濁積砂體的水平井五點井網部署方式的優(yōu)化-利用數值模擬

石若峰，江山，劉夢佳，劉莉

（長江大學，湖北武漢430100）

濁積砂體的水平井五點井網部署方式的優(yōu)化-利用數值模擬

石若峰，江山，劉夢佳，劉莉

（長江大學，湖北武漢430100）

利用已知的濁積砂體沉積模型建立eclipse數模，用數學模型分析水平井開發(fā)的注采對應關系，優(yōu)化水平井的開發(fā)方式。（1）以研究區(qū)的五點井網開發(fā)為例，從水平井部署方式與物源方向的變化關系來分析注采對應關系，評價開發(fā)方案優(yōu)劣；（2）用數值模擬預測水平井部署方式對產油的影響。

濁積砂體；數值模擬；水平井；五點井網；注采關系

“濁積砂體”一詞是指一般意義的廣義濁積巖體，其含義與重力流沉積物相近[1]。現今對濁積砂體的研究從“靜態(tài)分析”包括砂體分布，沉積微相等的研究已經有一系列成果[2-4]。“動態(tài)分析”包括成藏動力學，成藏機理也有很好的論述。本文從建立濁積砂體的數學模型，結合水平井實際開發(fā)數據以及實際開發(fā)方式進行分析預測。用數值模擬預測不同水平井部署方式的優(yōu)劣。

1 濁積砂體的沉積模型建立

根據前人沉積模擬實驗結果，建立了三期砂體疊置發(fā)育儲層地質模型，建立的模型垂直物源方向長2 km，平行物源方向長3 km（見圖1）。在eclipse進行數模時，粗化時采用的網格精度為：平面上20 m× 20 m，依據前文地質研究成果，每個小層厚度大概10 m，因此縱向上每個砂體中心位置厚度設置為10 m，縱向上每個砂體細分10個小層，網格數：150×100×30= 450 000個。

根據砂體的發(fā)育情況及展布關系，設計了水平井在砂體中分布的三種模式：順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向。根據水平井與砂體的不同配位模式，給出了井在儲層中分布的示意圖（見圖2～圖4）。

圖1 砂體發(fā)育地質模型

圖2 水平井順物源方向鉆進示意圖

圖3 水平井與物源方向斜交鉆進示意圖

圖4 水平井垂直物源方向鉆進示意圖

研究區(qū)主要采用五點井網進行開發(fā)，在理論模型中布置注水井時仍采用五點井網進行注水。由于水平井與物源的位置不同，注水井在模型中的位置也不同。

建立模型過程中，使用的其他巖石物性參數、流體物性參數及相對滲透率等數據，均采用研究區(qū)實際數據或油藏工程部分研究得到的成果。

2 不同水平井部署方式對應的注采關系

研究區(qū)以五點井網為主，順物源方向部署水平井，水平井會鉆遇2~3個砂體；水平井與物源方向斜交時，水平井會鉆遇3個砂體；水平井與物源方向垂直時，僅鉆遇1個砂體。而不同水平井部署原則，則對應的注水井的部署位置也不相同，導致砂體的控制程度也不相同，油水井的對應關系差別也很大。

2.1 順物源方向

當水平井順物源方向部署時，水平井基本會鉆遇2～3個砂體，此時圍繞水平井部署的4口注水井，則基本上會鉆遇1個砂體，即①號和③號砂體有水井控制，而②號砂體則無水井控制。在①號和③號砂體中形成注采對應（見圖5），但是在②號砂體中則表現為有采無注的情形，由于水平井井段較短，所以水平井只是鉆遇2個砂體，那么就會形成1個砂體有注有采，1個砂體有注無采和1個砂體有采無注的情況（見圖6，圖7）。

圖5 水平井順物源方向水井井位圖

圖6 水平井順物源方向水井井位圖

圖7 水平井順物源方向水井井位圖

2.2 與砂體方向斜交或垂直

水平井方向與砂體展布方向斜交，三個砂體都有水平井鉆遇，W1井鉆遇①號砂體中心位置，W2井鉆遇①號砂體和②號砂體邊部，W3井鉆遇③號砂體中心位置，W4井鉆遇②號砂體和③號砂體邊部。總體上三個砂體都有油水井控制，形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對砂體控制較差（見圖8，圖9）。

水平井方向與砂體展布方向垂直，只有②號砂體有水平井鉆遇，W1井和W2井鉆遇①號、②號砂體，W3井和W4井鉆遇②號、③號砂體。①號和③號砂體都只有注無采，②號砂體注采系統(tǒng)完善，整體上砂體控制程度差（見圖10）。

