新歡27塊開發(fā)壓裂數(shù)值模擬研究

王志明

(中石油遼河油田公司采油工藝處，遼寧 盤錦 124010)

1 油藏概況

新歡27區(qū)塊位于歡北杜家臺中部，南臨新齊14塊，北臨杜4塊，東臨齊11塊，西臨歡26塊。含油面積2.8 km2，估算石油地質(zhì)儲量297×104t。儲層埋深2 650～2 960 m，呈層狀分布，平面上各儲層疊加成片。儲層厚度較大，最大146.8 m，最小44.2 m，平均93.9 m。分為3個油層組、9個砂巖組、29個小層。平均孔隙度15.1%，平均滲透率146.6 ×10－3μm－2。

2 開發(fā)壓裂研究

2.1 注采井網(wǎng)設(shè)計

低滲地層在均質(zhì)和非均質(zhì)條件下，對井距與縫長的優(yōu)化組合需要結(jié)合裂縫在井網(wǎng)系統(tǒng)中的方位［1－4］。根據(jù)歡2－8－5017井的裂縫監(jiān)測結(jié)果主裂縫走向NE60°來進行優(yōu)化設(shè)計。

新歡27塊原油黏度為3～5 mPa·s，低滲儲層滲透率在1×10－3～50×10－3μm2，儲層流體流度在0.2～15.0。為了分析不同滲透率級別排距和井距的基本標(biāo)準(zhǔn)，取原油黏度為4.0 mPa·s，生產(chǎn)壓差為2.0 MPa，把滲透率分為 1 ×10－3μm2、10 ×10－3μm2，25 ×10－3μm2、35 ×10－3μm2、50 ×10－3μ m2五個級別。

根據(jù)歡2-9-5218井壓力恢復(fù)曲線測試結(jié)果，本塊的泄油半徑為70 m左右，如圖1所示，水井與遠角(A井)對應(yīng)兩個泄油半徑，技術(shù)極限井距大約為150 m，在井距方向上存在壓裂裂縫溝通，根據(jù)一般低滲透油藏壓裂規(guī)模的穿透比，為了防止注入水的水竄，井距一般要大一點，為了便于模擬，把井距定為150、200、250、300 m四個級別。

壓裂裂縫注采井網(wǎng)的排距是由儲層基質(zhì)滲透率決定的，排距大小反映了儲層基質(zhì)的傳導(dǎo)能力，井網(wǎng)排距對低滲透油藏的影響比對中高滲透油藏要大。水井與近角井(B井)也對應(yīng)兩個泄油半徑，技術(shù)極限井距大約為150 m，在這個方向上沒有壓裂裂縫溝通，同時，在邊井方向上也沒有壓裂裂縫溝通，為了便于模擬，把井距定為200 m，把排距定為75、100、125、150、200 m五個級別。當(dāng)排距為200 m，正好是正方形反九點。以滲透率為10×10－3μm2的儲層為例進行數(shù)值模擬計算，不同井距排距下的結(jié)果如圖2～圖5。

從圖2和圖3可以看出，隨開發(fā)時間的增大，排距越小，采出程度越高，但也伴隨著含水率上升加劇，總體上看，采出程度的增大幅度沒有含水上升幅度大。從圖4可以看出，在相同含水率下，排距越小，其采出程度越小。從圖5可以看出，在相同含水率下，排距越小，其有效采出程度也越小，因此，排距越小，不一定有利。

2.2 開發(fā)壓裂裂縫參數(shù)優(yōu)化結(jié)果

應(yīng)用美國Schlumberger公司Eclipse三維三相黑油數(shù)模軟件對新歡27塊在200 m×200 m反九點井網(wǎng)下壓裂參數(shù)優(yōu)化。根據(jù)正方形200 m×200 m反九點井網(wǎng)的對稱性，選取典型單元的四分之一作為模擬計算單元，保證模擬單元的四個邊全部是分流線，如圖6所示。

新歡27井油藏基本參數(shù)見表1。

表1 新歡27塊數(shù)值模擬基本油藏參數(shù)表

主要取平均構(gòu)造頂深、油層厚度、砂巖厚度、孔隙度及滲透率等，由于缺少水平方向各向異性的資料，X方向滲透率與Y方向滲透率取值一致。

評價每個方案的好壞，主要以開發(fā)15年的含水率與采出程度的關(guān)系曲線為評價指標(biāo)，同時兼顧見水時間的早晚以及含水率大小。對于新歡27低滲儲層的三個油層組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別進行壓裂優(yōu)化，運用正交優(yōu)化設(shè)計方法，對于每個油層組正交排列出16個方案，同時為了對比將油水井不壓裂作為方案17，其正交優(yōu)化方案見表2。

表2 反九點井網(wǎng)壓裂裂縫參數(shù)數(shù)值模擬正交表L16(45)

油層組Ⅰ平均滲透率為31×10－3μm2，模擬結(jié)果見圖7～圖9。油層組Ⅱ平均滲透率為207.6×10－3μm2，油層組Ⅲ平均滲透率為16×10－3μm2，油層組Ⅱ和油層組Ⅲ模擬結(jié)果限于篇幅未列出。

從圖7～圖9可以看出，不同的壓裂規(guī)模，其采收率、含水率不同。如果不壓裂，其15年的采收率以及含水率較低。但是如果壓裂，采出程度的增加必然伴隨著含水率的增加，因此，應(yīng)該以含水率與采出程度的關(guān)系來判斷，其整體壓裂參數(shù)見表3。

表3 油層組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ壓裂裂縫參數(shù)優(yōu)化設(shè)計結(jié)果

3 結(jié)論

1)開發(fā)壓裂對于提高低–特低滲透油藏的單井產(chǎn)量及最終采收率作用明顯。

2)采用反九點井網(wǎng)情況下，新歡27塊低滲油藏三個油組的滲透率差異決定了壓裂裂縫參數(shù)優(yōu)化結(jié)果的差異。

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