楊清立，王一飛 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江 大慶163712）

在以往的油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，為了避開(kāi)斷層斷裂帶，防止原油外流，大都選擇在距離斷層一定距離處布油井，因此造成斷層附近注采關(guān)系不完善，斷層附近存在剩余油［1］。如何動(dòng)用這部分剩余油，大慶油田近幾年投產(chǎn)的新井資料表明，高產(chǎn)井中一半以上分布在斷層附近，斷層附近是高含水油藏挖潛的一個(gè)有利部位。水平井作為一項(xiàng)高含水油藏后期調(diào)整挖潛的新技術(shù)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用［2～7］，近幾年大慶油田在斷層附近嘗試部署水平井挖潛剩余油，但投產(chǎn)后水平井開(kāi)發(fā)效果差異大，有一定比例的井投產(chǎn)后即高含水，說(shuō)明高含水油藏?cái)鄬痈浇Ｓ嘤偷姆植家?guī)律和水平井挖潛方法還需要進(jìn)一步研究。

1 斷層附近剩余油影響因素分析

水平井開(kāi)發(fā)效果的好壞和井區(qū)內(nèi)剩余油的分布有著直接關(guān)系，但由于斷層附近井點(diǎn)稀少，給斷層附近剩余油的研究帶來(lái)了困難。筆者在假設(shè)斷層封閉的情形下建立了斷層附近的概念模型，以數(shù)值模擬為手段結(jié)合滲流力學(xué)知識(shí)對(duì)斷層附近剩余油的分布情況及影響因素進(jìn)行了研究分析，所得結(jié)果在斷層邊監(jiān)測(cè)資料較少的情況下為制定挖潛對(duì)策提供了理論依據(jù)。

1.1 井網(wǎng)形式對(duì)斷層附近剩余油的影響

設(shè)計(jì)了斷層附近常見(jiàn)的4種井網(wǎng)形式（圖1），模型垂向上分3層，垂向滲透率為水平滲透率的1／10，各計(jì)算方案油水井工作制度一致。此處定義油井排和水井排之間的區(qū)域?yàn)榫W(wǎng)控制區(qū)，油井排和斷層之間的區(qū)域?yàn)閿鄬颖茏寘^(qū)，油井排至斷層的距離為斷層避讓距離（D）。

圖1 斷層附近井網(wǎng)示意圖

模擬計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于井網(wǎng)控制區(qū)域，含水率相同時(shí)，五點(diǎn)法井網(wǎng)的采出程度最高，其次是反九點(diǎn)井網(wǎng)類型1、行列井網(wǎng)以及反九點(diǎn)井網(wǎng)類型2，但差別較小，尤其是在中高含水階段更是如此（圖2）。但在斷層避讓區(qū)域，4種井網(wǎng)的動(dòng)用狀況差別較大，反九點(diǎn)井網(wǎng)類型2的采出程度最高，另外3種方案的采出程度低（圖3）。說(shuō)明在斷層附近間注間采布置油水井時(shí)，邊部原油能夠得到比較好的動(dòng)用，剩余油潛力相對(duì)小；斷層附近布置整排油井時(shí)，斷層避讓區(qū)動(dòng)用狀況差，是潛在剩余油富集區(qū)。

圖2 不同井網(wǎng)類型下井網(wǎng)控制區(qū)采出程度與含水率的關(guān)系曲線

圖3 不同井網(wǎng)類型下斷層避讓區(qū)采出程度 與含水率的關(guān)系曲線

1.2 斷層避讓距離對(duì)斷層附近剩余油的影響

由滲流力學(xué)知識(shí)可推導(dǎo)出斷層附近井網(wǎng)的流線方程和等勢(shì)線方程，根據(jù)兩方程繪出的流網(wǎng)圖表明，斷層附近雖無(wú)泄壓井點(diǎn)，但斷層避讓區(qū)一定范圍內(nèi)仍有流線分布（圖4）。斷層避讓距離較小時(shí)（D＝100m），斷層避讓區(qū)域流線分布密度仍相對(duì)密集，表明該區(qū)域流體流速比較大，仍能得到動(dòng)用；斷層避讓距離較大（D＝300m）時(shí)，斷層避讓區(qū)域流線分布稀疏，該區(qū)域大部分流體流速極小，見(jiàn)水時(shí)間極長(zhǎng)，很難動(dòng)用，屬于剩余油富集區(qū)。

