喻秋蘭，唐 海，呂棟梁，傅春梅，朱昔君

(1.西南石油大學(xué)，四川 成都 610500;2.中石化江蘇油田分公司，江蘇 揚(yáng)州 225009)

復(fù)雜斷塊油藏見水后面積波及系數(shù)的修正

喻秋蘭1，唐 海1，呂棟梁1，傅春梅1，朱昔君2

(1.西南石油大學(xué)，四川 成都 610500;2.中石化江蘇油田分公司，江蘇 揚(yáng)州 225009)

由于復(fù)雜邊界、平面非均質(zhì)性和井網(wǎng)完善程度對復(fù)雜斷塊面積波及系數(shù)的影響，因此在常規(guī)注采井網(wǎng)均質(zhì)油藏水驅(qū)面積波及系數(shù)的基礎(chǔ)上，引入復(fù)雜邊界校正系數(shù)、地層非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)、井網(wǎng)完善校正系數(shù)來修正復(fù)雜斷塊見水后的面積波及系數(shù)，得到其計(jì)算表達(dá)式。應(yīng)用此法計(jì)算江蘇油田莊2斷塊2009年7月底的面積波及系數(shù)，其計(jì)算結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果相差僅3.6%，證實(shí)了該理論修正方法的合理性。

斷塊油藏;面積波及系數(shù);復(fù)雜邊界;平面非均質(zhì)性;井網(wǎng)完善

引 言

水驅(qū)波及系數(shù)是監(jiān)測水驅(qū)開發(fā)狀況的一個(gè)重要參數(shù)，因此，國內(nèi)外已有很多學(xué)者對其進(jìn)行了研究。在國外，A.N.Shandrygin 和 A.Lutfullin［1］總結(jié)了提高波及系數(shù)的方法，即打加密井(即井網(wǎng)加密［2－3］)、鉆水平井、周期注水［4－5］、深部調(diào)剖［6］等。O.lzgec［7］等人提出應(yīng)用流線優(yōu)化體積波及系數(shù)的方法。國內(nèi)，1993年范江［8］等人運(yùn)用概率論和量綱分析方法建立了一種非均質(zhì)油層波及系數(shù)計(jì)算模型。2001年陳元千［9］將丙型水驅(qū)曲線與威布爾預(yù)測模型相結(jié)合，得到水驅(qū)體積波及系數(shù)與開發(fā)時(shí)間和含水率的關(guān)系式。2004年，相天章、李魯斌［10］從 Buckley－Leverett一維水驅(qū)理論出發(fā)，給出體積波及系數(shù)與可采儲(chǔ)量采出程度的計(jì)算公式。2006年，王任一［11］等人基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，可較準(zhǔn)確地估算出剖面或平面水驅(qū)波及系數(shù)。計(jì)算波及系數(shù)的方法多種多樣，但是計(jì)算復(fù)雜斷塊油藏面積波及系數(shù)(尤其見水后)的方法卻很少。雖然運(yùn)用數(shù)值模擬也可以確定出復(fù)雜斷塊油藏見水后的面積波及系數(shù)，但是此法既費(fèi)時(shí)又復(fù)雜。本次研究提出一種修正復(fù)雜斷塊油藏見水后面積波及系數(shù)的新理論計(jì)算方法，可以更方便、快速地估算出油藏見水后任意時(shí)刻的面積波及系數(shù)。

1 理論修正方法

在常規(guī)注采井網(wǎng)均質(zhì)油藏的水驅(qū)面積波及系數(shù)的基礎(chǔ)上，引入復(fù)雜邊界下見水后的面積波及系數(shù)綜合校正系數(shù)，則復(fù)雜斷塊見水后的面積波及系數(shù)可修正為:

式中:EA圖版為規(guī)則完善井網(wǎng)均質(zhì)油藏的水驅(qū)面積波及系數(shù)，可根據(jù)各油田的實(shí)際數(shù)據(jù)資料通過數(shù)值模擬建立這種圖版系列;ω見水后為復(fù)雜邊界下見水后的面積波及系數(shù)綜合校正系數(shù)，其物理意義是指在復(fù)雜邊界、非均質(zhì)性、不規(guī)則或不完善井網(wǎng)等因素影響下的油藏面積波及系數(shù)與規(guī)則或完善井網(wǎng)下的均質(zhì)油藏的面積波及系數(shù)之比。

由于復(fù)雜邊界對復(fù)雜斷塊面積波及系數(shù)的影響比較明顯，而油藏的平面非均質(zhì)性和井網(wǎng)完善程度對水驅(qū)面積波及系數(shù)也有一定的影響，因此，引入復(fù)雜邊界校正系數(shù)φ1、地層非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)φ2、井網(wǎng)完善校正系數(shù)f1來綜合表征復(fù)雜邊界下見水后的面積波及系數(shù)綜合校正系數(shù)，其表達(dá)式為:

