花土溝油田注水開發(fā)動(dòng)態(tài)分析

1、文章編號(hào):1673-8217(201006-0059-03花土溝油田注水開發(fā)動(dòng)態(tài)分析黃 海1,王新海1,嚴(yán)利詠2,魏進(jìn)榮2(1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 長(zhǎng)江大學(xué),湖北荊州434023;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院摘要:油田注水開發(fā)進(jìn)入中高含水期階段以后,地下流體的分布狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,為了找出這一規(guī)律以及為開發(fā)方案做調(diào)整提供依據(jù),因此及時(shí)的掌握動(dòng)態(tài)開發(fā)狀況具有重要意義。文章通過示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)和綜合利用油藏工程方法來研究油藏的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,立足于花土溝油田的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù),分析各項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)的變化規(guī)律,評(píng)價(jià)油田的動(dòng)態(tài)開發(fā)效果,在此基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)值模擬研究確定了剩余油的分布。關(guān)鍵詞:動(dòng)態(tài)

2、分析;油藏工程方法;示蹤劑;數(shù)值模擬;剩余油分布中圖分類號(hào):TE331.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A花土溝油田從1980年正式注水開發(fā),目前已進(jìn)入中高含水階段,剩余油仍達(dá)60%左右1。該油田斷塊復(fù)雜,油砂體多而小,滲透率低,地層壓力低,新鉆井產(chǎn)能低,含水上升快,及時(shí)準(zhǔn)確地分析動(dòng)態(tài)資料對(duì)提高二次采油的最終采收率有著重要意義。由于目前對(duì)油藏動(dòng)態(tài)狀況了解較少,改造這類油層的工藝技術(shù)措施還不成熟,致使產(chǎn)能下降,生產(chǎn)形勢(shì)被動(dòng)。針對(duì)出現(xiàn)的問題,有必要對(duì)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析,研究剩余油飽和度的分布,確定挖潛的主力方向。1 地質(zhì)概況花土溝油田位于柴達(dá)木盆地西部南區(qū),在茫崖凹陷獅子溝-油砂山構(gòu)造帶的獅子溝構(gòu)造主高點(diǎn)-花土溝高

3、點(diǎn)?；ㄍ翜嫌吞锏匦螐?fù)雜,相對(duì)高差50 200m,坡度在30 70 之間,地面海拔在3000m 左右。地面構(gòu)造為一走向近南北的不對(duì)稱短軸背斜,長(zhǎng)約6000m,寬約300m,閉合高度為312m,閉合面積18.5km2。地面構(gòu)造斷層相當(dāng)發(fā)育,規(guī)模較大的有50余條,為兩組高角度的走向近南北、傾向相對(duì)的正斷層。該油田儲(chǔ)層位于下油砂山組下部和上干柴溝組上部地層。儲(chǔ)層巖性以礫狀砂巖、含礫砂巖及中細(xì)砂巖為主,有部分粉砂巖;顆粒以石英、長(zhǎng)石為主,有較多的變質(zhì)巖礦物存在,顆粒分選差,圓度以次棱角狀及次圓狀為主。沉積相為側(cè)向加積為主的分流河道沉積。儲(chǔ)層具有薄、多、散、雜,非均質(zhì)程度高的特征。2 示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)

4、用示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)注水開發(fā)油藏井間動(dòng)態(tài)連通性2、注入水流動(dòng)方向,以及油藏剩余油分布規(guī)律,評(píng)價(jià)油田注水開發(fā)效果,同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)用綜合解釋技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析儲(chǔ)層井間連通狀況,物性分布特征等參數(shù)。為準(zhǔn)確弄清楚斷層發(fā)育和油水井連通狀況,對(duì)花土溝油田24個(gè)油組進(jìn)行了同位素3H的跟蹤分析。下面以S1-6-3井注水井組為例來進(jìn)行說明。 S1-6-3井組屬于主力層系 層系,該井包含7口監(jiān)測(cè)井,通過監(jiān)測(cè)結(jié)果(如圖1可知,S1-6-3井組共有三口井見到示蹤劑,分別是S2-3-3、新S2-3-3斜、新S1-9-3。注劑井向見劑井的推進(jìn)速度分別為新S2-3-3斜方向1.14m/d、S2-3 -3方向1.32m

