楊東
(中石油大慶油田有限責任公司第四采油廠,黑龍江 大慶 163000)
根據(jù)H油田扶揚油層的地質(zhì)動態(tài)特征,在選擇井網(wǎng)系統(tǒng)時,主要應考慮下述幾條原則[1]:井網(wǎng)系統(tǒng)應最大限度地適應地下油層的分布特點,使井網(wǎng)具有較高的水驅控制程度;井網(wǎng)系統(tǒng)應具有較高的注采強度,保證注水開發(fā)后油藏具有一定的采油速度;初期井網(wǎng)系統(tǒng)注采井數(shù)比不宜過高,使井網(wǎng)在開發(fā)調(diào)整過程中具有較大的靈活性;選擇的井網(wǎng)系統(tǒng)應當具有較好的經(jīng)濟效益。
對于注水開發(fā)油田,要獲得較好的開發(fā)效果,主要是提高水驅控制程度。由于低滲透油田的油砂體不是連續(xù)分布的,因此,在一定井網(wǎng)密度條件下,不同的注水方式將影響到井網(wǎng)的水驅控制程度。通過對油砂體的認識,推導出油砂體與井網(wǎng)密度、注水方式的關系式:
通過對C、D區(qū)分析得出Ⅰ類區(qū)塊、Ⅱ類區(qū)塊在不同油水井數(shù)比下的水驅控制程度與井網(wǎng)密度關系曲線,如圖1和圖2所示。考慮合理油水井數(shù)比為2.5的情況下,Ⅰ類區(qū)塊井網(wǎng)密度達到15口/km2即能滿足要求,Ⅱ類區(qū)塊井網(wǎng)密度需要達到20口/km2。
圖1 Ⅰ類區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下的水驅控制程度
圖2 Ⅱ類區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下的水驅控制程度
國內(nèi)外眾多油田通過研究分析和生產(chǎn)實踐逐步認識到開發(fā)井網(wǎng)密度與最終采收率有密切的關系。運用北京勘探開發(fā)研究院的研究成果[2],通過144個油田和區(qū)塊的實際資料,按流度 (滲透率/黏度)分為5個區(qū)間,回歸出最終采收率與井網(wǎng)密度的關系式 (見表1)。
H地區(qū)扶余油層屬于特低-低滲透油藏,流度小于5mD/mPa·s,選用第5類采收率計算公式,通過繪制采收率與井網(wǎng)密度關系曲線 (見圖3)可以看出,井網(wǎng)密度達到30口/km2時能獲得相對理想的開發(fā)效果。
表1 不同類型油田井網(wǎng)密度與采收率關系表
圖3 采收率與井網(wǎng)密度關系曲線
最終采收率(ER)與井網(wǎng)密度具有以下關系:
式中,a為井網(wǎng)密度常數(shù)(固定公式),口/km2;ED為水驅油效率;S為井網(wǎng)密度,口/km2。
油田開發(fā)期限內(nèi)銷售收入的將來值、開發(fā)投資的將來值、開發(fā)期限內(nèi)維修及管理費用的將來值分別為:
則凈收入的將來值V為:
式中,G為原油價格,元/t;i為貼現(xiàn)率,%;N為原油地質(zhì)儲量,104t;t為開發(fā)期限,a;A為含油面積,km2;M為單井總投資,元;P為單井年維修及管理費用,元。當V=0時,S即為極限井網(wǎng)密度Slim。令:
當y1=y(tǒng)2時,即可得出極限井網(wǎng)密度Slim。
當dV/dS=0時,S為合理井網(wǎng)密度S合理,即:
整理得:
當y3=y(tǒng)4時,即得出合理的井網(wǎng)密度S合理。通過推導可以看出,盈利最大時的井網(wǎng)密度為合理井網(wǎng)密度,盈利為零時的井網(wǎng)密度為極限井網(wǎng)密度。因此,油田的實際井網(wǎng)密度應該在二者之間,并盡量靠近前者。計算結果表明,隨著儲層物性變好,極限井網(wǎng)密度增加,合理井網(wǎng)密度降低;并且極限井網(wǎng)密度隨著儲量豐度的增加而增大。
H地區(qū)扶楊油層經(jīng)濟合理和極限井網(wǎng)密度計算結果 (見圖4~圖9)表明,Ⅰ類潛力區(qū)儲量豐度為(30~60)×104t/km2,能夠經(jīng)濟開發(fā),經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為35~82口/km2,經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在15~25口/km2;Ⅱ類潛力區(qū)儲量豐度為 (40~50)×104t/km2,能夠經(jīng)濟開發(fā),其經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為40~73口/km2,經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在22~30口/km2;Ⅲ類潛力區(qū)儲量豐度為 (50~60)×104t/km2能夠經(jīng)濟開發(fā),其經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為35~45口/km2,經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在20~25口/km2。
圖4 Ⅲ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
圖5 Ⅲ類區(qū)塊經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
圖6 Ⅱ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
圖7 Ⅱ類區(qū)塊合理經(jīng)濟井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
圖8 Ⅰ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
圖9 Ⅰ類區(qū)塊經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度優(yōu)化圖
1)合理排距的確定 H油田扶楊油層屬于低-特低滲儲層,存在啟動壓力梯度。如果注采排距過大,則不能很好的建立起有效驅動體系,開發(fā)過程中易出現(xiàn)單井產(chǎn)量低,遞減幅度大的現(xiàn)象。因此,要取得較好的開發(fā)效果,必須解決有效驅動體系問題。油井有效驅動距離公式為:
式中,L有效為有效驅動排距,m;PW、PF分別為注水井和油井流壓,MPa;c為單位換算系數(shù);n為排距與井距的比值;μ為原油黏度,mPa·s;k為滲透率,mD;h為有效厚度,m;η為穩(wěn)定采液強度,t/(d·m);λ為啟動壓力梯度,MPa/m。
Ⅰ類區(qū)塊的滲透率按5.0mD計算有效驅動排距應為250m;如考慮儲層能夠更好有效動用滲透率按2.0mD計算,有效驅動距離為150m。Ⅱ類區(qū)塊滲透率按3.0mD計算有效驅動排距應為200m,如考慮儲層能夠更好有效動用滲透率按1.0mD計算,則有效驅動距離為100m。
2)合理井距 通過對H油田扶楊油層的地震-地質(zhì)砂體研究,區(qū)塊內(nèi)砂體寬度多為100~300m,主力油層河道砂體寬度在400m以上。井距應控制在400m以內(nèi)井網(wǎng)才能有效的控制住砂體。北部Ⅰ類區(qū)塊主力油層發(fā)育連片性較好,矩形井網(wǎng)井距取200~400m、南部Ⅱ類區(qū)塊河道縮小,矩形井網(wǎng)井距取200~300m。
圖10 有效驅動距離與滲透率的關系曲線
考慮到井網(wǎng)密度與儲層控制、采收率、經(jīng)濟效益、有效驅動之間的關系,確定H油田Ⅰ類區(qū)塊合理井網(wǎng)密度在20~30口/km2,有效驅動排距在200m以內(nèi);Ⅱ類區(qū)塊合理井網(wǎng)密度在25~40口/km2,有效驅動排距在120m以內(nèi)。
[1]杜海濤,李新紅 .低滲透非均質(zhì)油藏穩(wěn)油控水的實踐與認識 [J].小型油氣藏,2004(2):30-33.
[2]李迎新 .低滲透油田人工裂縫參數(shù)與井網(wǎng)的匹配 [J].油氣田地面工程,2013(1):15-17.