渤海bz25-1油田合理產(chǎn)能評價(jià)方法研究

渤海bz25-1油田合理產(chǎn)能評價(jià)方法研究

1特殊井型及完井方式的油田評價(jià)渤海bz25-1油田明下段儲層原油密度高，粘度高，為砂質(zhì)瀝青，品質(zhì)含量中等，含蠟量低，硬化點(diǎn)低。屬于傳統(tǒng)稠油范疇。該油田在ODP實(shí)施過程中較大規(guī)模地采用水平井、水平分支井、定向井等多種井型,以及“裸眼+篩管+管外封隔器”的完井方式進(jìn)行油田開發(fā)。對于沒有底水的生產(chǎn)井采用管內(nèi)壓裂充填防砂,具有底水的生產(chǎn)井采用管內(nèi)高速水充填防砂;水平(分支)井采用只在主井眼中下防砂篩管的簡易防砂方式;注水井采用預(yù)充填篩管防砂,水源井采用優(yōu)質(zhì)篩管防砂。對這些特殊井型和完井方式的定向油井的合理評價(jià),不僅可以指導(dǎo)渤海BZ25-1油田的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理,使油田高效合理地開發(fā),而且也將推動(dòng)水平井、水平分支井及“裸眼+篩管”完井方式在渤海地區(qū)的成功應(yīng)用。因此,如何評價(jià)水平井、水平分支井、定向井的合理產(chǎn)能,是渤海BZ25-1油田生產(chǎn)管理的關(guān)鍵所在。2日產(chǎn)量、odp配產(chǎn)的統(tǒng)計(jì)通過生產(chǎn)測試分析,渤海BZ25-1油田生產(chǎn)壓差平均為2.76MPa。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:71口井的平均日產(chǎn)量/ODP配產(chǎn)的算術(shù)平均值為0.798,幾何平均值為0.699,即實(shí)際日產(chǎn)量為ODP配產(chǎn)的70%~80%。因此,需要分析影響油井產(chǎn)能的主要因素,以確定合理配產(chǎn)指標(biāo),充分發(fā)揮油藏潛力。2.1預(yù)測產(chǎn)量的方法根據(jù)油藏基本情況,通過初步篩選、修正參數(shù),確定適合的產(chǎn)能預(yù)測方法。2.1.1水平井排驅(qū)碳?xì)浠痥v非均質(zhì)油藏水平井Joshi產(chǎn)量公式為式中:△p為生產(chǎn)壓差,MPa;Kh為水平井的水平滲透率,10-3μm2;Kv為水平井的垂向滲透率,10-3μm2;μo為地下原油黏度,mPa·s;Bo為原油體積系數(shù),m3·m-3;L為水平井的水平段長度,m;re為水平井供液半徑,m;rw為水平井井筒半徑,m;h為油層厚度,m;a為水平井排驅(qū)橢圓的長半軸,m;β為地層的各向異性系數(shù);SFJ為鉆井、完井等造成的表皮系數(shù)。2.1.2井筒數(shù)和筒數(shù)計(jì)算考慮油藏非均質(zhì)性的存在,多分支水平井產(chǎn)能計(jì)算公式為式中:n為分支井的井筒數(shù);hd為井眼中心到油層底部的距離,m;re為供液半徑,m;rw為井筒半徑,m。2.1.3儲層損害程度及ks非均質(zhì)油藏定向井Giger產(chǎn)能公式為式中:Sθ為由垂直井變成斜井而產(chǎn)生的擬表皮系數(shù);Lh為有效生產(chǎn)層段長度,m;θ為井斜角,(°);Sd為儲層損害造成的附加表皮系數(shù);Kh′,Ks′分別為未受損害區(qū)域、受損害區(qū)域油藏的滲透率,10-3μm2,Ks′=(1/3~1/6)Kh′;rs為最大損害半徑,取值為0.4m。2.2儲層影響因素根據(jù)油藏實(shí)際儲層參數(shù),利用不同井型的理論模型進(jìn)行計(jì)算,并對比試井解釋資料可以看出:理論產(chǎn)能與實(shí)際產(chǎn)能的比值,對于水平井平均為1.76;對于分支井平均為1.07;對于定向井,礫石充填完井方式平均為1.08,裸眼篩管完井方式平均為0.89,壓裂礫石充填完井方式平均為0.81。