L區塊水平井開發方案優化研究

劉巍 尹洪軍

摘 要： 通過分析扶余油田L區塊開發效果，針對該區塊存在的問題提出最佳的解決方案。運用了Petrel建模軟件完成建模，運用了Eclipse建立數值模型并且進行歷史擬合。通過分析水平井分布情況和剩余油分布特征，得到最佳水平井增產方案，為油田進一步開發提供給技術支持和保證。

關 鍵 詞：地質建模；數值建模；歷史擬合；方案優選

中圖分類號：TQ 357 文獻標識碼： A 文章編號： 1671-0460（2016）04-0739-03

Abstract： By analyzing the development effect of L block in Fuyu oil field， the best solution to the problem of the block was put forward. In this paper， the modeling work was completed by Petrel modeling software. Then a numerical model was built by Eclipse software， and the history was fitted. Through analysis of the distribution of horizontal well and the distribution of remaining oil， the optimal production plan of horizontal well was determined， which could provide technical support and guarantee for further development of oil field.

Key words： Geological modeling； Numerical modeling； Historical fitting； Scheme of optimization

水平井是通過油層泄油面積來提高油井產量、提高油田開發經濟效益的一項重要技術手段[1]。目前，扶余油田大部分老區已經進入中高采出程度階段，用常規方法提高采收率存在一定難度，需要分析研究井區存在的問題，有針對性的提出增產方案。由于利用常規直井開采效率低，開采難度大，利用水平井的優越性可以有效地開采，提高開采效率[2]。L區塊處于高含水油藏具有井段長、井排距小和層數多的特點，其剩余油多分布與斷層特征、儲層的平面展布等密切相關，利用對水平井進行方案調整，可以進一步挖掘高含水油藏局部區域的剩余油，提高采收率從而達到改善開發效果的目的。

1 L區塊建立地質模型及數值模型

1.1 建立地質模型

地質模型是油藏地質情況的直觀表現，地質建模能夠高度概括研究區塊的外部特征、內部情況和流體分布。地質工作者能夠進行準確直觀的分析，通過研究地質體型態以及儲層屬性的空間變化，為油藏精細數值模擬的研究提供準確、可靠的三維地質模型[2]。本次地質建模選用了Petrel建模軟件完成建模的工作。建立研究區塊的精細地質模型，包括相模型、孔隙度模型、滲透率模型、凈毛比模型和含水飽和度模型。

1.2 建立數值模型

進行數值模擬之前，模型初始需要輸入的參數包括油藏流體模型參數、流體的物性參數和巖石物性參數。油藏流體模型參數主要包括模型含水飽和度和流體壓力等；流體的物性參數主要包括流體密度、粘度、體積系數和壓縮系數；巖石物性參數主要是指巖石的壓縮系數。

歷史擬合采用ECLIPSE黑油模擬器E100，塊中心網格，笛卡爾坐標系統，全隱式求解。整個模擬過程所涉及的相態為水、油。歷史擬合的目的主要是對地質儲量、 全區含水率以及水平井單井含水率的擬合，最主要是針對水平井含水率的擬合。歷史擬合主要是通過調整初始含水飽和度來達到擬合各參數的目的[3，7]。擬合至2014年10月，實際綜合含水為78.60%，模型計算綜合含水為78.30%，相對誤差為2.2%，在合理誤差范圍內。

2 剩余油分布情況

根據L區塊水平井井位分布情況，該區塊水平井根據走向不同可分為兩類：東西向水平井和南北向水平井。通過剩余油含有飽和度圖可以看到剩余油分布情況，東西向水平井剩余油主要分布在注水井之間，南北向水平井剩余油主要分布在水平井左右兩側。東西向水平井和南北向水平井各以1口水平井為例，兩口井的井位圖和含有飽和度圖如圖1-4所示。

3 水平井存在的主要問題

（1）東西向水平井排距小，投產初期含水高，產量低

東西向水平井有3口水平井，投產初期含水高，產量低。投產初期3口水平井平均含水率為92.98%，平均日產油量為0.52 t。以水平井L57-P51為例，產量及含水變化曲線如圖5所示。

（2）南北向水平井投產初期產量高，見水后含水上升快

南北向水平井井位圖如圖6所示。南北向水平井有2口水平井，投產初期產量高，見水后含水上生快。以L74-P51為例，投產初期日產油量為13.24 t，見水后，含水率為23.53%.水平井L74-P51的產量及含水變化曲線如圖6所示。

4 水平井增產措施及效果分析

4.1 注采方式優化和增產措施原則及方案

根據措施原則，針對L區塊水平井與直井合理注采方式方案，進行分析對比。水平井L57-P51為東西向水平井，進行對角輪注措施并對所在井組兩口水淹的直井進行堵水；水平井L61-P51為東西向水平井，進行對角輪注并對所在井組一口直井進行壓裂；水平井L74-P51、L76-P51均為南北向水平井，進行同側輪住。具體水平井組調整效果對比表見表1。

綜上所述，L區塊井網較完善，東西走向水平井采取對角輪注的注采方式，南北走向水平井采用同側輪注的注采方式，開發效果較好，可以有效的改變滲流場，對井區剩余油進行有效驅替。

