L油田薄互儲層動用規律研究與應用

李媛婷，趙靖康，靳心偉，李金洋，鄭金定，王永慧

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300450）

L油田為薄互層砂巖油藏，薄層多，連通性差，在一定程度上制約著油田的開發效果。該油田含油井段長，但受海上油田工程及經濟因素制約，一直采用大段合采開發。目前，油田處于中高含水期，綜合含水75.3%，遞減嚴重，特別是新鉆調整井投產初期遞減嚴重，儲層動用特征認識不清，其數模指標預測難度大。針對此問題，本文根據L油田縱向多層情況，對儲層進行分類研究。

1 概況

L油田位于渤南低凸起帶中段東北端，發育在郯廬斷裂帶上，內部斷層較發育，為大型斷裂背斜構造油田。該油田主力含油層系為新近系明化鎮組下段及館陶組，含油目的層共劃分為13個油組，其中，明化鎮組下段發育5個油組（L00-L40），館陶組發育8個油組（L50-L120）。館陶組中下部屬于典型的辮狀河沉積，上部屬于辮狀河-曲流河沉積，明化鎮組下段屬于曲流河沉積。儲層巖性均為河流相沉積的陸源碎屑，具有中高孔、高滲的特征，孔隙度為21%～35%，滲透率為50×10-3～2500×10-3μm2。地面原油平均密度為 0.937 g/cm3，地下原油黏度變化較大，為 9.1～142.0 mPa·s。

2 儲層動用狀況

L油田不同儲層厚度和物性差異大，在注水開發中動用程度也不同。分別選擇儲層單層厚度、砂地比、孔隙度、滲透率、變異系數和泥質含量等作為評價參數，采用最大標準化法計算各參數的評價分數。

結合L油田儲層分布的特點，對上述6項評價參數的“權”系數取值如下：單層厚度0.20、砂地比0.10、孔隙度0.10、滲透率0.15、變異系數0.20、泥質含量為 0.25。把各項參數的評價分數與所給定的“權”系數相乘，即可得到綜合分數。根據儲層評價分類標準，再結合本油田的儲層發育特點（表 1），得到 L油田Ⅰ類儲層綜合分值大于0.40，Ⅱ類儲層綜合分值 0.25～0.40，Ⅲ類儲層綜合分值小于 0.25。

表1 儲層綜合評價分類統計

統計L油田2015—2017年注水開發區的58口調整油井鉆遇儲層的水淹級別和超欠壓情況，按照L油田儲層分類標準，分析各類儲層的動用狀況。

（1）Ⅰ類儲層見水比例最高，開發效果最好，Ⅲ類儲層見水比例小，開發效果差。參考行業標準，根據產水率將水淹級別劃分為四個等級，統計 58口調整井館陶組砂體水淹層鉆遇情況（圖1），可以看出，Ⅰ類儲層見水比例最高（44%），開發效果最好；Ⅲ類儲層見水比例小（9%），開發效果差。

圖1 調整井鉆遇不同類型儲層水淹狀況

（2）L油田調整井數多，隨鉆測壓資料豐富，根據隨鉆測壓MDT測試結果，將比原始地層壓力大0.5 MPa以上的儲層定義為超壓儲層，比原始地層壓力小0.5 MPa以上的儲層定義為欠壓儲層。經統計，調整鉆遇儲層中，86%的Ⅲ類儲層為欠壓儲層（圖2），初期得到有效動用。結合水淹情況認為，Ⅲ類儲層初期對產量有貢獻，后期產量減少甚至無產量。

圖2 調整井鉆遇不同類型儲層壓力狀況

3 Ⅱ、Ⅲ類儲層動用規律研究

通過資料分析對比發現，L油田Ⅱ、Ⅲ類儲層分選性差、粒度組成不均勻、泥質含量高，大壓差生產情況下易發生水敏、速敏，造成近井地帶污染。薄互儲層在調整井生產初期對產量有貢獻，受砂堵影響，后期對產量貢獻減小甚至部分層無產量，這種現象導致調整井投產初期產量遞減。結合滲流力學原理，通過地層傳導率因子與地層壓力降關系，以相似表征薄互儲層動用指數遞減規律[1-4]。

3.1 數學模型的建立

Ⅱ、Ⅲ類儲層因堵塞導致壓力降很快傳到邊界，且無外來能量補充，只能繼續消耗油層內部巖石和液體的彈性能，其滲流特征近似于有界地層定產條件下的擬穩定期。用近似方法確定在定產條件下擬穩定期的壓力分布公式為：

若污染發生在近井地帶，則：

由式（2）可知，地層壓力降與測壓點距離呈對數關系。

式中：pe為原始地層壓力，MPa；pr為距井中心距離為r處的地層壓力，MPa；q為產量（地層條件下），m3；μ為地層原油黏度，mPa·s；K為地層滲透率，μm2；h為地層厚度，m；er為供給半徑，m；r為地層中某點到井中心的距離，m。

3.2 滲流規律定量表征

原井眼附近側鉆井的水淹情況和壓力狀況能更好地反映原井的動用情況，因此，選取21口原井眼附近側鉆井的儲層動用狀況進行研究。共取得 231個壓力資料，壓力值大部分在飽和壓力以上，這說明薄儲層在飽和壓力時就很難動用，而此時地層能量充足且流體性質無大的變化，表明儲層變化是導致其開發效果變差的重要原因。

地層壓力降和傳導率積與測壓點距離呈對數函數關系，可采用指數函數作趨勢預測。根據原井眼附近側鉆井的動靜態資料，作地層壓力降和傳導率因子乘積與測壓點距離關系散點圖（圖3）。

圖3 地層壓力降和傳導率因子乘積與井距變化

回歸得到地層壓力降和傳導率因子乘積與測壓點距離關系經驗公式：

該經驗公式相關性較好，相關系數為 0.8693，可用來計算傳導率因子與地層壓力降關系。通過計算可得到，傳導率因子與地層壓力降曲線成指數遞減關系（圖4），可以看出，不同井網井距條件下傳導率因子隨地層壓力降的增加而減小[5-9]。

圖4 傳導率因子與地層壓力降關系

4 應用效果

借用ROCKTAB關鍵字，將傳導率因子與壓力降關系曲線引入Eclipse數值模擬中，以相似表征薄儲層在調整井生產初期對產量有貢獻，后期對產量貢獻減小甚至無產量的動用特征，提高數模擬合精度[10-12]（圖5）。2017年，該成果在L油田老區綜合調整鉆前井位優化中得到了應用，提高了老井擬合精度，并有效地指導開發井配產和指標預測，最終部署開發井101口，采收率提高6.9%。

圖5 薄儲層動用規律的數模擬合的影響

5 結論

（1）新鉆調整井鉆遇狀況統計顯示，薄儲層初期對產量有貢獻，后期產量貢獻減少甚至無產量。

（2）根據原井眼附近側鉆井的儲層水淹情況和超欠壓情況，結合微觀滲流力學徑向流理論，建立薄儲層動用指數遞減規律。

（3）在數模中引入地層傳導率因子與地層壓力降關系，以相似表征薄儲層動用指數遞減規律，符合油田的實際生產情況。