多學科油藏研究成果在分類油層采出程度計算中的應(yīng)用

李瑞英，董 烈

(1.大慶師范學院物理與電氣信息工程學院，黑龍江 大慶 163712;2.大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

0 引言

喇薩杏油田是非均質(zhì)嚴重、油層縱向滲透率差異較大和平面砂體組合復雜的多油層油田，針對這一特點，在油田水驅(qū)開發(fā)的過程中，逐步發(fā)展和完善了一套以分層開采為核心的水驅(qū)開發(fā)調(diào)整的做法。經(jīng)過五十多年的開發(fā)，綜合含水93.56%，采出程度47.4%，處于“雙特高”開采階段。目前，喇薩杏油田除南部部分區(qū)塊外一類油層三次采油基本結(jié)束，在“十二五”末，北部油田二類油層一次上返也基本結(jié)束，如何準確的給出分類油層的采出程度，對于二類油層的有效動用方式的選取以及三類油層提高采收率技術(shù)的確定都有重大的意義。喇薩杏油田分類油層地質(zhì)儲量相對明確，而累積產(chǎn)油量、可采儲量等卻只能分到井網(wǎng)，需要將其進行合理匹配，縱向上，一類油層分布較為清楚(PI組主力油層)，而平面上二、三類油層交互分布，客觀上增加了確定分類油層采出程度的難度。深化研究喇薩杏油田分區(qū)塊、分類油層地質(zhì)儲量的采出程度，明確剩余儲量潛力和調(diào)整對策，具有重要的現(xiàn)實和指導意義。

目前油田礦場使用的計算采出程度方法主要有4種:靜態(tài)資料法、檢查井資料法、動態(tài)資料法和水驅(qū)曲線法，以上4種方法各有其優(yōu)缺點［1－6］，靜態(tài)法誤差大，檢查井資料區(qū)域性強又不具有代表性，動態(tài)資料法以及水驅(qū)曲線法對三次采油不大適用。如何比較準確的計算出分類油層的采出程度，提供一種定量預測采出程度行之有效的方法，是喇薩杏油田開發(fā)需要迫切解決的問題之一。多學科油藏研究方法的應(yīng)用既覆蓋了動靜態(tài)資料又具有時效性，較好的解決了在計算分類油層采出程度中存在的問題。以薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)塊為例，利用多學科油藏研究的方法計算的結(jié)果與取芯井的結(jié)果比較接近，滿足了油田生產(chǎn)實際的需要。

1 多學科油藏研究

1.1 多學科油藏研究的概念和意義

在油氣田開發(fā)工程中，現(xiàn)代油藏管理是重要的研究方向之一，油藏精細描述工作以及剩余油分布研究又是現(xiàn)代油藏管理中的核心內(nèi)容。多學科油藏研究將沉積微相研究、微幅度構(gòu)造研究、三維地質(zhì)模型、油藏精細地質(zhì)、測井解釋、開發(fā)地震、巖石物理、和油藏模擬等多種學科無縫銜接，克服學科之間的獨立性，發(fā)揮動靜有機結(jié)合的協(xié)同作用，實現(xiàn)定量認識剩余油分布和措施挖潛優(yōu)化的一體化，從而使油藏認識更加深入，逐步實現(xiàn)以油藏數(shù)字化、可視化、應(yīng)用軟件集成化和方案編制個性化［7－10］。

1.2 多學科油藏研究在大慶油田上的應(yīng)用

喇薩杏油田有五十多年的開發(fā)歷史，井網(wǎng)由基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次加密、二次加密、三次加密變化到三次采油開發(fā)井網(wǎng)，油藏地質(zhì)研究也是越來越精細，多年來形成了一套具有大慶油田特色的多學科油藏發(fā)展之路。對于這樣一個處于“雙特高”的油田，如何進一步改善開發(fā)效果，延長油田開發(fā)壽命，提高油田采收率，搞現(xiàn)代油藏管理是必由之路。大慶喇薩杏油田多學科油藏研究與應(yīng)用，初期僅限于開發(fā)地質(zhì)和油藏工程人員的密切合作，運用油藏地質(zhì)建模和油藏模擬技術(shù)來研究處于特高含水后期的油藏。為更好的開展油藏數(shù)值模擬工作，彌補分層動態(tài)與測試資料的不足，對大慶油田多層非均質(zhì)油層，進行了密井網(wǎng)條件下沉積單元的微相研究，并以沉積微相邊界為約束條件，分相帶建立三維地質(zhì)模型，做到沉積學與地質(zhì)統(tǒng)計學相結(jié)合，更加符合實際，提高了開發(fā)動態(tài)歷史擬合的精度和速度，保證了細化到單砂層的精細油藏模擬的有效性。同時研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的油藏數(shù)值模擬微機機群的構(gòu)建技術(shù)和并行數(shù)值模擬軟件PBRS，為大規(guī)模計算提供了支撐。同時推出了一個以局域網(wǎng)為傳輸通道，以開發(fā)數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，以中文Windows為圖形用戶界面的多學科油藏研究平臺。