4.2 單井組見效分析

東西向水平井以L57-P51為例，南北向水平井以L74-P51為例，進行單井組見效分析。

（1）L57-P51井組

該井組注水井間存在剩余油，因此考慮將兩側水平井進行對角輪注。

原方案：L56-48注入量為15 m3/d，L56-50注入量為15 m3/d，L56-52注入量為15 m3/d，L58-48注入量為15 m3/d，L58-50注入量為15 m3/d，L58-52注入量為15 m3/d。

優化方案：L56-48注入量為15 m3/d，L56-50注入量為15 m3/d，L56-52注入量為15 m3/d，L58-48注入量為15 m3/d，L58-50注入量為15 m3/d，L58-52注入量為15 m3/d。六口注水井進行對角輪注，即L56-48、L58-50和L56-52為一組，L58-48、L56-50和L58-52為一組，兩組間隔注水，注水周期為3個月，L55-49在F171層進行堵水，L59-49在F121進行堵水。

進行對角輪注后，水平井L57-P51產油量升高，輪注初期含水率下降，后期含水率上升并超過未進行輪注的方案。L55-49和L59-49進行堵水后累計產油量增加。兩個方案預測10年的L55-49、L59-49和L57-P51的累計產油量和綜合含水率的對比見表2。

從表2可以看出，注水井對角注水，L57-P51累計增油1 126.52 t。L55-49和L59-49進行堵水后，L55-49累計增油460.20t，L59-49累計增油424.13 t，可以看出對角注水對L57-P51的效果明顯，堵水對L55-49和L59-49明顯效果，該井組共增油2 010.85 t。

（2）L74-P51井組

該井組水平井兩側存在大面積剩余油，因此考慮將水平井兩側進行同側輪注。

原方案：L68-50注入量為15 m3/d，L70-50注入量為15 m3/d，L72-50注入量為15 m3/d，L68-52注入量為15 m3/d，L70-52注入量為15 m3/d，L72-52注入量為15 m3/d，L74-52注入量為15 m3/d，L74-52井網試驗關井。

優化方案：L68-50注入量為15 m3/d，L70-50注入量為15 m3/d，L72-50注入量為15 m3/d，L68-52注入量為15 m3/d，L70-52注入量為15 m3/d，L72-52注入量為15 m3/d，L74-52注入量為15 m3/d，L74-52井網試驗關井，L60-48、L60-50、L62-48、L62-50和L62-52進行同側輪注，注水周期為2個月。

從上圖可以看出，L68-50、L68-52、L70-50、L70-52、L72-50、L72-52和L74-50進行同側輪注后，L74-P51的累計產油量增加，含水率上升。上述兩個方案預測10 a的L74-P51的累計產油量和含水率對比見表3。

從表3可以看出，L56-50、L56-52和L58-50進行井間輪注后，L74-P51的累計產油量增加，累計增油1 852.10 t，可以看出井間輪注對L74-P51的效果明顯。

5 L區塊調整對策研究

通過對L區塊的水平井與直井合理注采方式優化設計及增產措施技術對策研究，確定該井區的調整對策，輪注4口水平井，壓裂1口直井；共調整水平井注采比3口，提高注入壓力4口井[4-6]。L區塊通過水平井和直井合理注采方式研究及水平井增產措施技術對策研究后，綜合調整措施效果明顯，綜合調整措施后累計增油量1.09×104 t，采出程度為11.94%，階段采出程度8.00%，相對于原方案采出程度增加1.04%，預測到2024年10月，含水率為99.30%。綜合調整措施效果明顯。

6 結 論

（1）建立研究區塊的精細地質模型，包括相模型、孔隙度模型、滲透率模型、凈毛比模型和含水飽和度模型。

（2）對研究區塊含水率和水平井直井含水率進行了歷史擬合，擬合結果與實際吻合。

（3）通過對水平井井位和剩余油分布情況進行研究，分析得到水平井存在的主要問題。

（4）設計區塊水平井增產措施并進行水平井組收效分析，得到最佳的水平井增產方案。

（5）得到最佳的增產方案。

參考文獻：

[1] 任孟坤.水平井技術在蒲城油田高含水開發期剩余油挖潛中研究與應用[D].北京：中國地質大學，2012.

[2] 李佳男.DY油田S井區水驅調整方法研究[D].大慶：東北石油大學，2013.

[3] 趙春森，孫超，呂建榮.薩北第四過渡帶區塊水平井開發方案優化研究[J].科學技術與工程，2011，11（26）：6434-6437.

[4] 朱甲子.周期注水在薩北開發區水驅中的研究與應用[D].長春：吉林大學，2015.

[5] 朱銘.水平井-直井聯合布井跟蹤調整方法研究[D].大慶：東北石油大學，2011.

[6] 閔春佳，盧雙舫，唐明明.致密油儲層水平井壓裂參數優化模擬[J].斷塊油氣田，2015，22（6）：794-797.

[7] 吳鵬.北三西東南試驗區剩余油挖潛措施數值模擬研究[D].大慶：東北石油大學，2013.