彩南油田彩9井區西山窯組油藏井間動態連通性研究

萬青山，趙 輝，喻高明

（長江大學石油工程學院，湖北武漢 430100）

油藏井間動態連通性研究能夠有效的描繪地下油層的分布狀況和注入水滲流規律，對于油田開發調整意義重大。目前常用的油藏井間動態連通性研究方法主要包括地球化學方法、示蹤劑測試、壓力測試、干擾試井和脈沖試井、數值模擬、人工神經網絡等[1]。但是上述方法數據獲取難度大，操作復雜，影響油田的正常生產，且需要耗費大量的人力物力。而利用開發動態數據來研究油藏井間動態連通性，不僅數據的獲取比較容易，而且也能得到較有效的結果，因此利用注采動態數據進行井間連通性反演成為一類重要的方法[2]。其模型主要包括相關系數分析模型[3-4]、多元線性回歸模型[5]、彈性壓縮模型[6]、系統分析模型[7]等。但以上方法都沒有考慮關停井等措施對反演結果的影響。本文利用生產動態數據反演井間動態連通性，同時考慮關停井的問題，建立了井間動態連通性反演模型，對彩南油田彩9井區西山窯組油藏進行了應用和分析，指導后期油藏的開發調整。

1 油藏概況

彩南油田位于準噶爾盆地中央隆起帶東段白家海凸起東斜坡帶上，呈北西—東北走向。彩9井區西山窯組位于彩南油田的西部，是為一被斷裂切割而復雜化的低幅度背斜油藏，兩翼地層傾角2～3°，埋深2 230 m，閉合高度為101 m。儲層巖性主要為細砂巖，中砂巖次之，具有正韻律特征，有效厚度平均13.7 m。儲層孔隙度平均為14.6%，儲層滲透率平均為2.81×10-3μm2。非均質性強，儲層裂縫較發育，且多為高角度或垂直裂縫。地層油粘度3.35 mPa·s，地層油密度0.754 g/cm3。天然氣相對密度為0.659 7，粘度為0.015 8 mPa·s。原始地層壓力為21.27 MPa，原始壓力系數為0.93，屬正常壓力系統。綜合含水85.1%，年注水量16.4×104m3，年產油量2.3×104t，采液速度0.98%，采油速度0.15%，采出程度22.32%。

2 油水井井間動態連通性模型

油田開發動態數據是能夠體現油藏開發特征的參數，而油藏是一個復雜的動力學平衡系統，水井注水量的變化會引起油井產液的變化波動，反映了油水井間的連通性。油井產液量的波動幅度與油水井連通性相關，連通性越好，水井注水量波動幅度越大，油井產液量變化幅度也越大。本文在趙輝[7]提出的基于系統分析方法建立的井間動態連通性模型的基礎上進行改進，新模型參數更多，并且考慮了油田關停井情況。對調整措施多、關停井嚴重的彩南油田彩9井區西山窯組油藏連通性反演比較合適。

對于彩南油田彩9井區西山窯組油藏整個區塊，考慮多口注水井多口生產井的情況，則該區塊連通程度可有如下模型表征。

式中：qj（n）表示n時刻第j口生產井的產液量；ii（n）表示第i口注水井n時刻的注水量；λij為表示第i口注水井對第j口生產井的貢獻權重值，定義為連通系數，表征井間的動態連通程度，與井距和非均質程度有關。βij表示信號的衰減與滯后，定義為時滯系數；生產井j產液量初始值。

由于關停井后，注水井周圍的壓力會發生變化，產液量也會進行重新分配，則注采井之間的連通系數也發生變化。具體而言，關停井之后，注水井注入量在其周圍正在生產油井產液量會增加，注水井與其周圍的生產井的連通系數會增大。以五點井網均質油藏為例，若出現關停井，則需要對模型進行修正，修正后的模型如下：