利用數(shù)值模擬方法研究了五點(diǎn)法井網(wǎng)條件下斷層避讓距離對(duì)斷層附近剩余油的影響。在斷層避讓區(qū)，隨著避讓距離的增大，避讓區(qū)域的動(dòng)用程度顯著降低（圖5），在開(kāi)發(fā)后期這種差異性仍比較嚴(yán)重，斷層避讓距離大小是斷層附近剩余油富集的最主要影響因素。以大慶油田常見(jiàn)的正斷層為例，在斷層下盤，斷層避讓距離隨著深度增加而增大，因此斷層下盤中的油層是剩余油富集潛力區(qū)。

圖4 斷層附近流網(wǎng)圖

圖5 斷層避讓區(qū)不同避讓距離下的采出程度與含水率的關(guān)系曲線

1.3 井距對(duì)斷層附近剩余油的影響

從不同井距（L）下計(jì)算得到的含油飽和度分布（圖6）結(jié)果來(lái)看，在井網(wǎng)控制區(qū)域，不同井距下的含水飽和度均較高且均勻，說(shuō)明井網(wǎng)控制區(qū)得到了很好的動(dòng)用。在斷層避讓區(qū)域，隨著井距的減小，靠近斷層處剩余油富集區(qū)域變大，說(shuō)明井距越小注入水從油井排間突進(jìn)的距離越短。注入水突破油井排的最大距離約等于油井排井距之半。

圖6 五點(diǎn)法井網(wǎng)不同井距時(shí)含油飽和度分布圖（含水率90%）

2 斷層附近水平井注采關(guān)系優(yōu)化

根據(jù)斷層附近剩余油分布特點(diǎn)，此處考慮了直井組、水平井直井聯(lián)合井組和水平井組3種不同類型設(shè)計(jì)了5個(gè)方案（圖7），其中直井組作為水平井組對(duì)照方案，采油井緊鄰斷層布置，原井網(wǎng)靠近斷層附近的油井轉(zhuǎn)注或由水平注水井代替。

計(jì)算結(jié)果分析：由于斷層避讓區(qū)剩余油富集，因此在挖潛過(guò)程中存在一段較長(zhǎng)的低含水期，隨著斷層避讓區(qū)采出程度的提高，含水率逐漸升高。直井采油方案（方案1～2）含水率高，各水平井方案（方案3～5）挖潛效果非常接近，在整個(gè)開(kāi)發(fā)階段的含水率相對(duì)較低，尤其是中低含水階段，挖潛效果更好（圖8）。

圖7 設(shè)計(jì)方案井網(wǎng)示意圖

圖8 斷層附近采油方案結(jié)果對(duì)比

為了研究斷層附近水平井與斷層之間的距離對(duì)水平井效果的影響，分別作了水平段距離斷層30m和60m兩套對(duì)比方案。數(shù)模結(jié)果表明，利用水平井挖潛斷層邊剩余油，可以增加可采儲(chǔ)量，提高采收率，且水平井位越靠近斷層，斷層附近的剩余油動(dòng)用越好，提高采收率越明顯，水平井位距離斷層30m和60m時(shí)最終采收率相差6個(gè)百分點(diǎn)。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，建議利用水平井挖潛斷層附近剩余油時(shí)，水平井水平段盡可能靠近斷層，最大程度動(dòng)用邊部的剩余油，水平井的井網(wǎng)形式可根據(jù)該區(qū)域原井網(wǎng)實(shí)際情況選用不同類型，選用聯(lián)合井組或水平井井組。

3 斷層邊水平井效果分析

大慶喇嘛甸油田在2007～2011年間，在斷層附近投產(chǎn)水平井5口挖潛剩余油，其中2口水平井投產(chǎn)后含水率達(dá)到96%以上。主要原因是水平段遠(yuǎn)離斷層附近，距離達(dá)60～150m，而且和水平井目的層的老井距離近，最近距離只有30m，水平段附近油層動(dòng)用程度較高，造成投產(chǎn)后即高含水，開(kāi)發(fā)效果不理想。其他幾口水平井位于剩余油相對(duì)富集的區(qū)域，取得了較好的開(kāi)發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益（表1）。

表1 斷層邊水平井開(kāi)發(fā)效果統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）斷層附近注采關(guān)系不完善，斷層避讓區(qū)是潛在的剩余油富集區(qū)，斷層避讓距離是剩余油富集程度的主要影響因素。

2）利用水平井挖潛斷層附近剩余油時(shí)，水平段盡可能靠近斷層，最大程度動(dòng)用邊部剩余油，水平井的井網(wǎng)形式可以根據(jù)該區(qū)域原井網(wǎng)實(shí)際情況選用聯(lián)合井組或水平井井組。

［1］耿兆華，王繼畫(huà)，楊啟明，等 .文留油田斷層組合類型對(duì)剩余油的控制 ［J］.江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，23（2）：21～23.

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