縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度研究

王 一

（成都理工大學能源學院，四川成都 610059）

縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度研究

王 一

（成都理工大學能源學院，四川成都 610059）

縫洞型碳酸鹽巖油藏的儲層類型與其他類型油藏極其不一樣，因而對于縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度的研究，目前還沒有一種比較成熟的方法。針對上述問題，以縫洞型碳酸鹽巖油藏常見的一種儲滲模式進行研究，考慮該類型油藏油井的產量遞減規律，同時結合相類似油藏計算井網密度的經驗公式，并對該經驗公式產生的誤差進行原因分析及修正，從而得到了一種計算縫洞型碳酸鹽巖井網密度的新方法。油田應用實例表明，該方法對于縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度的計算有很好的指導作用。

縫洞型碳酸鹽巖油藏；井網密度；產量遞減規律

井網密度是油藏開發的一個重要指標，井網密度是否合理，對最終采收率和經濟利益至關重要，國內外對于合理井網密度的確定方法已經很成熟，但這些方法主要運用于砂巖油藏。因此本文對某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度進行初步研究，以相類似油藏井網密度經驗公式為基礎，并對該經驗公式產生的誤差進行修正，從而得出計算縫洞型碳酸鹽巖井網密度的方法。

1 油藏地質特征

某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏儲集體復雜，非均質性嚴重，埋藏較深，一般在5000 m以上，裂縫、溶洞比較發育，其儲集空間以孔、洞、縫為主，儲層的基質部分儲集性能總體較差，絕大部分不具有儲集油的能力，油氣的高產能主要依靠裂縫和大型溶蝕孔洞發育帶，眾多高產井已說明了這一點。根據目前的資料研究分析，該區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏含油氣儲層類型主要有單溶洞多裂縫型（見圖1）和多溶洞多裂縫連通型（見圖2）[1-2]。

圖1 單溶洞多裂縫型儲層模式圖

圖2 多溶洞多裂縫型儲層模式圖

2 油井產量變化模型

圖3 單溶洞多裂縫型油藏示意圖

針對圖1類型儲層的油井產量變化規律進行數學公式的推導。假設油井通過多條天然裂縫與體積為Vo（m3）的溶洞連通，為簡化數學公式，這里假定只有兩條天然裂縫（見圖3）。裂縫的長，寬，高分別為 L1（m），W1（m），H1（m）和 L2（m），W2（m），H2（m）；油井產量為Q（t），井底流壓為Pwf（MPa），原始地層壓力為Pi（MPa），某一時刻t（d）與溶洞連通的裂縫壓力分別為P1和P2（MPa），流體的壓縮系數為C（MPa-1），原油粘度為uo（mPa·s），忽略裂縫和溶洞的可壓縮性。

根據趙艷艷博士的研究[3]，得裂縫1，2分別流向井底的產量為Q1，Q2則：

由（3）式可知，油井的產量隨時間呈指數遞減的規律，同理依照以上的理論推導，單溶洞多裂縫型和多溶洞多裂縫連通型油藏也符合指數遞減規律。但由于奧陶系碳酸鹽巖油藏的開發情況非常復雜，不能絕對的認為油井產量都符合以上的遞減規律，結合項目生產動態數據研究，衰竭式開發階段產油量緩慢遞減類型的油井，絕大多數符合上述產量遞減規律；相反產油量快速遞減的油井，由于該類油井含水上升快，產量低，使得產油量情況變化復雜[4-5]。

3 井網密度方法研究[6-7]

縫洞型碳酸鹽巖地質情況復雜，裂縫較發育，儲層埋藏深度大，開發成本高，研究一套合理井網密度的方法，需要考慮經濟因素。要使井網密度達到經濟上合理，必須滿足下列條件：（1）防止井網過密，造成不合理投資；（2）避免井網過稀，致使最終采收率降到經濟合理界限以下。

該方法以謝爾卡喬夫公式為基礎：

式中：ER：最終采收率，小數；Ed：驅油效率，小數；b：井網密度常數，口/平方千米；f：井網密度，口/平方千米。

同時結合油井產量變化模型的推導結論，碳酸鹽巖油藏開發初期，油井產量大多數符合指數遞減規律，可推導得：

式中：Q0：年產量，104t；Dc：年綜合遞減率，小數；T：油藏開發年限，年；N：地質儲量，104t；R：油藏開發期內可采儲量采出程度，小數。

在綜合經濟效益因素，可得到投資凈現值的計算公式：

式中:Y1：開發期內總收入，萬元；Y2：開發期內總投資，萬元；P：稅后油價，元；C：原油操作成本，元/噸；a：原油商品率，小數；i：基準收益率，小數；A：含油面積，km2；M：單井總投資，萬元。

