底水驅(qū)潛山油藏水平井位置優(yōu)化數(shù)值模擬研究

李 青，劉月田，宋正聰

（1.中國石油大學(xué)（北京），北京 102249；2.西北油田分公司，新疆輪臺 841604）

底水驅(qū)潛山油藏水平井位置優(yōu)化數(shù)值模擬研究

李 青1，劉月田1，宋正聰2

（1.中國石油大學(xué)（北京），北京 102249；2.西北油田分公司，新疆輪臺 841604）

利用編制的底水裂縫性油藏模型模擬底水驅(qū)潛山油藏，進(jìn)行水平井合理深度的研究。采用不同深度的模型分別進(jìn)行模擬，得出了不同水平井深度下該潛山油藏的生產(chǎn)指標(biāo)。對比生產(chǎn)指標(biāo)，分析結(jié)果產(chǎn)生原因，最終與實(shí)際相結(jié)合，得出所采用模型的合理水平井的深度。

水平井；底水驅(qū)；潛山油藏；數(shù)值模擬

水平井的開采技術(shù)雖然起步?jīng)]有直井早，但是經(jīng)過近幾十年的開發(fā)應(yīng)用，證明水平井在開采垂直裂縫、薄層、底水以及稠油等類型的油藏時效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于直井。這是由于水平井能更大面積的接觸油層，在高速開采時形成一個低壓區(qū)而不是低壓點(diǎn)，從而很好的抑制水錐，防止過早水淹，延長無水采油期，提高油田采收率和經(jīng)濟(jì)效益[1]。

潛山油藏垂向裂縫發(fā)育，對于底水驅(qū)的潛山油藏適于應(yīng)用水平井進(jìn)行開發(fā)。水平井的井位一般布于油田中部，便于實(shí)施。而對于水平井的深度確定則比較復(fù)雜，其受油藏類型、流體性質(zhì)、底水動力大小等因素的影響，對此，我們提出一種用數(shù)值模擬方法優(yōu)化水平井深度的方法。

1 底水驅(qū)潛山油藏模型建立

1.1 基本的油藏物性參數(shù)

模擬油藏的基本物性參數(shù)：模擬油藏的滲透率：基質(zhì)系統(tǒng)為 X方向 0.5 mD，Y方向 0.5 mD，Z方向0.5 mD;裂縫系統(tǒng)為X方向20 mD，Y方向20 mD，Z方向20 mD。孔隙度：基質(zhì)系統(tǒng)為0.03；裂縫系統(tǒng)為0.005。油水界面深度為3420 m，原始地層壓力為335.1 bar，相滲曲線和PVT數(shù)據(jù)為油藏生產(chǎn)實(shí)際資料。

1.2 地質(zhì)模型

存在底水的潛山裂縫型油藏，采用水平井開發(fā)的方式進(jìn)行開發(fā)。對不同深度的水平井主要采用15年末采出程度進(jìn)行對比研究。

1.2.1 網(wǎng)格劃分 此次模擬采用的網(wǎng)格模型為：x方向為20 m的均質(zhì)網(wǎng)格步長，總長度為2000 m；y方向為20 m的均勻網(wǎng)格步長，總長度為2000 m；z方向為25 m的均勻網(wǎng)格步長，總高度為500 m。

1.2.2 水平井的位置 水平井位于油藏中部位置，高度分別選擇 200 m，250 m，300 m，350 m，400 m的位置進(jìn)行模擬。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 裂縫系統(tǒng)模型[1]

油組分方程：

水組分方程：

2.2 基質(zhì)系統(tǒng)模型

油組分方程：

水組分方程：

式中：a，β為飽和度的函數(shù)；ρ為飽和度，是壓力泡點(diǎn)壓力的函數(shù)；λ為竄流系數(shù)。

3 模擬結(jié)果及分析

3.1 模擬結(jié)果

表1 不同井深下的生產(chǎn)參數(shù)對比

由各生產(chǎn)指標(biāo)隨井深變化曲線可以得出以下規(guī)律：

（1）采出程度隨水平井距油水分界面的高度增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在距離為300 m處采出程度最高;

（2）在同一采出程度下，含水率隨水平井距油水分界面的距離的增大而減小；

（3）見水時間隨距離增大而向后推遲；

（4）水平井距有水分界面過遠(yuǎn)時，會出現(xiàn)一直未見水的情況。

3.2 原因分析及最佳水平井深度優(yōu)化結(jié)果

這是由于潛山油藏垂向裂縫發(fā)育，油藏在垂向上有很好的滲透性，隨垂向距離的增加，水到達(dá)油井的時間增長，即延長了無水采油期。但并不是油井與水井距離越大越好，因為距離越大，由于重力作用，油到達(dá)油井的需要能量就越大。所以過大的距離會導(dǎo)致能量供應(yīng)不足，產(chǎn)能下降，采出程度變低。因此就存在一最優(yōu)值即水平井距離油水分界面的距離為300 m，此時采出程度和五年末累產(chǎn)油最大，而見水時間又不至于過早。而五年末的累產(chǎn)油越大說明投資回收期就會越短，相應(yīng)的凈現(xiàn)值也越大。所以不論從開發(fā)效果還是從經(jīng)濟(jì)效益方面水平井距離油水分界面垂向距離距離300 m都是最優(yōu)值。

4 結(jié)論

（1）對于底水驅(qū)動的潛山裂縫性油藏適于用水平井進(jìn)行開發(fā)，其能有效抑制水錐，提高經(jīng)濟(jì)效益；

（2）水平井與底水的距離對于油藏的最終開發(fā)效果有重大影響，距離過大會導(dǎo)致底水能量利用不充分，距離過小會出現(xiàn)過早水淹，最終都會導(dǎo)致采收率降低；

（3）用數(shù)值模擬的方法對水平井合理深度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，思路明確，操作簡單，結(jié)果可信度高，對于油田的實(shí)際井位部署有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義；

（4）本研究采用數(shù)值模擬的方法，分別對于水平井距離油水分界面為 200 m、250 m、300 m、350 m、400 m進(jìn)行了模擬，最終得出在距離為300 m處為最優(yōu)結(jié)果。

[1] 何魯平，等.底水驅(qū)油藏水平井?dāng)?shù)值模擬研究[J] .大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，1995，（2）：26-30.

[2] 張烈輝，等.裂縫性油藏水平井模擬[J] .西南石油學(xué)院學(xué)報，1997，（4）：58-62.

Numerical simulation for right place of horizontal well in buried hill with bottom water

LI Qing1，LIU Yuetian1，SONG Zhengcong2
（1.China University of petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；2.Sinopec Northwest Oilfield branch，Luntai Xinjiang 841604，China）

A numerical model of buried hill fractured reservoir is made to simulate the real buried hill fractured reservoir with bottom water,and then to catch on the research about right place of horizontal well in this kind of reservoirs.Models with different horizontal well depths have been simulated,figured out this buried hill reservoir’s production-indexes with different horizontal well depths.Comprised production-indexes,analyzed reasons for the results and finally combined with practice,then we can get the right depth of horizontal well in the model.

horizontal well；bottom water flooding；buried hill reservoir；numerical simulation

TE319

A

1673-5285（2012）07-0011-03

2012－05-29

重大專項“復(fù)雜油氣田地質(zhì)與提高采收率技術(shù)”，項目編號：2011ZX05009。

李青，女（1986-），中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院在讀研究生，主要研究復(fù)雜油氣藏的開發(fā)技術(shù)，郵箱：pk110lq@163.com。