J油藏層間干擾系數(shù)變化規(guī)律研究與實(shí)踐

何 芬

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452）

J油田主力產(chǎn)層是沙河街組，目前處在開(kāi)發(fā)早期，儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在平面上河道窄、多期砂體疊置交錯(cuò)，縱向上小層發(fā)育較多、厚度薄，油田投產(chǎn)時(shí)間短，測(cè)試資料少，目前合采層間干擾大，制約油田產(chǎn)能[1]建設(shè)。縱向上層間干擾大，非主力層段產(chǎn)能受層間干擾影響，動(dòng)用程度很低，有的非主力薄儲(chǔ)層根本沒(méi)有動(dòng)用。所以，非常有必要對(duì)不同含水階段的層間干擾系數(shù)[2]變化規(guī)律進(jìn)行研究表征，為J油田提高縱向儲(chǔ)層動(dòng)用提供科學(xué)合理的決策依據(jù)和措施方向。這對(duì)降低層間干擾，提高水驅(qū)油藏整體采收率非常有意義。實(shí)踐證明該技術(shù)的研究方法正確，為相似油田的高效開(kāi)發(fā)提供一定借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 層間干擾系數(shù)計(jì)算

對(duì)于多層合采砂巖油藏，分層產(chǎn)能測(cè)試表明，干擾系數(shù)隨著測(cè)試時(shí)含水階段不同而不同。實(shí)際上，除縱向非均質(zhì)性引起層間干擾外，隨著油田開(kāi)發(fā)的深入，縱向各層的壓力和含水率等差異也越來(lái)越大，并且這些參數(shù)相互影響、相互制約，使干擾進(jìn)一步加劇。根據(jù)滲流模型假設(shè)供油半徑無(wú)限大的水平均質(zhì)等厚的圓地層，在該地層中心有一口定向井生產(chǎn)，地層的邊界壓力一直保持不變。定向井的產(chǎn)能計(jì)算公式為：

對(duì)于運(yùn)用定向井開(kāi)發(fā)的多個(gè)薄砂層合采時(shí)，由于層與層之間存在干擾，實(shí)際合采產(chǎn)能不能直接用單層油藏產(chǎn)能公式計(jì)算，而是多個(gè)小層的產(chǎn)能疊加。假設(shè)無(wú)限大地層定壓邊界油藏共有m個(gè)小層，計(jì)算m個(gè)小層一起合采[3]時(shí)對(duì)應(yīng)的采油指數(shù)干擾系數(shù)為：

多層油藏合采采油指數(shù)可以表示為：

設(shè)定合采時(shí)油井鉆遇各小層的井筒半徑、泄油半徑和機(jī)械表皮系數(shù)相同，式（1）、（2）、（3）聯(lián)立，可以得到層間干擾系數(shù)的計(jì)算公式（4）：

式中：α-層間干擾系數(shù)，f；Q-油井產(chǎn)量，m3/d；K-油層平均滲透率，mD；Kro-油相滲透率，mD；Rev-供油半徑，m；Rwc-井筒半徑，m；S-機(jī)械表皮因子，f；Pme-合采井供給邊界地層壓力，MPa；Pmw-油井合采井底流壓，MPa；Pe-小層供給邊界地層壓力，MPa；Pw-小層油井井底流壓，MPa；h-油層厚度，m；Boi-原油體積系數(shù)，m3/m3；μoi-原油黏度，mPa·s；fwi-小層含水率，f。

根據(jù)J油田實(shí)際地質(zhì)靜態(tài)參數(shù)及油井生產(chǎn)狀況分別取對(duì)應(yīng)參數(shù)，計(jì)算出J油田不同含水率階段對(duì)應(yīng)的產(chǎn)油干擾系數(shù)曲線(xiàn)（見(jiàn)圖1）。

圖1 J油田產(chǎn)油干擾系數(shù)隨含水率變化曲線(xiàn)

研究結(jié)果表明，J油田產(chǎn)油干擾系數(shù)在不同含水階段具有不同增長(zhǎng)規(guī)律，在低含水階段產(chǎn)油干擾系數(shù)上升幅度較小。