將公式（4）和（5）代入公式（6）得：

（1）當NPV為達到最大值時，對應的井網密度為合理井網密度 f合；即，整理化簡得：

（2）當NPV＝0時，對應的井網密度為經濟極限井網密度f極；即整理化簡得：

4 實例計算

現以某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏為例說明方法的應用，參數數值（見表1）。

表1 某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度計算參數表

根據以上參數，利用（9）和（10）式分別計算該區塊的井網密度（見表2）。

表2 某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度計算結果

從表2可看出，合理井網密度比目前井網密度要小，根據目前的生產狀況研究，按照當前布署的井網密度，達不到預期的采收率，因而上述方法得出的合理井網密度不準確。

分析誤差認為，對于每一具體的油藏，驅油效率Ed和井網指數b是一定的，但這些參數有時不能完全獲取，因此這兩參數的獲取一般通過借鑒類似油田的數值。但由于某區塊油藏開發時間、生產狀況與借鑒的油田還是有些差別，因此在借鑒井網指數b參數值時，代入謝爾卡喬夫公式對某區塊的采收率計算存在一定的誤差，需對井網指數進行校正。對于驅油效率的取值，結合該區塊油藏孔隙度、滲透率、以及原油粘度、密度等高壓物性綜合分析，驅油效率Ed借鑒的數值可不用校正。

5 修正后井網密度方法

（1）根據誤差來源分析，提出校正系數X，即有bX。因此某區塊的井網密度與采收率的關系為：

（2）借鑒類似油田參數：塔河油田衰竭式開采采收率 0.14～0.23，平均驅油效率0.5，井網密度 1.27，則用（4）式得出井網指數 0.986～1.617。

（3）校正參數：某區塊目前井網密度0.33，采出程度0.04（將其當成目前井網密度下的最終采收率），結合借鑒的驅油效率和井網密度，利用（4）式反算X為0.52～0.85。計算時可依據明確的采收率和井網指數，得出相應的校正系數，本文計算取值X為0.55。

（4）校正后公式及計算結果：校正后，合理井網密度校正公式為：

極限井網密度校正公式為：

經計算校正結果（見表3）。

依據目前國內已投入開發的碳酸鹽巖油藏及前人認識成果，縫洞型碳酸鹽巖油藏平均井距為500～700 m，因此校正后方法得出的合理井網密度及合理井距具有合理性[8]，計算方法具有參考價值。

表3 某區塊縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度校正結果

6 結論

（1）本方法考慮縫洞型碳酸鹽巖油藏油井產量變化規律情況，結合類似油藏井網密度經驗公式，并對其進行修正，從而得出了一種計算縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度的方法。該方法計算的結果對比同類的油藏開發技術，說明本方法有合理性。

（2）對于縫洞型碳酸鹽巖油藏井網密度的研究，利用類似油藏井網密度的經驗公式計算時，需對經驗公式的參數進行必要的修正，使之適合所要計算的區塊，否則計算出來的值將會存在一定的誤差。

（3）本方法涉及到的油井產量遞減規律，與目前某區塊的實際生產數據吻合，該規律適用于衰竭式開發的縫洞型碳酸鹽巖油藏，對于開發中后期的產量變化規律還需進一步的研究。

（4）縫洞型碳酸鹽巖油藏儲層非均質性極其嚴重，一般采取不規則井網部署方式，除了單純地計算合理井網密度和合理井距之外，還應該結合其它指標，如單井控制儲量等進行綜合分析，才能制定出更好的開發政策。

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A study of well density for fractured－vuggy carbonate rock reservoirs

WANG Yi
（Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

The model of fractured-vuggy carbonate rock reservoirs are much different from.Sandstone reservoirs that there isn’t a mature method of study of well density for it in today.So that,base on the production decline law in one of normal models of fractured－vuggy carbonate rock reservoirs and integrates empirical formula on calculate well density with similar reservoirs,also analysis and revise the error which generates by the formula,a new method of determining well density for fractured-vuggy carbonate rock reservoirs is presented.The application of the method indicates that it is have a good guide to research well density in fracture-vuggy carbonate rock reservoirs.

fracture-vuggy carbonate rock reservoirs；well density；production decline law

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.003

TE344

A

1673－5285（2012）11－0011－04

2012-06-28

王一，男（1986－），成都理工大學能源學院在讀碩士研究生，油氣田開發工程專業，研究方向油藏工程與數值模擬，郵箱：wy03105130@126.com。