1.3 多學科油藏研究的主要工作內(nèi)容和步驟

(1)結(jié)合自身儲層沉積微相研究的特點，采用三維相控地質(zhì)建模的方法，建立起從縱向細到單砂層、從平面細到沉積微相的油藏三維數(shù)值模型，構(gòu)建了從精細地質(zhì)研究到油藏數(shù)值模擬定量動態(tài)研究的橋梁。

(2)通過歷史擬合，從動、靜態(tài)資料的匹配性方面對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行全面核實、與監(jiān)測資料的統(tǒng)計分析相對比，對油藏地質(zhì)認識、目前動用情況、采出程度等提出存在的主要問題，并對油藏的剩余潛力有初步的認識。

(3)針對存在的主要問題和剩余的潛力，制定精細的油藏工程調(diào)整方案，用多學科油藏研究成果預測實施后幾年的開發(fā)效果，并對開發(fā)效果進行經(jīng)濟評價，優(yōu)選出效果最好方案而進行推薦。

(4)將推薦方案進行到礦場實施、并與現(xiàn)場測試資料進行比對，同時加強生產(chǎn)監(jiān)測、及時的跟蹤評價，并有針對地做出調(diào)整。

2 分類油層采出程度計算

2.1 提取多學科研究成果

利用各區(qū)塊的多學科研究成果，提取各小層的地質(zhì)儲量、累積產(chǎn)油量、采出程度等相關(guān)數(shù)據(jù)。同時核對模型地質(zhì)儲量(尤其是平面上分布二、三類油層的小層，要依據(jù)油層分類標準確定其分類油層儲量)。通過模型采出程度以及核對后的地質(zhì)儲量確定該小層的計算累積產(chǎn)油量并替換原模型的累積產(chǎn)油量。

2.2 確定一類油層采出程度

由于一類油層主要分布在PI組的主力油層，在進行三次采油前，已經(jīng)進行了數(shù)值模擬研究，因此運用三次采油前的水驅(qū)階段采出程度以及加上三次采油階段累積產(chǎn)油，就可以確定一類油層的采出程度。

2.3 核實區(qū)塊累積采油，確定各小層核實采出程度

一類油層采出程度已確定，即可確定一類油層累積產(chǎn)油量。該區(qū)塊總的累積產(chǎn)油量為確定值，可以通過報表數(shù)據(jù)獲得。將外報累積產(chǎn)油數(shù)據(jù)扣除一類油層累積產(chǎn)油即為二、三類油層總的累積產(chǎn)油量，與模型(扣除一類油層累積產(chǎn)油)累積產(chǎn)油量進行成比例恢復，即可得到各小層的核實采出程度。

2.4 二、三類油層采出程度的確定

二、三類油層的按小層的地質(zhì)儲量分類結(jié)果明確，二、三類油層合計累積產(chǎn)油確定，因此確定二類油層的采出程度，即可求出三類油層的采出程度，同時確定三類油層的采出程度即可求出二類油層的采出程度。基于這種算法，計算二、三類油層儲量占所在比例，將二、三油層儲量占所在小層比例大于90%的油層累積產(chǎn)油量加在一起，除以占所在小層比例大于90%的油層的地質(zhì)儲量，即可分別計算二、三類油層的采出程度。利用上述方法可以計算出兩組結(jié)果。將兩組結(jié)果進行比對，差別不大，取兩者平均值確定為最終結(jié)果;如果結(jié)果出現(xiàn)很大的差別，可以通過取芯井資料、新井水淹解釋資料等相關(guān)資料進行校正。

3 在薩北開發(fā)區(qū)中A區(qū)塊的應(yīng)用

3.1 提取多學科油藏成果并進行儲量分類

以薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)塊為例，提取其多學科油藏研究成果，如表1所示。核實區(qū)塊地質(zhì)儲量后，將各小層從上部S11到下部G225的地質(zhì)儲量按照油層類型進行分類。其中PI1－4油層為一類油層，其他油層按照地質(zhì)分類結(jié)果進行二、三類油層劃分。除部分小層單獨劃為二類或三類油層外，大多數(shù)小層中二類和三類油層共存，這也為分類油層采出程度的劃分帶來了困難。

