基于產(chǎn)能主控因素分析的調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選方法

孫新陽，張學敏，康凱，萬歡，汪利兵，申春生

(1.中聯(lián)煤層氣有限責任公司，北京 100011；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司 工程技術(shù)分公司，天津 300452;3.中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300459)

開發(fā)調(diào)整井在油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)中具有重要的作用[1]，對于改善油田開發(fā)效果、提高采油速度、提高油田最終采收率至關(guān)重要。實施調(diào)整井是海上油田開發(fā)過程中調(diào)整挖潛的重要措施[2]，因地制宜持續(xù)實施調(diào)整井挖潛，是保持油田長期穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)的必要工作?；谝褜嵤┱{(diào)整井開展充分效果評價、深化地質(zhì)油藏再認識[3]、明確調(diào)整潛力區(qū)，是后續(xù)調(diào)整井策略部署的基礎(chǔ)，是提高調(diào)整井措施成功率的保證。

正常調(diào)整挖潛的核心關(guān)鍵是明確剩余油潛力分布[4-6]，而本文在剩余油狀況及調(diào)整井實施效果評價基礎(chǔ)上，建立一種基于產(chǎn)能主控因素分析的調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選的方法，并將該方法應(yīng)用到國內(nèi)A油田A區(qū)調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選中，實現(xiàn)對風險區(qū)的快速識別和潛力區(qū)的快速篩選，為同類油田調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選提供借鑒意義。

1 研究背景

A油田屬于復(fù)雜斷背斜油藏，構(gòu)造復(fù)雜，薄儲層極其發(fā)育。經(jīng)過近20年開發(fā)，先后經(jīng)歷先導(dǎo)試驗、前期調(diào)整、低效井治理，進入調(diào)整井挖潛階段。隨著多輪調(diào)整井實施，地質(zhì)知識庫不斷豐富，構(gòu)造及儲層認識程度提高，但是面臨開發(fā)矛盾加劇、水淹狀況惡化、剩余油更趨分散的局面。為保證調(diào)整井挖潛取得良好效果，需要在綜合評價新鉆調(diào)整井實施效果基礎(chǔ)上，找準調(diào)整潛力區(qū)、規(guī)避風險區(qū)。

2 產(chǎn)能主控因素

主體區(qū)14口調(diào)整井產(chǎn)能對比如表1所示，實際投產(chǎn)初產(chǎn)高于方案設(shè)計初期產(chǎn)能，與渤海S油田高含水期調(diào)整井實際產(chǎn)能超過方案設(shè)計值的規(guī)律類同[7]。對于影響產(chǎn)能的主控因素，經(jīng)地質(zhì)、開發(fā)多角度綜合研究發(fā)現(xiàn)，主控因素主要為構(gòu)造因素、儲層厚度和水淹厚度。

表1 14口調(diào)整井數(shù)據(jù)

2.1 構(gòu)造因素

斷塊油藏中油水的分布主要受構(gòu)造所控制，基于油水分異作用，構(gòu)造高部位剩余油相對富集[8]，構(gòu)造中部次之，構(gòu)造底部位最差。A油田主體區(qū)14口調(diào)整井中位于構(gòu)造高部或相對高部位的有10口井，如表2所示，投產(chǎn)初期平均日產(chǎn)油88.8 m3/d，扣除2口由于工程原因低產(chǎn)的井，平均日產(chǎn)油104.8 m3/d；位于構(gòu)造中部位有4口井，投產(chǎn)初期平均日產(chǎn)油70 m3/d。構(gòu)造高部位新鉆調(diào)整井更容易獲得較高產(chǎn)能。

2.2 儲層厚度

調(diào)整井鉆遇儲層厚度與初期產(chǎn)能關(guān)系如圖1所示，儲層厚度與產(chǎn)能成正比，鉆遇儲層越厚，表明儲層發(fā)育越好，展布狀況越好，油井易獲得高產(chǎn)能。因此，鉆遇儲層厚度是影響調(diào)整井產(chǎn)能的重要因素。