圖1 關井后連通系數重新分配示意圖

3 反演計算及結果分析

3.1 計算結果

井間動態連通性的反演求解，其主要是通過擬合實際生產觀測數據來不斷的更新初始油藏地質參數，最終獲得盡可能接近實際的油藏地質參數。選取了彩南油田彩9井區西山窯組油藏進行反演驗證。該油藏區塊非均質強，水淹嚴重，滲透率低，水驅開發效果很差。本方法可消除井區關停井的影響，故為準確的反演西山窯組井間動態連通性，選取了該油田自投產以來到2011年9月所有的注采數據，以三個月為間隔取數據點。關停井之后，油井生產數據為0。

利用注采動態數據，運用擬牛頓方法[8]結合Matlab編寫程序，反演得到井間連通系數，然后利用編寫的軟件根據反演的連通系數繪制出井間連通示意圖（見圖2）。以注水井為中心，藍色箭頭表示的是連通性的方向，大小表示的為連通系數的大小。

圖2 彩9井區西山窯組井間動態連通性反演結果

3.2 示蹤劑與微地震結果分析

通過示蹤劑結果能夠清晰準確的反映出井間連通性的大小，微地震解釋能反映出油水井間滲透率情況，從而也能反映井間的連通情況。根據彩南油田彩9井區西山窯組油藏示蹤劑和微地震解釋的結果與連通性反演對比分析（見圖3），其中藍色表示井間連通性反演結果，紅框表示微地震解釋結果，紅色箭頭表示示蹤劑解釋結果。從圖中可以看出利用注采數據反演的結果和示蹤劑、微地震解釋結果有較好的一致性。從動態連通性反演結果看到，C1295井與C2067井和C2076井之間連通性好。示蹤劑解釋結果看出，從C1295井注入示蹤劑之后，C2076井在41.83 h見到示蹤劑，C2067井在594 h檢測到示蹤劑，而其它監測井在三個月內未監測到示蹤劑。從微地震解釋結果也能得出，C1295-C2076方向和C1295-C2077方向滲透率較好，可以反映C1295井與C2076井之間井連通性較好。由于該區塊油藏非均質性強，不同的方法可能存在誤差，但大致結論一致，反演效果較好。從圖4中也可以得到類似的結論。

3.3 注水見效分析

當油田在注水開發階段，注水見效是研究油藏連通性的主要方法之一。注水井注入量的波動反映在生產井產液量變化，也可以說明注采井間連通性狀況。注采井之間連通性大小也對應該注采井之間的注采響應關系。連通性好的注采井，注采井間有較好的注采響應關系；反之，則注采井間注采響應關系較差。

圖3 C1295井間連通性對比結果

圖4 C2272井組井間連通性對比結果

圖5 C2272井組注采動態關系

根據上述方法對彩南油田彩9井區西山窯組油藏C2272井組進行注采見效分析（見圖5）。對C2272井周圍的生產井C2281井，C2273井，C2271井，C2263井從1994年12月到2011年12月的產液量進行對比分析，注入井C2272從1994年12月開始注水到1997年6月，平均日注水量逐漸增加，隨后，平均日注水量減小，注水強度減弱。而生產井C2281，C2273，C2271，C2263的平均日產液在短暫的下降之后快速上升，而后隨注水量增速的減小而呈現下降趨勢。周圍生產井平均日產液量波動趨勢整體和注水井C2272井平均日注水趨勢相同，響應關系一致。從而說明C2272與C2281井，C2273井，C2271井，C2263井連通性較好。從圖2中可以看出，注水井C2272與C2281井、C2273井、C2271井、C2263井也確實有較好的井間連通關系，這與井間動態連通性反演結果基本一致。

結合上述分析，根據連通模型反演計算所得結果（見圖2），由于儲層非均質特征，各井組在不同方向連通情況存在一定差異。整體來看，西區油田油水流向以西北-東南方向為主，推測在主要的滲流方向上存在裂縫，可以進一步論證。

4 結論

（1）運用注采數據進行井間動態連通性，繪制了全區井間動態連通圖，能夠清晰看到井間動態連通性的大小和方向，為該區后期油藏開發方案調整提供指導依據。

（2）動態連通結果能夠反映真實的油藏情況，并且可以大致確定油藏滲透率分布以及高滲帶的方向，對于是否存在裂縫有待進一步論證。

[1]陶德碩.水驅和聚合物驅油藏井間動態連通性定量識別研究[D］.中國石油大學石油工程學院（華東），2011.

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