圖8 水平井與物源斜交水井井位圖

圖9 水平井與物源斜交井位圖

圖10 水平井垂直物源方向水井井位圖

3 不同水平井部署方式的數值模擬預測

不同的注采對應關系，應產生不同的開發(fā)效果。實際濁積砂體沉積過程中，由于水動力條件的變化，濁積砂體一般中心物性最好，向著頂部和底部物性逐漸變差。根據濁積砂體最中心位置物性最好，向頂底和兩邊變差的原則，設計平面非均值性和垂向非均值性，得到砂體物性模型（見圖11）。模型中中心網格向頂部和底部以4倍極差物性逐漸變差（見表1）。

表1 模擬參數表

圖11 濁積砂體物性模型

3.1 普通水平井部署方式

根據濁積砂體物性模型及不同水平井走向條件下油水井位置關系，模擬了不同油水井位置關系下，五點井網的開發(fā)效果（見圖12～圖14）。預測結果表明，順物源方向部署水平井，雖然②號砂體沒有形成注采系統(tǒng)，但是①號和③號砂體控制良好，而且油水井都部署在砂體中心位置，所以開發(fā)效果良好，斜交物源方向雖然三個砂體控制都很好，但是由于兩口水井部署在砂體邊部，且水平井相當長部分鉆遇砂體較差部位，所以開發(fā)效果相對較差，而垂直物源方向由于砂體控制較差，僅僅②號砂體形成注采系統(tǒng)，且水井分布在砂體邊部，無法形成有效注采系統(tǒng)，開發(fā)效果差。

3.2 腰部水平井部署方式

采用腰部井對順物源方向、與物源方向斜交和垂直物源方向的三種水平井五點井網的開發(fā)效果進行了評價，油水井的位置關系（見圖15）。

利用數值模擬模型，對上述油水井位置關系下的開發(fā)效果進行模擬研究，其結果（見圖16～圖18）。結果顯示：壓裂后順物源方向部署水平井，短時間能獲得較高產能，但是含水上升快，產量遞減快，斜交物源方向部署水平井，能長時間保持較高水平生產，垂直物源方向開發(fā)效果有一定改善，但是整體效果依然不好。因此配合腰部壓裂，由于斜交物源方向砂體控制程度最高，開發(fā)效果最好。

圖12 濁積砂體不同油水井位置下日產油預測曲線

圖13 濁積砂體不同油水井位置下累產油預測曲線

圖14 濁積砂體不同油水井位置下含水率預測曲線

圖15 腰部井開發(fā)油水井的位置關系圖

圖16 腰部井開發(fā)不同油水井位置下日產油預測曲線

圖17 腰部井開發(fā)不同油水井位置下累產油預測曲線

圖18 腰部井開發(fā)不同油水井位置下含水率預測曲線

4 結論

對濁積砂體的建模和五點井網下水平井部署方式的研究表明：（1）順物源方向上，會形成一個砂體有注有采，一個砂體有注無采和一個砂體有采無注的情況；（2）水平井方向與砂體展布方向斜交，能形成完整的注采系統(tǒng)，但是砂體邊部注水井由于物性差，對砂體控制較差；（3）水平井方向與砂體展布方向垂直，整體上砂體控制程度差；（4）腰部水平井部署方式配合腰部壓裂比一般水平井部署方式的數值模擬情況好，開發(fā)效果較優(yōu)。

［1］隋風貴.濁積砂體油氣成藏主控因素的定量研究［J］.石油學報，2005，26（1）：56-59.

［2］崔攀峰，趙驚蟄，楊秋蓮，等.華池油田長3油層沉積微相與含油性關系［J］.西安石油學院學報（自然科學版），2002，17（1）：15-19.

［3］李志華，劉正鋒，張宇曉，等.儲層含油性分析的分形研究［J］.油氣井測試，2002，11（4）：16-18.

［4］于建國.砂礫巖體的內部結構研究與含油性預測［J］.石油地球物理勘探，1997，32（A1）：15-19.

化學手段讓火電機組實現“近零排放”

“PM2.5團聚除塵超低排放技術”日前已在國電豐城電廠34萬千瓦火力發(fā)電機組除塵減排技術改造中取得圓滿成功。去年12月，經江西環(huán)境監(jiān)測中心的嚴格檢測，機組煙塵排放濃度均值僅為1.7毫克/立方米，除塵效率達到了88.79%。

“PM2.5團聚除塵超低排放技術”是華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室張軍營教授團隊歷經十年開發(fā)出的一項新技術。這一技術是在傳統(tǒng)除塵器前增設團聚裝置，可使得細顆粒物團聚成鏈狀和絮狀，附著于大顆粒物，再由傳統(tǒng)除塵器對團聚后的大顆粒物進行捕集，可大幅提高細顆粒物的脫除效率。

這項研究得到了科技部863計劃、973計劃的立項支持，擁有多項自主知識產權。據環(huán)保專家介紹，該技術顛覆了以往物理除塵模式，采用化學團聚方式促進細顆粒物（PM2.5）團聚，是目前國內有效控制化石燃料PM2.5排放的重大科研成果，已達到國際先進水平。

（摘自中國化工信息2017年第2期）

TE324

A

1673-5285（2017）02-0080-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.02.019

2016－10-26