將式(2)代入式(1)，即得計(jì)算復(fù)雜斷塊見水后的面積波及系數(shù)的表達(dá)式:

2 系數(shù)的確定

2.1 規(guī)則井網(wǎng)均質(zhì)油藏的水驅(qū)面積波及系數(shù)的確定

根據(jù)井網(wǎng)部署圖確定典型單元的井網(wǎng)類型，根據(jù)相滲數(shù)據(jù)和流體PVT性質(zhì)算出油水流度比M值，然后確定需要計(jì)算的面積波及系數(shù)對應(yīng)的含水率fw，最后查規(guī)則完善井網(wǎng)均質(zhì)油藏的水驅(qū)面積波及系數(shù)圖版得EA圖版值。

2.2 復(fù)雜邊界校正系數(shù)的確定

由于復(fù)雜斷塊的鏡像反映前后的誤差是由復(fù)雜邊界引起的，因此，將復(fù)雜斷塊鏡像反映前后的面積波及系數(shù)比值EA前/EA后(可通過數(shù)值模擬獲得)定義為復(fù)雜邊界校正系數(shù)φ1。根據(jù)構(gòu)造圖分析復(fù)雜邊界類型，從而確定對應(yīng)類型的φ1值。

2.3 地層非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)的確定

不同的非均質(zhì)分布與井網(wǎng)部署關(guān)系可導(dǎo)致非均質(zhì)地層的水驅(qū)波及面積不同，將不同非均質(zhì)分布與井網(wǎng)部署關(guān)系下的波及面積與對應(yīng)井網(wǎng)部署下的均質(zhì)地層的波及面積的比值定義為地層非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)φ2。根據(jù)平面滲透率分布和井網(wǎng)部署圖確定井網(wǎng)與地層非均質(zhì)關(guān)系類型，從而確定對應(yīng)類型的φ2值。

2.4 井網(wǎng)完善校正系數(shù)的確定

實(shí)際復(fù)雜斷塊油藏經(jīng)加密或井網(wǎng)調(diào)整后的井網(wǎng)只是四點(diǎn)、七點(diǎn)、五點(diǎn)、交錯(cuò)排狀等規(guī)則井網(wǎng)的部分，與規(guī)則的面積注采井網(wǎng)相比有一定不完善性。為了分析復(fù)雜斷塊井網(wǎng)的不完善程度，將其面積波及系數(shù)與相應(yīng)規(guī)則注采井網(wǎng)的面積波及系數(shù)的比值定義為注采井網(wǎng)完善校正系數(shù)f1。根據(jù)井網(wǎng)部署圖分析不完善井網(wǎng)類型，其與規(guī)則完善井網(wǎng)面積波及系數(shù)(查圖版)的比值確定為f1值。

3 應(yīng)用實(shí)例

應(yīng)用上述修正復(fù)雜斷塊見水后面積波及系數(shù)的方法，可從理論上計(jì)算江蘇油田莊2斷塊2009年7月底面積波及系數(shù)。

將莊2斷塊處理為均質(zhì)油藏，平均滲透率為300 ×10－3μm2，平均孔隙度為 0.21，原始地層壓力下，參考已知的油水性質(zhì)表算出油水流度比為4.2。莊2斷塊實(shí)際有生產(chǎn)井45口，注水井18口，注采井?dāng)?shù)比為1.0 ∶2.5，接近于1∶3，可確定該典型單元的井網(wǎng)類型為四點(diǎn)井網(wǎng)，然后從見水后四點(diǎn)井網(wǎng)的面積波及系數(shù)與含水率和流度比的關(guān)系圖版查找出當(dāng)流度比為4.2、含水率為86%時(shí)的面積波及系數(shù)EA圖版為0.8。

莊2斷塊屬于窄小狀油藏，莊2斷塊的邊界形態(tài)與圖1中邊界形態(tài)相似，取復(fù)雜邊界校正系數(shù)為0.969(120°斷層)。

圖1 120°斷層的鏡像反映

莊2斷塊地層的非均質(zhì)分布與井網(wǎng)部署的關(guān)系如圖2所示，其非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)φ2為0.818(取a類和b類分布的平均值)。

圖2 非均質(zhì)滲透率平面分布

由于莊2斷塊是窄小斷塊，其不完善井網(wǎng)類型有4種(圖3)，不完善井網(wǎng)校正系數(shù)見表1。表中的規(guī)則四點(diǎn)、七點(diǎn)、五點(diǎn)、交錯(cuò)排狀注采井網(wǎng)(含水率95%、流度比2.9)的面積波及系數(shù)也可從圖版查出。因此，井網(wǎng)完善校正系數(shù)f1=0.915(取4種類型的平均值)。

圖3 窄小斷塊井網(wǎng)類型

表1 窄小斷塊不完善井網(wǎng)校正系數(shù)

