中高滲強邊水油藏合理采液強度研究

2018-02-01 07:07:14殷金平孫超囡張東星朱小麗

石油化工應用 2018年1期

殷金平，孫超囡，張東星，朱小麗

（大港油田勘探開發研究院，天津 300280）

D油田是一天然能量充足的強邊水油藏，目前開發中主要存在的問題是：無水采油期短、含水上升快、遞減率大等。在實際生產過程中，D油田無論是單井還是斷塊，日產液量與含水都呈現出了很強的相關性：當斷塊（單井）日產液量降低時，含水下降；當斷塊（單井）日產液量上升時，含水上升，這就說明D油田存在一個合理采液強度和最佳含水上升率的問題。

1 開發概況

D油田是被多條斷層切割為三個臺階的斷壘油藏，油藏埋深在 1 700 m～1 900 m，地層傾角 3°～4°，孔隙度為20%～30%，滲透率在500 mD～2 000 mD，屬于中淺層、中高孔、中高滲斷壘油藏。D油田以三角洲前緣河道沉積為主，砂體發育，縱向上表現為上細下粗的正韻律沉積分布，存在不穩定的泥質夾層，儲層以中細粒砂巖為主。平面上，南北兩部分油層厚度差異較小，平均有效厚度10.2 m。該區發育多套油水系統，油水界面不統一。

D油田目前采油井18口，全部以電潛泵的采油方式開采，斷塊日產油1 100 t，含水37.7%，采出程度8.0%，采油速度2.1%。油藏原始地層壓力17 MPa～19 MPa，飽和壓力1.7 MPa，地飽壓差大，屬于正常的壓力梯度。地層原油黏度3.5 cp，地層原油密度0.81 g/cm3，原油物性好。利用油藏工程能量守恒公式計算，水體倍數為156，故D油田邊水能量充足，可采取天然能量開發的方式。

2 存在問題

（1）構造的低部位油井，無水采油期短：縱觀全區含水情況,構造較低、邊部單井含水高，都進入了高含水期（大于60%）；單井無水采油期最長為40 d，最少為0 d（投產即含水）。

（2）初期產能高，油井見水后，產量遞減大（見圖1）：通過油田前期試油試采分析計算得到，D油田E2、E3油組的米采油指數高，平均在4.21 bbl/（d·psi·m），實際投產后，米采油指數保持在0.91 bbl/（d·psi·m）左右，投產初期，大部分油井日產油達到了2 000 bbl以上，但隨著油井含水不斷上升，單井產量極具下降，當含水上升率在5%左右時，單井月遞減律達到了3.6%。

（3）含水上升速度快、含水上升率高：D油田儲層物性好、原油性質好、油層有效厚度在10 m左右，該油田地下原油黏度小（3.5 cp），油水流度比小（5.6），決定了隨著油層見水，含水上升速度加快，并導致產量遞減加快，目前斷塊主要任務為“控水生產”。

3 合理采液強度概念的提出

采液強度是單位油層厚度的日采液量，就是每米油層每日采出多少液量[1]。D油田油層厚度大，邊水能量強，若該油田采液強度過大會引起油藏含水上升速度過快、邊水突破過早，最后造成油藏過早水淹，影響油田的最終采收率；若采液強度過小，雖能有效控制油藏邊水推進速度，但卻不能保證油田實現高效、高速開發，故為保證油田既能高速高效開發，又能穩步控制邊水過快、過早上升，筆者提出了合理采液強度的概念。

圖1 D油田主力砂體遞減規律曲線

表1 單井調整前后含水變化表

針對D油田，含水率與產液量存在很強的相關性（見表1），2014年年底，由于政策性原因降低了斷塊部分單井的產液量，單井含水率也迅速表現出下降的趨勢。故從實際動態數據情況看，含水率與采液量之間存在一個臨界點，當超越這個臨界點時，單井含水率會迅速上升，并導致遞減率增大，故若想保證斷塊高效、高速開發，需制定出不同生產井的不同合理采液強度。

4 合理采液強度的研究

4.1 應用相滲數據研究單井合理采液強度

D油田主力油層為E2、E3油組，滲透率在500 mD～2 000 mD，屬于高滲油藏，相滲曲線（見圖2）。該油田油藏水驅油具有以下特征：束縛水飽和度為34%，殘余油飽和為15%，油水兩相區在34%～85%，兩相流動區較寬；油水兩相交匯點的飽和度為65%，大于50%的界限值，儲層親水，呈現出典型的水濕油藏的特征；在殘余油飽和度下，曲線的水相相對滲透率大于30%的界限，典型高滲油藏特點。

圖2 D油田相滲曲線

式中：R-采出程度；SW-含水飽和度；SWi-束縛水飽和度；fw-含水；Kro-油相滲透率；Krw-水相滲透率；μ-黏度。

首先利用相滲數據通過公式（1）、（2）計算出理論的含水上升率與采出程度關系曲線（見圖3）。其次對主力單砂體的含水上升率、采液強度進行計算，將計算結果標注到理論模板中，高含水上升率對應高采液強度，低含水上升率對應低采液強度。理論曲線與實際生產數值對比分析認為：當采液強度超過250 bbl/（d·m）時，實際含水上升率也不在理論含水上升率范圍之內，相反當采液強度小于250 bbl/（d·m）時，實際含水上升率在理論含水范圍之內，故認為D油田最大合理采液強度應小于250 bbl/（d·m）。

4.2 不同構造位置，單井合理采液強度研究

從實際生產數據分析：D油田目前共有油井17口，開井17口（見圖4），含水與采液強度存在一個臨界點，當采液強度在臨界點之下，含水率與采液強度關系不明顯，當采液強度在臨界點之上，含水率與采液強度呈正相關。

利用以上觀點：D油田有5口單井可以確定出合理采液強度（見表2），為尋求剩余12口單井的合理采液強度，故目前已得到結論的5口單井出發，分析得出采液強度各不相同。從油藏角度分析認為：合理采液強度不同，主要與單井構造位置有關，構造位置相對較高的單井，合理采液強度偏大，構造位置相對較低的單井，合理采液強度偏小。依據此觀點，統計D-8、9、11、13、15井距離油水邊界的距離，通過各單井合理采液強度與距離油水邊界的距離進行回歸，得到一個線性關系（見圖5）。針對D油田剩余12口未知合理采液強度的單井，通過回歸公式與單井距離油水邊界的距離進行推算，最后得到每口單井的合理采液強度。