弱边水扇形小断块油藏井网参数优化

朱 凯　关富佳

(长江大学石油工程学院 油气钻采工程湖北省重点实验室， 武汉 43000)



弱边水扇形小断块油藏井网参数优化

朱 凯关富佳

(长江大学石油工程学院 油气钻采工程湖北省重点实验室， 武汉 43000)

摘要：针对不同水体倍数的扇形小断块油藏，利用数值模拟方法对比顶部注水和边内注水开发方式，优化井网及注采参数。经过分析，确定顶部注水开发方式下采油井排的合理无因次井距，给出边内注水开发方式下合理的注采比。

关键词：小断块油藏； 边水； 注采关系； 井网

扇形小断块油藏一般由相交的2条断层切割而成[1-2]，主要形成于构造高部位，在平面上呈现角度不同的扇形(夹角为90°即为半圆形)，大多具有较弱的边水能量。应用于扇形小断块油藏的布井方法主要有2种：一种是将采油井部署在油藏顶部[4-7]，在油水边缘处部署注水井或衰竭式开采；另一种是顶部注水，即注水井部署在油藏顶部[8-11]，在油水边缘与注水井之间部署采油井。上述方法的不足之处是，未研究不同水体能量下油藏的具体注采参数及井网井距，只停留在概念讨论上，这在一定程度上影响了油藏的高效开发。本次研究针对水体倍数小于1的扇形小断块油藏，利用数值模拟技术，分析不同水体能量下的扇形小断块油藏在2种开发方式下的注采参数井网参数。

1油藏模型建立

运用eclipse软件设计扇形小断块油藏模型，采用单层均质网格模型，忽略油藏物性在平面和纵向上的变化。其中的基础地质模型部分采用21×20×1的单层径向网格模型，油藏半径200 m，扇形夹角90°，油层厚度10 m。模型的地层和流体参数取值：渗透率为50×10-3μm2；原始地层压力为20 MPa；地层深度为2 000 m；孔隙度为0.25；岩石体积系数为5×10-4MPa-1；地层水压缩系数为3×10-4MPa-1；原油密度为0.85 gcm3；地层水的密度为1.0 gcm3；束缚水饱和度为0.28。

本次研究采用网格水体，通过调节水体网格的大小而得到0.2，0.4，0.6，0.8，1.0等5种水体倍数的扇形小断块油藏，分别研究顶部注水和顶部采油两种布井方式的扇形小断块油藏合理注采参数。顶部注水的油藏模型及注采井网如图1所示，注水井部署在油藏顶部，采油井排部署在注水井与水体边界之间，假设注水井距水体的距离为r1，注水井距采油井排的距离为r2，定义无因次井距λ=r1r2。顶部采油的油藏模型及注采井网如图2所示，采油井部署在油藏顶部，注水井排部署在油水边缘处(边内注水)。

图1　顶部注水注采井网示意图

2顶部注水开发

顶部注水开发主要对无因次井距λ进行优化，以采液速度3%作为油井配产依据，注采比取1，分别模拟λ为0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0时油藏开发30 a的最终开发指标。图3为不同水体倍数扇形小断块油藏采出程度随无因次井距的变化曲线。

图2　边内注水注采井网示意图

由图3可以看出，随着无因次井距λ的增大，不同水体倍数的扇形小断块油藏的30a期开发最终采出程度先增大后减小。λ在0.85左右的采出程度最高；当λ<0.85时，采出程度随λ增大而快速增大，且不同水体倍数下各曲线几乎重合。这表明弱水体能量下，采出程度与无因次距离有关而与水体大小无关；当λ<0.85时，采出程度随λ增大而快速减小，且随着水体倍数增加采出程度有增大趋势。

图3　采出程度随无因次井距的变化曲线

3边内注水开发

边内注水开发主要对注采比进行优化，以采液速度3%作为油井配产依据，模拟N为 0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2时油藏开发30 a的最终开发指标。图4为不同水体倍数扇形小断块油藏采出程度随注采比的变化曲线。

由图4可以看出，随着注采比的增大，不同水体倍数的扇形小断块油藏30 a期开发最终采出程度先增大后减小。注采比在0.4左右的采出程度最高；当注采比小于0.4时，采出程度随注采比增大而快速增大，且水体倍数越大，采出程度越大；注采比大于0.4时，采出程度随注采比增大而缓慢减小。

图4　采出程度随注采比的变化曲线

4结语

在扇形小断块油藏实施顶部注水开发时，油藏最终采收率随着无因次井距λ增大而呈现先增大后减小的特征。当采油井排的无因次井距为0.85时开发效果最佳；在无因次井距λ小于0.85时，油藏最终采收率与水体倍数无关。

在扇形小断块油藏实施边内注水开发时，油藏最终采收率随着注采比的增大而呈现先增大后减小的特征，当注采比为0.4左右时开发效果最佳。

参考文献

[1] 陈合德，郑国芹. 断块油藏分类及开发井网部署与注采井网完善[J]. 内蒙古石油化工，2003，29(9):190-191.

[2] 耿兆华，高鸿毅，郭红霞，等. 复杂断块油藏开发井网部署及注采井网完善[J]. 试采技术，2000，21(3)：12-15.

[3] 王哲. 断块油藏注采井部署优化研究[D]. 北京：中国石油大学(北京)，2008:35-36.

[4] 杨红梅. 低渗透复杂小断块高凝油油藏开发技术研究[D]. 武汉：长江大学，2011：51-52.

[5] 王平，李纪辅，李幼琼. 复杂断块油藏详探与开发[M]. 北京:石油工业出版社，1994：55-60.

[6] 余守德. 复杂断块砂岩油藏开发模式[M]. 北京:石油工业出版社，1998:23-36.

[7] 王光付. 中国石化不同类型断块油藏水驱采收率分析[J]. 石油勘探与开发，2004，31(4):96-98.

[8] 郑爱玲，刘德华，邵燕林. 复杂断块油藏油砂体开发潜力及挖潜措施[J]. 特种油气藏，2011，18(1):93.

[9] 喻秋兰，唐海，吕栋梁，等. 复杂断块油藏见水后面积波及系数的修正[J]. 特种油气藏，2011，18(4):70.

[10] 裴素安. 断块油藏合理井网论证方法[J]. 内蒙古石油化工，2007 (2):109-111.

[11] 王文玲. 史深100断块井网优化技术的实践[J]. 内江科技，2008 (2):129.

Optimization on Well Pattern Parameters for Fan-shaped

Small Fault Block Reservoir with Weak Edge Water

ZHUKaiGUANFujia

(Petroleum Engineering College of Yangtze University, Wuhan 430100, China)

Abstract:This article numerically optimize well pattern and injection production parameters for fan-shaped small fault block reservoir with different water-body based on water-injection in acme and water-injection in edge, reasonable dimensionless well-spacing and injection production ration at corresponding development approach.

Key words:small fault block reservoir; edge water; injection-production relationship; well pattern

文献标识码：A

文章编号：1673-1980(2015)02-0063-02

中图分类号：TE32+4

通信作者：关富佳(1978 — )，男，博士，副教授， 研究方向为油气田开发。

作者简介：朱凯(1990 — )，男，硕士，研究方向为油气田开发。

基金项目：湖北省教育厅中青年人才项目“复杂小断块油藏立体井网理论研究”(Q20101312)

收稿日期：2014-09-15