表2 調(diào)整井產(chǎn)能與構(gòu)造因素關(guān)系井號初期日產(chǎn)油/(m3/d)構(gòu)造位置序號調(diào)整初期平均日產(chǎn)油/(m3/d)序號調(diào)整初期平均日產(chǎn)油/(m3/d)備注A103高部1B131高部2C136高部3D150高部4G88高部5H81高部6I75高部7J74高部8M26高部9N24高部1088.812345678104.8工程原因低產(chǎn)工程原因低產(chǎn)E47中部1F45中部2K98中部3L90中部470

2.3 水淹厚度

水淹層對油井生產(chǎn)效果有較大影響[9-11]。圖2為水淹比例(目的層實鉆水淹厚度除以目的層實鉆儲層厚度)與日產(chǎn)油的關(guān)系統(tǒng)計，顯示兩者成反比關(guān)系，鉆遇水淹厚度越小、水淹比例越小，說明油層采出程度越低，油井易獲得較高產(chǎn)能。例如：投產(chǎn)初期產(chǎn)能最高的4口井分別是A井、B井、C井、D井，初期產(chǎn)能分別是103，131，136，150 m3/d，目的層段鉆遇儲層厚度78，103，77，52 m，目的層段鉆遇水淹層厚度17，40，3，4 m，水淹比例21.8%、38.8%、3.9%、7.7%。其中，A井、C井、D井產(chǎn)能較高的原因是鉆遇儲層厚度較大，水淹層厚度??；B井產(chǎn)能較高的原因是鉆遇儲層厚度較大，為103 m，水淹層厚度中等。

圖1 鉆遇儲層厚度與初期產(chǎn)能關(guān)系

3 風險及潛力區(qū)評價篩選方法

儲層厚度、水淹程度、構(gòu)造部位為影響A油田新鉆調(diào)整井初產(chǎn)的重要因素，選取儲層厚度占比、水淹比例、構(gòu)造位置作為評價指標，對A區(qū)進行風險區(qū)及潛力區(qū)評價。

3.1 儲層厚度占比

圖3為A區(qū)F50-F100油組<2 m的砂層厚度占比等值線圖，圖4為A區(qū)F50-F100油組>5 m的砂層厚度占比等值線圖，可以看出，平面上差異性很大。產(chǎn)能未達預(yù)期的E井和F井，均位于<2 m砂層厚度占比的高值區(qū)和>5 m砂層厚度占比的低值區(qū)，說明鉆遇儲層中薄層厚度占比越大，新鉆井獲得高產(chǎn)的可能性越小，而厚層厚度占比越大，新鉆井獲得高產(chǎn)的可能性越大。統(tǒng)計確定：薄層厚度占比≥30%、厚層厚度占比<30%的區(qū)域為風險區(qū)，厚層厚度占比≥30%的區(qū)域為潛力區(qū)。

圖2 儲層水淹比例與初期產(chǎn)能關(guān)系

3.2 水淹比例

圖5為A區(qū)F50-F100油組水淹比例等值線圖，顯示水淹比例平面上分布差異性也較大，局部區(qū)域水淹比例超過20%，顯示其水淹程度高。未達預(yù)期產(chǎn)能的E井，位于水淹比例高值區(qū)，說明水淹比例越大，新鉆井獲得高產(chǎn)的可能性越小，反之亦然。研究確定：低水淹層比例(水淹比例<10%)的區(qū)域為潛力區(qū)，高水淹層比例(水淹比例≥20%)的區(qū)域為風險區(qū)。

圖3 A區(qū)F50-100油組<2m砂層厚度占比 圖4 A區(qū)F50-100油組>5m砂層厚度占比 圖5 A區(qū)F50-100油組水淹比例

3.3 潛力區(qū)篩選方法及結(jié)果

基于儲層厚度占比、水淹比例評價指標，結(jié)合構(gòu)造位置，建立高產(chǎn)區(qū)篩選條件：①水淹比例<10%，②厚層厚度占比≥30%，③構(gòu)造高部位。利用建模軟件分別建立水淹比例和厚層厚度占比層面，在二維平面內(nèi)，將水淹比例≥10%和厚層厚度占比<30%的層面區(qū)域分別以不同底色陰影顯示，陰影區(qū)域與A區(qū)油組構(gòu)造等值線圖疊合，無陰影遮蓋的構(gòu)造高部位有利區(qū)域即為高產(chǎn)潛力區(qū)，從而選定A區(qū)東北部、中部及南部近斷層處為高產(chǎn)潛力區(qū)，如圖6和圖7所示。實際調(diào)整挖潛中若調(diào)整篩選條件的界限，則疊合區(qū)域的范圍會相應(yīng)變動，依據(jù)變化后的結(jié)果即可直接快速圈定相應(yīng)潛力區(qū)。

