小;③当黏度级差大于2.2以后,两层间的采出程度差距逐渐增大。综合各种情况,黏度级差不应大于2。

2.3 油层厚度

多层油藏合采时,各层的厚度不尽相同,厚层吸水多,吸水剖面不均匀,同一套层系内的各层厚度相差太大,也会加重层间干扰[4]。厚度研究模型仍采用前述的两层模型,分别在薄层、厚层以及混合层的范围内保持1号层厚度不变,改变2号层厚度,具体方案见表2。

图3 采出程度随原油黏度变化曲线

表2 厚度影响方案设计及结果统计

计算结果如图4所示:随着上下两层厚度差的增加,油藏总的采出程度逐渐下降,厚层(第二层)与油藏总体变化趋势相同,小层采出程度也随厚度差的增加而下降;薄层(第一层)的采出程度明显高于总体及厚层。随着厚度差的增加,薄厚层的采出程度差异逐渐增大。三种油藏中,厚油藏差异最小,混合油藏差异最大。

图4 采出程度随厚度变化曲线

3 营87-1方案设计优化及效果

根据营87-1断块各小层的开发状况和层系重组的政策界限,进行了层系重组。根据上述研究成果及开发区块的储层物性情况,制定了层系重组的原则,共设计了5套层系组合方案(表3)。前3套是砂层组之间重组方案,以规则最底部砂层组井网为优先,其余井全部上返至上层系进行综合调整利用;后2套是主力层与非主力层重组方案,以规则主力层井网为优先,其余井全部上返至非主力层进行综合调整利用。

表3 层系组合设计方案

对以上5个层系重组方案采用油藏数值模拟方法预测15 a后的采出程度(图5)和含水率(图6),从图5中可以看出,方案二、三开采效果较好,采出程度高;但结合图6中15 a后的含水率来看,方案三含水率要低于方案二。因此方案三效果最好,可增加油田的可采储量,提高采收率,并且含水率较低,达到较好的开发效果。

图5 不同层系组合方案15 a后采出程度对比

图6 不同层系组合方案15 a后含水率对比

4 结 论

(1)随着渗透率级差的增加,采出程度随之降低,因此同一层系小层的渗透率级差不能大于3。

(2)原油黏度越小,其采出程度越高;中低黏度的采出程度明显高于稠油和混合黏度原油;同一层系的原油黏度级差不能大于2。

(3)随着上下两层厚度差的增加,油藏总的采出程度逐渐下降。

(4)根据上述政策界限分析,对营87-1断块设计了5种层系重组方案,通过对比,第三种方案较好,采出程度高,含水率低,可增加油田的可采储量,达到较好的开发效果。

[1] 王勇,钟建华,鱼宏珍,等.文203断块沙三中剩余油分布研究[J].特种油气藏, 2007,14(4):52-58.

[2] 杨承林,徐春娥,石书灿.应用数值模拟法研究复杂断块油藏剩余油分布[J].断块油气田,2007,14(2):36- 40.

[3] 郭丽华,陶凤霞,赵春梅.断块油藏剩余油分布研究[J].油气田地面工程. 2006,25(3):11-12.

[4] 贾云超,吕新华,周延军,等.重组细分技术在严重非均质油藏中高含水期挖潜中的应用[J].石油天然气学报,2005,27(3):375-376.

[责任编辑] 王艳丽

2014-11-10

时凤霞(1983—),女,山东泰安人,中国石油大学胜利学院油气工程学院讲师,硕士，主要从事石油工程方面的研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.008

TE347

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1673-5935(2015)01- 0024- 04