5、/d、新S1-9-3方向0.92m/d,示蹤劑的方向性相對(duì)明顯,可初步推斷該油井不受小斷層的影響而連通。在注水井S1-6-3東部的斷層以東的三口監(jiān)測(cè)井S1-10-3、S2-4、S2-4-3均沒有見到示蹤劑,而這三口井和注水井對(duì)應(yīng)的層位分別為 -4+5、 -6、 -18且產(chǎn)水量也不是很小,說明該斷層為封閉斷層,油水井不連通,注水效果不好。3 開發(fā)動(dòng)態(tài)分析一個(gè)油田動(dòng)態(tài)開發(fā)效果的好壞,不但取決于儲(chǔ)收稿日期:2010-03-08;改回日期:2010-09-17作者簡(jiǎn)介:黃海,1985年生,2008獲計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)士學(xué)位,礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士,研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)地質(zhì)。基金項(xiàng)目:中國石油天然氣

6、股份有限公司科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目(QH/JL-04-001。石 油 地 質(zhì) 與 工 程2010年11月 PET ROLEU M GEOLO GY AN D ENGIN EERING 第24卷 第6期 圖1 S 1-6-3井組示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果示意圖層物性及流體性質(zhì),還與應(yīng)用技術(shù)水平和油藏管理水平等諸多因素有關(guān)。應(yīng)用油藏工程方法來客觀評(píng)價(jià)開發(fā)指標(biāo)對(duì)于穩(wěn)產(chǎn)及調(diào)整挖潛是非常重要的。油藏工程方法是指綜合利用各種生產(chǎn)數(shù)據(jù),測(cè)試資料,將其繪制成表格,圖形和曲線來研究注水狀況,含水率變化狀況,油田生產(chǎn)能力變化狀況以及進(jìn)行采收率預(yù)測(cè)和計(jì)算剩余油可采儲(chǔ)量。3.1 含水上升率評(píng)價(jià)從花土溝階段含水圖(圖2可以看出,從

7、1980年開始注水以來,到1985年含水率快速上升,1985年后全面注水到1995年歷時(shí)10年,含水率穩(wěn)定上升并保持在合理的范圍之內(nèi), 開發(fā)效果較好。圖2 花土溝油田階段含水曲線后來,由于注采矛盾不斷加大,1995年后含水逐步上升,1997年通過適當(dāng)加密完善井網(wǎng)以及對(duì)油田報(bào)廢井的再利用,使含水率趨于穩(wěn)定。2000年后,含水率上升較快,主要由于長(zhǎng)時(shí)間的注水開采后,縱向、平面、層內(nèi)矛盾突出,對(duì)生產(chǎn)注水情況缺乏了解,沒有采取及時(shí)的措施導(dǎo)致注水狀況不合理。2005年將花土溝油田分為7個(gè)開發(fā)層系緩和了層間矛盾,含水上升率有所下降,開發(fā)效果好轉(zhuǎn)。3.2 含水率與采出程度關(guān)系分析花土溝油田到2009年為止,

8、采出程度為0.13,含水率為0.49。根據(jù)童憲章3含水與采出程度表 達(dá)式,做出不同采收率條件下含水與采出程度關(guān)系曲線并且對(duì)理論值與油田實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比分析如圖3。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為lg f w1-f w =7.5(R -R m +1.69式中:f w 綜合含水率,%;R 采出程度,%;R m 最終采收率,%。圖3 含水率與采出程度關(guān)系曲線和童氏圖版對(duì)比圖 隨采出程度不斷增加其含水率不斷升高,花土溝全油田含水率與采出程度關(guān)系曲線和童氏圖版對(duì)比可知,含水率緩慢上升并趨向采收率40%曲線,總體反映油田近幾年開發(fā)效果出現(xiàn)較好勢(shì)頭。3.3 含水上升率與含水率分析應(yīng)用含水上升率和含水率關(guān)系曲線可以評(píng)價(jià)油藏含水率

9、上升速度的快慢。研究區(qū)含水與采出程度的關(guān)系屬于典型的 S 型 曲線關(guān)系,R =A +B lgf w 1-f w,通過對(duì)采出程度微分,取d R =1/100,得到計(jì)算理論含水上升率與含水率公式如下:d f d R =2.3B f w (1-f w 1100統(tǒng)計(jì)R lgf w 1-f w 數(shù)據(jù)體,可以繪出含水上升率與含水關(guān)系理論曲線,再與實(shí)際曲線對(duì)比進(jìn)行研究,花土溝油田f w f w '線對(duì)比圖如圖4?？傮w上油田早期含水與含水上升率曲線變化規(guī)律特征不明顯,曲線點(diǎn)值跳躍頻繁,充分反映油田早期井網(wǎng)不完善。近幾年,通過層調(diào)、卡堵水、高含水井關(guān)停等治理措施對(duì)抑制含水上升的效果較為顯著,油田隨著階段