理論產(chǎn)能與實(shí)際產(chǎn)能的比值,可作為對不同井型產(chǎn)能預(yù)測的校正系數(shù),以修正預(yù)測模型中的參數(shù)來提高預(yù)測精度。單井理論產(chǎn)能與實(shí)際產(chǎn)能存在一定的差別,主要影響因素包括以下5方面:1)參數(shù)取值的準(zhǔn)確性。在理論計(jì)算時(shí),各井儲層物性和流體性質(zhì)取值為近井地帶參考值(水平滲透率、垂直滲透率),難以準(zhǔn)確、完全反映該井實(shí)際動(dòng)用區(qū)域的儲層狀況。渤海BZ25-1油田試井解釋滲透率為測井解釋滲透率的0.4~0.5倍,油田平均日產(chǎn)量為ODP配產(chǎn)的70%~80%,從試井滲透率與測井滲透率資料對比看,個(gè)別井2種方法解釋的結(jié)果相差較大,因此深化解釋測井資料、試井資料,準(zhǔn)確確定油藏儲層參數(shù),是合理確定油井產(chǎn)能的重要基礎(chǔ)。2)油井生產(chǎn)對儲層、流體的影響。由于注采速度過高、生產(chǎn)壓差過大,地層中松散的黏土顆粒發(fā)生運(yùn)移,造成近井地帶地層滲透率發(fā)生較大變化;當(dāng)生產(chǎn)壓差過大時(shí),如果油井井底附近壓力長時(shí)間遠(yuǎn)低于飽和壓力,可以造成井底附近油層脫氣,出現(xiàn)三相流引起油相滲透率降低。3)稠油流體性質(zhì)的影響。在大生產(chǎn)壓差和高速開采條件下,稠油中的重質(zhì)組分(石蠟、膠質(zhì)瀝青質(zhì))可能出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象,從而堵塞地層孔道,造成孔隙度和滲透性降低,使油井產(chǎn)能降低。4)多層合采層間干擾的影響。在多層合采時(shí),各油層的物性差異較大,勢必存在一定的層間干擾問題;如果采用放大生產(chǎn)壓差的辦法,可以在某些油井收到降低回壓、啟動(dòng)低滲低壓油層的效果,但是可能會導(dǎo)致高壓層向低壓層“倒灌”的現(xiàn)象,影響油井最大生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。5)鉆井、完井等作業(yè)過程對油層的傷害,使得滲透率與表皮系數(shù)難以準(zhǔn)確取值。2.3影響產(chǎn)量的因素的敏感性2.3.1關(guān)聯(lián)度分析序列灰色關(guān)聯(lián)分析方法是一種多因素統(tǒng)計(jì)分析方法,從求解系統(tǒng)中各因素之間的主要關(guān)系,找出影響目標(biāo)值的重要因素,如果樣本數(shù)據(jù)系列反映出2因素變化的態(tài)勢(方向、大小、速度等)基本一致,則它們之間的關(guān)聯(lián)度較大;反之,關(guān)聯(lián)度較小。其主要步驟為:1)確定分析序列。在對所研究問題定性分析的基礎(chǔ)上,確定一個(gè)因變量因素和多個(gè)自變量因素,并對變量序列進(jìn)行無量綱化。2)求關(guān)聯(lián)系數(shù)。3)計(jì)算關(guān)聯(lián)度。比較序列Xi與參考序列X0的關(guān)聯(lián)程度通過關(guān)聯(lián)系數(shù)來反映。2.3.2影響因素的敏感性分析分別研究油藏地質(zhì)因素、井身特性因素、開發(fā)因素對不同井型產(chǎn)能的影響。在各影響因素取值時(shí),首先根據(jù)實(shí)際資料確定各參數(shù)的基本值,然后按照一定的變化規(guī)律,取各影響因素在合理變化范圍內(nèi)的參考值;在計(jì)算過程中,比較序列為各種影響因素,參考序列為取不同值時(shí)、不同井型的產(chǎn)能。不同開發(fā)井型產(chǎn)能影響因素的敏感性分析結(jié)果見表1。可以看出:雖然影響不同井型產(chǎn)能的因素不盡相同,影響程度各異,但油藏地質(zhì)因素是最主要的影響因素(儲層滲透率、儲層厚度),而總表皮系數(shù)對定向井的影響程度要高于對水平井、分支井的影響。