從圖1可以看到，當(dāng)含水率fw＜40%，該油田產(chǎn)油干擾系數(shù)范圍為0.15～0.34，隨著含水上升產(chǎn)油干擾系數(shù)增加幅度較小；當(dāng)含水率fw＞40%產(chǎn)油干擾系數(shù)隨著含水快速上升，幾乎成直線(xiàn)上升，產(chǎn)油干擾系數(shù)最大可達(dá)0.89。在含水率大于40%時(shí)，產(chǎn)油干擾系數(shù)逐漸增大，因此應(yīng)該盡量在含水率小于40%以下采取合理的工作制度、細(xì)分層系等開(kāi)發(fā)策略獲得更高的可采儲(chǔ)量，提高油田整體開(kāi)發(fā)水平。

2 數(shù)值模擬研究

以J油田實(shí)際地質(zhì)模型建立機(jī)理模型（見(jiàn)圖2），利用數(shù)值模擬[4]計(jì)算不同開(kāi)發(fā)時(shí)間采液指數(shù)PI變化。

從油井產(chǎn)液指數(shù)變化曲線(xiàn)（見(jiàn)圖3）可以發(fā)現(xiàn)，油井在投產(chǎn)初期PI=21 sm3/d·bar，隨著注水開(kāi)發(fā)，半年后含水為20%油井PI=18 sm3/d·bar，折算產(chǎn)油干擾系數(shù)為0.15，一年后含水達(dá)到60%，油井PI=12.8 sm3/d·bar，折算產(chǎn)油干擾系數(shù)為0.4。由J油田產(chǎn)油干擾系數(shù)隨含水變化規(guī)律曲線(xiàn)計(jì)算fw=20%，產(chǎn)油干擾系數(shù)為0.18，fw=60%，產(chǎn)油干擾系數(shù)為0.41。兩種研究方法的研究結(jié)果基本一致。

圖2 J油田地質(zhì)模型

圖3 采液指數(shù)PI變化曲線(xiàn)

3 礦場(chǎng)試驗(yàn)與應(yīng)用

2017年在J油田主力井區(qū)優(yōu)選6口含水低于40%的油井進(jìn)行產(chǎn)能測(cè)試，分別測(cè)試定向井合采與分層單采的產(chǎn)能變化規(guī)律，測(cè)試結(jié)果證明該含水階段J油田產(chǎn)油干擾系數(shù)為0.3（見(jiàn)表1）。

2018年，油田對(duì)主力井區(qū)10口進(jìn)行工作制度調(diào)整，主要是通過(guò)注水井分層調(diào)配，對(duì)相對(duì)高滲的主產(chǎn)層適當(dāng)減少注采比，對(duì)沒(méi)有動(dòng)用的相對(duì)低滲的非主力產(chǎn)層適當(dāng)增加注采比，提高油井縱向各小層動(dòng)用程度，盡量減緩單層含水突破，減少層間干擾。通過(guò)調(diào)整注水井合理工作制度，有效減緩油田自然遞減率，與措施前相比，自然遞減率減少2%。實(shí)踐證明效果非常明顯。

4 結(jié)論

（1）產(chǎn)油干擾系數(shù)在不同含水階段具有不同增長(zhǎng)規(guī)律，當(dāng)含水率fw<40%，J油田產(chǎn)油干擾系數(shù)隨著含水上升產(chǎn)油干擾系數(shù)增加幅度較小，當(dāng)含水率fw>40%產(chǎn)油干擾系數(shù)隨著含水快速上升，幾乎成直線(xiàn)上升。

（2）在含水率小于40%通過(guò)調(diào)整合理的工作制度可有效提高縱向上油層動(dòng)用程度，減少層間干擾，控制含水上升并減緩自然遞減率，提高油田整體開(kāi)發(fā)水平。從已實(shí)施的礦場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示效果較好，為類(lèi)似油藏開(kāi)發(fā)提供借鑒。

表1 6口井產(chǎn)能測(cè)試分析表