圖6 A區(qū)F50油組潛力區(qū)分布 圖7 A區(qū)F80油組潛力區(qū)分布

4 篩選結(jié)果驗證

4.1 開采現(xiàn)狀驗證

圖8為A區(qū)F50-F100油組開發(fā)現(xiàn)狀圖，其與潛力區(qū)疊合來驗證潛力區(qū)可靠性。

圖8 A區(qū)F50-F100油組開發(fā)現(xiàn)狀

結(jié)果顯示：①東北部潛力區(qū)在產(chǎn)井較少，井網(wǎng)可以進一步加密；②中部潛力區(qū)在產(chǎn)井中以生產(chǎn)F80和F100油組為主，其他油組射開相對較少，存在進一步挖潛的空間；③南部近斷層處潛力區(qū)在產(chǎn)井普遍含水較高，存在一定風險。

4.2 水淹狀況驗證

由圖9可知，水淹圖疊合驗證顯示，A區(qū)東北部潛力區(qū)各主力層(F50、F62、F72、F82、F92、F102小層)水淹程度相對較弱，說明其剩余油比較富集，新鉆井獲得高產(chǎn)的潛力較大。

圖9 A區(qū)北部F50、F62、F72、F82、FL92、F102小層水淹分布

4.3 壓力狀況驗證

壓力狀況可靠性驗證，如圖10所示，A區(qū)中部和南部潛力區(qū)主力層上段存在超壓現(xiàn)象，反映地層能量充足、供液能力強，調(diào)整井高產(chǎn)概率大，而主力層下段地層存在一定虧壓，指示鉆井過程中存在漏失風險。

4.4 驗證總結(jié)

采用動態(tài)成果對評價結(jié)果進行可靠性驗證，顯示A區(qū)東北部、中部及南部近斷層處3個潛力區(qū)具備較高挖掘潛力，可作為調(diào)整井目標區(qū)。整體上產(chǎn)能主控因素選取有利，調(diào)整井潛力區(qū)評價指標具有導(dǎo)向價值，評價篩選方法快速有效，實用性和可操作性強。

5 結(jié)論

(1)基于調(diào)整井實施效果綜合評價研究，確定了影響研究區(qū)調(diào)整井產(chǎn)能的重要主控因素是儲層厚度、水淹程度、構(gòu)造位置。

(2)依據(jù)產(chǎn)能主控因素分析，綜合研判風險區(qū)及潛力區(qū)評價指標，將儲層厚度占比、水淹比例以及構(gòu)造因素作為篩選條件，建立了一種基于建模層面快速實現(xiàn)潛力區(qū)域篩選的評價方法。

圖10 A區(qū)中南部主力小層壓力分布

(3)根據(jù)調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選方法，對目標油田A區(qū)進行了風險區(qū)及潛力區(qū)評價篩選，最終確定了A區(qū)東北部、中部及南部近斷層處3個高產(chǎn)潛力區(qū)。

(4)評價結(jié)果與動態(tài)成果疊合進行可靠程度驗證，顯示3個潛力區(qū)均具較高挖掘潛力，潛力區(qū)篩選結(jié)果可靠，可直接用作調(diào)整井部署有利目標區(qū)。

(5)基于產(chǎn)能主控因素分析的調(diào)整井潛力區(qū)評價篩選的方法，具有較好符合度和可靠度，評價篩選方法快速有效，具較高實用性和可操作性，對于同類油田調(diào)整井潛力區(qū)快速評價篩選具有較好的借鑒意義。