對于水平井、分支井來說,影響油井產(chǎn)能最重要的因素是儲層水平滲透率,這主要是因?yàn)樗骄卧介L、與儲層接觸面積越大時(shí),儲層水平滲透率越高,流體進(jìn)入井筒消耗的能量越小,產(chǎn)能越大。對于定向井來說,影響油井產(chǎn)能最重要的因素是儲層有效厚度,這主要是因?yàn)槎ㄏ蚓c儲層接觸面積相對有限,儲層厚度越大,單位能量損耗下流體進(jìn)入井筒的量就越多。3開發(fā)井型和井型的適應(yīng)性3.1地層水氣井更適合于鉆水平井水平井與直井產(chǎn)能之比主要受以下因素影響:1)地層滲透率的影響。水平井與直井產(chǎn)能之比隨著水平滲透率的增大而逐漸降低,隨非均質(zhì)性的減弱而逐漸增大,因此對于低滲和非均質(zhì)性不強(qiáng)的地層鉆水平井較直井要好。2)地層有效厚度的影響。隨著油層厚度的增大,水平井與直井產(chǎn)能之比逐漸減小,說明薄油層較厚油層更適合鉆水平井。3)地層供液半徑的影響。水平井與直井產(chǎn)能之比隨著供液半徑的增大而降低,說明地層能量較弱的油層更適合鉆水平井。渤海BZ25-1油田油藏滲透率高(0.3~6μm2),縱向滲透率較高(Kv/Kh>0.1),原油密度高(平均0.946g·cm-3),黏度高(平均397.2mPa·s);儲層巖石疏松,容易出砂;采取天然能量+注水方式開發(fā)(驅(qū)替壓差較小)。同時(shí)海上生產(chǎn)成本高,海上生產(chǎn)平臺受到開發(fā)年限(一般20a左右)的限制,需要保證以較高的采油速度進(jìn)行生產(chǎn)。根據(jù)不同井型產(chǎn)能大小、影響因素分析,結(jié)合上述油藏實(shí)際特點(diǎn)和開發(fā)要求,渤海BZ25-1油田適用于水平井、分支井進(jìn)行開發(fā),這樣可以在較小的生產(chǎn)壓差下(結(jié)合適宜的完井方式和措施防止儲層出砂),獲得相對較高的產(chǎn)量,以滿足油田開發(fā)生產(chǎn)的要求。3.2儲層方式對表皮系數(shù)的影響完井方式對產(chǎn)能的影響在理論計(jì)算模型中主要體現(xiàn)在表皮系數(shù)上,其中最主要的因素是儲層滲透率、有效厚度,即地層系數(shù)Kh。分析不同完井方式下,生產(chǎn)井理論計(jì)算總表皮系數(shù)與滲透率、地層系數(shù)的關(guān)系,結(jié)果見圖1、圖2?？梢钥闯?裸眼優(yōu)質(zhì)篩管完井方式、礫石充填完井方式受地層系數(shù)的影響不是太大,表皮系數(shù)相對穩(wěn)定,表皮系數(shù)一般隨著滲透率的增加而減小;而壓裂礫石充填完井方式受地層滲透率、有效厚度和地層系數(shù)的影響較大,表皮系數(shù)一般隨著滲透率的增加而增加。裸眼優(yōu)質(zhì)篩管完井方式所造成的表皮系數(shù)低于礫石充填完井的表皮系數(shù)(D5H及E14井發(fā)生污染除外),體現(xiàn)了裸眼優(yōu)質(zhì)篩管完井的優(yōu)勢。如B22、D24井泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、滲透率低,采用壓裂礫石充填完井方式,表皮系數(shù)較低;而E2、E25、D13井泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低、滲透率高,采用壓裂、礫石充填完井方式,表皮系數(shù)較高。這表明,泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、滲透率低的油層更適合于壓裂及高速水充填完井,可以真正起到壓裂、增加產(chǎn)能的效果;而滲透率較高、厚度較厚的油層適合采取裸眼優(yōu)質(zhì)篩管完井方式。4定向井、勘探井位1)由于多種因素(參數(shù)取值的準(zhǔn)確性,油井生產(chǎn)造成儲層、流體變化,稠油流體性質(zhì),多層合采層間干擾)的影響,理論計(jì)算產(chǎn)能與實(shí)際產(chǎn)能存在較大的差異。2)油藏地質(zhì)因素是影響不同井型產(chǎn)能