10、含水率的逐漸上升,含水上升率接近理論值或個(gè)別點(diǎn)值超出理論曲線范圍。3.4 水驅(qū)特征曲線研究計(jì)算剩余油及采收率的油藏工程方法有多種。典型的有:童憲章命名的甲型水驅(qū)曲線;演變的水驅(qū)曲線;乙型水驅(qū)曲線;甲型水驅(qū)曲線和水驅(qū)曲線演變法的交匯曲線;累積產(chǎn)油量的乘積和累積產(chǎn)液量的乘積與產(chǎn)液量之間的曲線。這些方法可以計(jì)算水驅(qū) 60 石 油 地 質(zhì) 與 工 程 2010年 第6期動(dòng)態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量、水驅(qū)動(dòng)態(tài)可采儲(chǔ)量、水驅(qū)采收率、水驅(qū)動(dòng)態(tài)可采儲(chǔ)量采出程度、剩余可采儲(chǔ)量。但由于不同的方法對(duì)不同的油藏有一定的局限性,所以,應(yīng)當(dāng)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)表,繪制出各種方法的散點(diǎn)圖然后回歸,計(jì)算結(jié)果匯總,選取比較適中的適合本油藏的方法。

11、對(duì)于花土溝油田,經(jīng)計(jì)算,甲型水驅(qū)曲線比較適中,故選取該種水驅(qū)曲線法作為剩余油的計(jì) 算方法。圖4 花土溝油田f w f w '曲線對(duì)比圖甲型水驅(qū)特征曲線表達(dá)式:lo g W P =a N P +b其中:W P 累積產(chǎn)水量,104m 3;N P 累積產(chǎn)油量,104t ?；ㄍ翜嫌吞锛仔退?qū)特征曲線如圖5所示,結(jié)合地質(zhì)儲(chǔ)量,便可求出最終采收率為31.67%,剩余可采儲(chǔ)量為530 104t 。圖5 花土溝油田甲型水驅(qū)特征曲線3.5 剩余油分布油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是模擬油氣藏中流體滲流過程的一項(xiàng)技術(shù),它是定量研究剩余油分布的重要手段。應(yīng)用動(dòng)靜態(tài)資料,通過數(shù)值模擬,可以確定剩余油的空間展布,在剩余油研究

12、基礎(chǔ)上,采用補(bǔ)孔改層、完善注采井網(wǎng)、間歇注水等措施挖掘油層剩余油潛力,提高油藏采收率4。通過對(duì)該油藏進(jìn)行數(shù)值模擬,得到每個(gè)小層的剩余油飽和度,綜合砂體展布、井網(wǎng)部署等因素確定了花土溝各層系剩余油大體均衡分布。以油藏 -5小層為例,剩余油飽和度如圖6所示。4 結(jié)論及建議 (1通過同位素示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)分析了S1-6圖6 花土溝油藏 -5小層的剩余油飽和度分布圖-3井組斷層的開啟性與封閉性及井間連通狀況。(2綜合利用油藏工程方法立足于動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù),用各種動(dòng)態(tài)特征曲線法,觀察、研究它們的變化規(guī)律:細(xì)分開發(fā)層系后該油田的生產(chǎn)狀況有所改善,地層能量得到一定補(bǔ)充,然而每個(gè)層系的注采井網(wǎng)還不完善,注水利用率仍然較低。(3通過注水開發(fā)動(dòng)態(tài)分析對(duì)剩余可采儲(chǔ)量和采收率進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)合數(shù)值模擬定性分析了剩余油飽和度分布圖,為研究剩余油的分布規(guī)律以及挖潛方向提供了可靠依據(jù)。(4應(yīng)用該動(dòng)態(tài)分析方法分析了花土溝油田開發(fā)的結(jié)果是整體上開發(fā)效果較好,局部矛盾突出,特別是剩余油飽和度高的地區(qū)挖掘潛力很大。參考文獻(xiàn)1 俞啟泰.關(guān)于剩余油研究的探討J.石油勘探與開發(fā),1997,24(2:46-502