超低滲油藏分注地質標準及注采剖面劈分方法探討

楊學武，周美紅，張宏濤，王 軍，房玉鳳，牛金玲

（1.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006；2.中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

C油藏河道砂體交叉疊置，油藏平面及剖面非均質性強、隔層及夾層發(fā)育不穩(wěn)定且不連續(xù)，層段內剖面吸水不均勻，因此需要研究分注地質標準和層段注水優(yōu)化調整方法。本文通過分注地質標準和注采剖面劈分方法的進一步研究，為油藏層間及層內分注后，小層段注水政策優(yōu)化調整更具有科學性進而為其他分層開發(fā)區(qū)塊[1-4]，提供借鑒方法，提高分注效果。

1 油藏地質特征

1.1 砂體特征

砂體平面展布受沉積作用控制，長612-2砂體最發(fā)育，其次是長612-1和長621+2-1，湖泛期長611和長623砂體規(guī)模小。主力層長612和長621+2層內，河道砂體交叉疊置，在河道發(fā)育區(qū)，很難有效識別單一河道砂體。但油藏北部長612和長621+2之間隔層發(fā)育，油藏南部，不僅主力層長612和長621+2層內河道砂體交叉疊置，層間隔層也發(fā)育不穩(wěn)定，增加了有效分層注水的難度。

1.2 儲層非均質性

1.2.1 平面非均質性 變異系數(shù)顯示整體非均質程度中到高。長612砂體相對均質，長621+2北部最好，南部其次，中部最強。

1.2.2 層間非均質性 根據(jù)滲透率變異系數(shù)，層間非均質性強；長612與長621+2間隔層厚度顯示，北部隔層厚度大，中南部隔層基本小于2 m（見圖1）。

圖1 C油藏層間非均質特征柱狀圖

1.2.3 層內非均質性 儲層主要發(fā)育巖性夾層和物性夾層。縱向上砂體疊置率高，夾層整體不發(fā)育。夾層密度分布圖顯示，夾層在平面上連續(xù)性較差，基本不超過一個注采井組。

2 精細分層注水方法

2.1 分注地質標準

2.1.1 隔層厚度 根據(jù)對薄隔層壓裂試驗，在一定壓差下泥巖可滲濾的厚度小于0.1 m，隔層剪切破壞的最小厚度為0.4 m；在15 MPa壓力下，1 000 m井深管柱的伸長量約為0.38 m；磁定位誤差一般在0.1 m左右。隔層厚度小，上下層段物性存在差異，很難起到分注效果。隔層有良好的延伸性和穩(wěn)定性，隔層厚度要求在2.0 m以上。

2.1.2 層段數(shù)及物性 吸水剖面統(tǒng)計結果顯示，層段內吸水小層數(shù)一般在2～3個，超過3個時，小層間物性差異或非均質性強，導致層段內吸水不均矛盾突出，層段內小層數(shù)最好控制在3個以內。層段內滲透率突進系數(shù)小于1.4，細分時盡量減小該參數(shù)值。

2.1.3 層間級差 根據(jù)嘴損方程計算，設K2＞K1，則有ΔP2＜ΔP1，單層配水量在20 m3時，層間嘴損壓差最大在3.5 MPa，及ΔP2=ΔP1-3.5,極限注采井距為150 m時，最小合理生產(chǎn)壓差為2 MPa，計算小于2.5：

儲層物性好時，分注層段間級差可在較大范圍內；儲層物性越差，分注層間級差范圍越小。

2.2 注采剖面系數(shù)

通過可考慮滲透率、滲透率級差、有效厚度、砂巖厚度、射孔程度、連通系數(shù)、泥質含量、砂地比等對注采剖面的影響，分層注水量有五種劈分方法：

（1）有效厚度法（H法）；

（2）靜態(tài)劈分地層系數(shù)法（KH值法）；

（3）吸水剖面系數(shù)法；

（4）滲流阻力系數(shù)法；

（5）動態(tài)方程劈分法；

（6）物性系數(shù)百分比法。

方法（1）、（2）進行層段劈分，沒有充分考慮儲層的各種影響因素；方法（4）、（5）、（6）雖然考慮到了地質因素、開發(fā)因素等影響，但單因素影響系數(shù)確定困難；方法（3）產(chǎn)液剖面資料有限，無法滿足油田開發(fā)的需要。因此需要更合理的劈分方法。

2.2.1 動態(tài)方程劈分法 根據(jù)各油井的地質條件、驅油條件和開采條件，由下式計算劈分系數(shù)：

式中：Yi-劈分條件值；Ki-各注水井小層的有效滲透率值；Hi-各注水井小層的有效厚度值；Zi-各油井該層與對應注水井連通系數(shù)；Mi-各油井該層改造措施系數(shù)；Ei-各油井開采厚度系數(shù)；Gi-各油井滲透率級差系數(shù)；Di-各油井井點與對應注水井的井距。

在已計算出劈分系數(shù)后，進而可計算出各注水井對該層的注水量：

式中：QQ-注水井措施段內累計注水量。

比較KH法，H法，可以看出，動態(tài)劈分法注水量最接近實際吸水剖面測得的吸水量（見表1）。

2.2.2 物性系數(shù)百分比法 若已知產(chǎn)液剖面結果，需要按照產(chǎn)量劈分到射孔段對應小層，明確小層產(chǎn)出（見表2）。具體劈分方法為：儲層物性系數(shù)=射孔井段厚度×孔隙度×滲透率/泥質含量

表1 C油藏不同方法計算值與實際配注對比表

表2 C油藏油井實測產(chǎn)液剖面產(chǎn)出量百分比與物性系數(shù)百分比法結果對比

表3 C油藏水井實測吸水剖面產(chǎn)出量百分比與物性系數(shù)百分比法結果對比

射孔厚度＞砂層厚度的60%時，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂巖厚度的60%時，厚度采用射孔厚度；

射孔段跨砂層，將射孔段分別劈分到兩端砂層段。

若已知吸水剖面結果，需要按照吸水量劈分到射孔段對應小層，明確小層注入（見表3）。具體劈分方法：

射孔厚度＞砂層厚度的60%時，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂巖厚度的60%時，厚度采用射孔厚度；

圖2 產(chǎn)液剖面百分比與物性系數(shù)百分比擬合

同一砂層包含多個射孔井段時，厚度為該砂體內各射孔井段厚度之和；

射孔段跨砂層，則將射孔段分別劈分到兩段砂層段。

2.3 結果擬合

通過物性系數(shù)百分比法與實測產(chǎn)液及吸水百分比散點圖進行比較，實測百分比和物性系數(shù)計算百分比吻合度較高，因此可用該方法對所有油水井進行系數(shù)劈分（見圖2、圖 3）。

3 結論與認識

（1）C油藏變異系數(shù)顯示平面非均質程度中到高，長612砂體相對均質，長621+2北部最好，南部其次，中部最強；滲透率變異系數(shù)反映層間非均質性強，北部隔層厚度大，中南部隔層基本小于2 m；層內非均質性因夾層不發(fā)育，整體較弱。

圖3 吸水剖面百分比與物性系數(shù)百分比擬合

（2）C油藏總結分注標準為隔層厚度不小于2 m、層段內小層數(shù)控制在3個以內、層段內滲透率突進系數(shù)小于1.4、最大層間壓差在3.5 MPa左右、層段間級差小于2.5。

（3）動態(tài)方程劈分法和物性吸水百分比法均能對小層注水調整提供科學的依據(jù)。

（4）下步應通過實際油田開發(fā)調整效果，不斷完善分注標準及注采剖面劈分方法，更高效的推進分層注水技術應用。