表1 薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)地質(zhì)儲量分類表

3.2 核實A區(qū)塊各小層采出程度

A區(qū)塊截止2011年底報表累積產(chǎn)油量5582.1萬噸，根據(jù)該區(qū)塊三次采油方案，一類油層注聚前水驅(qū)采出程度35.03%，一類油層三次采油階段累積產(chǎn)油677.16萬噸，從而確定目前一類油層采出程度52.46%，一類油層累積產(chǎn)油量2038.6萬噸。二、三類油層累積產(chǎn)油量3543.5萬噸，其中二類油層三次采油階段累積產(chǎn)油238.52萬噸，二三類油層水驅(qū)累計產(chǎn)油3305萬噸。基于多學科小層采出程度的結(jié)果，恢復成報表累積產(chǎn)油(扣除一類油層)下的小層水驅(qū)采出程度，如表2所示。

3.3 二、三類油層采出程度的確定

計算二、三油層儲量占所在比例，二類油層儲量占所在比例大于90%的油層累積產(chǎn)油為387.36萬噸，二類油層地質(zhì)儲量1802.7萬噸，二類油層采出程度為38.13%，利用二類油層的采出程度計算三類油層采出程度29.18%，三類油層儲量占所在比例大于90%的油層累積產(chǎn)油為411.28萬噸，三類油層地質(zhì)儲量1476.5萬噸，三類油層采出程度為27.86%，利用三類油層的采出程度計算二類油層采出程度38.58%。兩組計算結(jié)果相差不大，而且通過該2008年區(qū)塊取芯井資料顯示，二類油層采出程度35.8%，經(jīng)過4年的開發(fā)目前采出程度應(yīng)該增加2.5個百分點左右，與預測結(jié)果基本符合，如表3所示。

綜合以上結(jié)果，確定該區(qū)塊最后確定二類油層水驅(qū)采出程度38.46%，三類油層水驅(qū)采出程度28.21%。結(jié)合三次采油階段的累計產(chǎn)油量，從而最后確定薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)塊的分類油層采出程度見表4。

表2 薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)分層采出程度計算結(jié)果表

表3 薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)二、三類油層分層儲量比例表

表4 薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)分層油層采出程度結(jié)果表

4 結(jié)語

(1)用多學科油藏工程方法計算的分類油層采出程度，解決了因為喇薩杏油田平面上二、三類油層的交互分布，縱向上多層合采而為分類油層采出程度的計算所帶來的問題。

(2)以薩北開發(fā)區(qū)A區(qū)塊為例，用多學科油藏工程方法計算的分類油層采出程度，經(jīng)驗證，該計算結(jié)果更符合油田實際。計算的結(jié)果與取芯井的結(jié)果比較接近，能夠很好的反應(yīng)油藏的實際。

(3)在多學科油藏成果覆蓋不到的區(qū)塊，也可以考慮新井水淹層解釋成果，作為分層采出程度的依據(jù)。

［1］李允.油藏模擬［M］.東營:石油大學出版社，1999.

［2］洪世澤.油藏物理基礎(chǔ)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1985.

［3］劉鵬程.邏輯斯蒂旋回模型預測油田采出程度的廣義形式［J］.油氣采收率技術(shù)，2000，7(3):31－34.

［4］錢杰，張國珍，原觀軍，等.薩爾圖北一、二排西上返區(qū)塊采出程度分析［J］.西南石油學院學報，2006，28(2):61－63.

［5］郝磊.簡化歷史擬合法計算水驅(qū)空白階段采出程度［J］.油氣田地面工程，2006，25(9):10.

［6］吳湛，彭鵬商.水驅(qū)油田采出程度計算及措施效果評價［J］.石油學報，1994，15(1):76－82.

［7］張武，丁曉軍，陳曉冬.注水利用率方法評價油藏開發(fā)效果［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2009，(13):40－41.

［8］韓大匡.深度開發(fā)高含水油田提高采收率問題的探討［J］.石油勘探與開發(fā)，1995，22(5):47－55.

［9］李莉，韓德金，周錫生.大慶外圍低滲透油田開發(fā)技術(shù)研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23(5):85－87.

［10］趙國忠，王曙光，尹芝林.大慶長垣多學科油藏研究技術(shù)與應(yīng)用［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23(5):78－81.