沙河街組薄互層油藏控水穩油技術研究與實踐

何 芬

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

A 油田主要的生產層位是沙河街組沙三上段和沙三中段油組，是一個典型的薄互層油藏，油層厚度分布1 m～2.8 m，其中厚度為1 m～1.5 m 油層占比為85 %，儲層內泥質夾層非常發育。該油田含油層系縱向跨度較大，以定向井開發為主。單井平均射開油層層數為25 個，平均防砂段數為3 段。油井縱向各防砂段間滲透率級差是3～12，受儲層非均質性[1]影響，單井縱向層間干擾嚴重，大部分油井出現高滲層單層水突破，油田整體含水上升加快，自然遞減率大幅增加。目前國內外針對薄互層油藏油井縱向各層不同含水程度的層間干擾定量研究相對較少。因此，非常有必要對A 油田開展該研究。實踐證明，該研究方法實施效果顯著，為同類油田的開發提供較好借鑒經驗。

1 非均質性表征

A 油田平面區塊較多，被斷層分割成5 個斷塊，縱向上含油層系較多，近42 個油層。如何確定具有油田代表性的高、中、低滲透率值，是開展后續數模機理研究的基礎和關鍵。一般洛倫茲曲線法用來計算儲層滲透率變異系數，本文首次采用洛倫茲曲線方法計算具有油田代表性的高、中、低滲透率值。

樣本為5 個井區共64 口井，平均小層16 個，平均防砂段為3 段。從統計結果可以看到（見圖1），A 油田滲透率主要分布范圍是10 mD～80 mD，占比達65 %，其次是110 mD～190 mD，占比達19%，分布范圍210 mD～390 mD 樣品占比為11.1 %。

采用洛倫茲曲線法分別計算出以小層和完井段為單元的滲透率百分比與厚度百分比的關系曲線（見圖2）。結果顯示以完井段為單元統計相對弱化油田儲層非均質性。小層為單元統計更有油田代表性。

統計A 油田平均單井防砂段為3 段，根據眾多研究結果顯示，儲層滲透率大小與儲層厚度并無明顯關系，將A 油田洛倫茲曲線按橫坐標等分為3 等份，根據微積分方程分別計算出這三等份對應的滲透率值K1、K2、K3。計算結果為K1=285 mD、K2=76.48 mD、K3=26.97 mD，與前面滲透率樣本分布范圍統計結果基本相符合，確定A 油田儲層高滲透率值為285 mD，中滲透率值為76.48 mD，低滲透率值為26.97 mD。

2 油藏數值模擬

2.1 機理模型建立

根據確定代表性滲透率值K1、K2、K3，由滲透率與孔隙度回歸關系式計算相應的孔隙度，結合油田的實際注采井距、井網，建立A 油田的機理模型[2]（見圖3）。模型中DX=DY=40 m，DZ=1 m，儲層埋2 650 m，正常溫壓系統，地下原油黏度3 mPa·s，地層水黏度0.51 mPa·s，原油體積系數1.2，設計1 注1 采兩口井，注采井網為近似四點井網。

圖1 滲透率樣本分布范圍

圖2 A 油田洛倫茲曲線

圖3 機理模型圖

2.2 方案設計與指標對比

共設計3 個方案（見圖4）。方案1：原始狀態注水開發，注采平衡，P=5 MPa，油井含水98 %關井；方案2：以方案1 中高滲層不同含水階段為起始點，油井提液，提高中、低滲動用。

從數模計算結果可以發現，油井高滲層含水介于10 %至40 %時，通過全井提液（生產壓差提高1.7 倍）油井采收率[3-5]最佳，單井井控范圍內可達到30.0 %。但方案2 中所有提液方案開發效果均好于方案1。

因此該類型油藏穩油控水[6]的最佳時機，是在油井高滲層含水10 %＜fw＜40 %時。當高滲層含水40 %～60 %時，通過優化注水井縱向各層注采比，提高中、低滲層注采比，增加動用程度；當高滲層含水大于60 %時，卡高滲層，適當增加生產壓差啟動中、低滲層。

3 應用效果

A 油田在2018 年優選重點注采井組開展了提液試驗，其中優選原則是油井單層含水突破，首先單層含水率必須滿足10 %＜fw＜40 %的條件，其次是油井地層能量具備提液能力。11 口油井含水率均得到有效控制，日增油量達到310 m3，目前從產出剖面測試結果看，中、低滲油層水驅動用程度均得到明顯提高。

以B34 井組為例（見圖5），該井組為一注一采兩口開發井，油井B34 分3 段防砂，其中第二防砂段為高滲層，產出剖面測試顯示主要產層為第二防砂段，產液貢獻百分比為85 %，單層含水率48 %。對B34 井進行全井段提液，同時注水井B30 調整注水量，補充地層能量。從B34 井生產曲線來看，效果明顯，油井含水率降低11 %，日產油量增加近30 m3。

圖4 不同數模方案指標對比圖

圖5 B34 井生產曲線圖

4 結論

（1）A 油田縱向層間干擾大，油井在不同含水階段控水效果有差異，油井生產層段中高滲層含水10 %～40 %時，為控水黃金階段，通過全井提液（生產壓差提高1.7 倍）油井采收率最佳。

（2）該控水策略已在A 油田主力井區11 口井開展了礦場試驗，措施效果顯著。實踐證明該研究方法科學合理，為類似油藏開發提供借鑒。