最后，將上述確定好的各值代入式(3)，即可得0.580。應(yīng)用數(shù)值模擬得到的莊2斷塊的平均面積波及系數(shù)為0.560，兩者相差3.6%，說明該理論修正方法計(jì)算的面積波及系數(shù)合理。

4 結(jié)論與建議

(1)引入復(fù)雜邊界校正系數(shù)、地層非均質(zhì)性與注采井網(wǎng)關(guān)系校正系數(shù)、井網(wǎng)完善校正系數(shù)來綜合表征復(fù)雜邊界下見水后的面積波及系數(shù)綜合校正系數(shù)，修正了復(fù)雜斷塊見水后的面積波及系數(shù)，并得到其計(jì)算表達(dá)式。

(2)應(yīng)用該新修正方法可以更加方便、快速地估算出復(fù)雜斷塊油藏見水后任意時(shí)刻的面積波及系數(shù)，從而確定出相應(yīng)的采收率，為后期開發(fā)方案的調(diào)整提供依據(jù)。

(3)復(fù)雜斷塊見水后的面積波及系數(shù)計(jì)算表達(dá)式中各系數(shù)的確定需要先通過數(shù)值模擬獲得，確定式中的各系數(shù)值，之后面積波及系數(shù)的計(jì)算就方便得多。

(4)該方法未將影響復(fù)雜斷塊面積波及系數(shù)的因素考慮完全，還有待進(jìn)一步改進(jìn)，使估算出的面積波及系數(shù)更加準(zhǔn)確。

［1］ Shandrygin A N，Lutfullin A.Main tendencies of the sweep efficiency improvement evolution in Russia［C］．SPE117410，2008:21 －24.

［2］王峰.低滲透油藏井網(wǎng)加密試驗(yàn)研究［J］.特種油氣藏，2006，13(3):60 －62.

［3］周金應(yīng)，萬怡妏.高含水后期開發(fā)階段合理井網(wǎng)密度計(jì)算方法的改進(jìn)［J］.特種油氣藏，2008，15(2):52－55.

［4］曹剛.應(yīng)用周期注水改善低滲透油藏開發(fā)效果［J］.特種油氣藏，1996，3(3):24 －27.

［5］何芬，李濤.周期注水提高水驅(qū)效率技術(shù)研究［J］.特種油氣藏，2004，11(3):53 －54.

［6］賈曉飛，雷光倫，賈曉宇.注水井深部調(diào)剖技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.特種油氣藏，2009，16(4):6－11.

［7］Lzgec O，Sayarpour M，Shook G M.Optimizing volumetric sweep efficiency in waterfloods by integrating streamlines，design of experiments，and hydrocarbon F － Φ curves［C］．SPE132609，2010:26 －30.

［8］范江，張子，扎拉杜新 A B.非均質(zhì)油層波及系數(shù)計(jì)算模型［J］.石油學(xué)報(bào)，1993，14(1):92－98.

［9］陳元千.水驅(qū)體積波及系數(shù)變化關(guān)系的研究［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2001，8(6):49－51.

［10］相天章，李魯斌.驅(qū)油效率和體積波及系數(shù)的確定［J］.新疆石油地質(zhì)，2004，25(2):202－203.

［11］王任一，李正科，張斌成，等.利用圖像處理技術(shù)計(jì)算巖心剖面的水驅(qū)波及系數(shù)［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2006，13(3):77 －78.

Correction of areal sweep efficiency after water breakthrough for complex faulted block reservoirs

YU Qiu－lan1，TANG Hai1，LV Dong－liang1，F(xiàn)U Chun－mei1，ZHU Xi－jun2(1．Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan610500，China;
2．Jiangsu Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou，Jiangsu225009，China)

Complex boundary，areal heterogeneity and the coverage degree of well array have their impacts on areal sweep efficiency of a complex block．Based on the areal sweep efficiency of conventional flooding pattern for homogeneous reservoir，correction coefficients are introduced to revise the areal sweep efficiency after water breakthrough in faulted block reservoirs，including complex boundary，the relationship between heterogeneity and flooding pattern，and well pattern coverage degree．The computational expressions are derived．This method is used to calculate the areal sweep efficiency for the Zhuang 2 faulted block in Jiangsu Oilfield in the end of July 2009，and the difference between the result of calculation and numerical simulation is only 3.6%，thus proved the rationality of this theoretical correction method．

faulted bock reservoir;areal sweep efficiency;complex boundary;areal heterogeneity;coverage degree of well array

TE33

A

1006－6535(2011)04－0070－03

20100927;改回日期20100929

國家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”項(xiàng)目13課題五“低滲透油藏中高含水期綜合調(diào)整技術(shù)”(2008ZX05013－005)

喻秋蘭(1986－)，女，2009年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)為該校油氣田開發(fā)專業(yè)在讀碩士研究生，主要從事油氣藏工程方面的研究。

編輯 姜 嶺