強(qiáng)非均質(zhì)性砂巖油藏注水開發(fā)參數(shù)優(yōu)化分析

龍禹 劉德華 胡泊

摘 ?????要： 現(xiàn)階段關(guān)于非均質(zhì)砂巖油藏開發(fā)均衡驅(qū)替過程中，劃分一套開發(fā)層系存在嚴(yán)重層間干擾問題，同時(shí)針對(duì)注水開發(fā)過程中各參數(shù)的優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)均是考慮從獲得最大采收率角度出發(fā)。針對(duì)強(qiáng)非均質(zhì)砂巖注水開發(fā)過程中，對(duì)低滲層段進(jìn)行壓裂開發(fā)，解決一套開發(fā)層系下層間矛盾的問題，同時(shí)定義無(wú)水期采收率和最終采收率和值這一新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各開發(fā)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，并針對(duì)X區(qū)塊進(jìn)行論證，對(duì)比分析兩種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模擬開發(fā)40 a的全區(qū)采油速率，計(jì)算求得最終累計(jì)將來值。結(jié)果顯示采用新標(biāo)準(zhǔn)能在初期獲得更高大的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值，并且累計(jì)將來值更大。通過本文提出的新標(biāo)準(zhǔn)，可以為砂巖油藏注水開發(fā)過程中各參數(shù)的優(yōu)選提供一點(diǎn)借鑒的地方。

關(guān) ?鍵 ?詞：注水開發(fā);參數(shù)優(yōu)選;壓裂;采收率和值

中圖分類號(hào)：TE 357 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ??????文章編號(hào)： 1671-0460（2019）04-0782-05

Abstract： At present， in the development process of heterogeneous sandstone reservoir， serious inter-layer interference problem exists in a set of development layers is seldom considered. At the same time， the optimization criteria of each parameter in the process of water injection are all considered to obtain the maximum recovery. In the process of water flooding in strong heterogeneous sandstone， the fracture development of low permeability layers has been developed to solve the problem of interlayer contradiction in a set of development strata. In this paper， the new standard of the recovery rate and final recovery and value of the water free period was defined， and the development parameters were selected for the X block， and the comparison and analysis of two kinds of evaluation standards for simulation development of 40 years whole area oil recovery rate were carried out， the final net present value was calculated. The results showed that the new standard got a higher financial net present value in the early stage， and the final financial net present value was greater. The new standard proposed in this paper can provide some reference for the optimization of parameters in the process of water flooding development in sandstone reservoirs.

Key words： Waterflood development; Parameter optimization; Fracture; Cumulative recovery ratio

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于非均質(zhì)砂巖儲(chǔ)層水驅(qū)提高采收率的研究最早由M.Muskat[1]在1951年提出，默認(rèn)地層均質(zhì)并且驅(qū)油方式為活塞式水驅(qū)，模型計(jì)算結(jié)果顯示水驅(qū)效果明顯。Smith[2]考慮到油、水相滲流能力不同，從流動(dòng)系數(shù)的角度出發(fā)對(duì)水驅(qū)模型進(jìn)行修正。1991年張銳[3]針對(duì)非均質(zhì)砂巖油藏對(duì)比天然水驅(qū)和人工水驅(qū)的開發(fā)資料，表明天然水驅(qū)開發(fā)效果更好。1996年趙長(zhǎng)久[4]針對(duì)油田注水開發(fā)中高含水，對(duì)井組進(jìn)行周期性調(diào)整注水強(qiáng)度，相比常規(guī)注水開發(fā)提高采收率3%～10%。2001年張順[5]針對(duì)非均質(zhì)、低滲透砂巖油田水驅(qū)開發(fā)中后期產(chǎn)油量低的情況，提出同井分層注、采開發(fā)模式，水驅(qū)采收率預(yù)測(cè)值較標(biāo)定值提高3.7%。2003年閆范[6]針對(duì)非均質(zhì)油藏注水開發(fā)過程中，提出以過渡帶隔相注水工藝、實(shí)行微破裂壓力注水及調(diào)剖、調(diào)驅(qū)等多種工藝結(jié)合進(jìn)行的合理注水，并且在橋口油田的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了連續(xù)6年的控水穩(wěn)油。2005年姜必武[7]從非均質(zhì)地層不同滲流特性介質(zhì)的壓力傳導(dǎo)速度不同的角度出發(fā)，通過不穩(wěn)定注水產(chǎn)生不穩(wěn)定壓力差實(shí)現(xiàn)油水交滲流動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明能明顯提高最終采收率。2012年楊林江[8]通過實(shí)驗(yàn)研究了間歇注水提高采收率機(jī)理，并在文明寨明一塊油藏取得較好的控水穩(wěn)油效果。2015年王麗[9]針對(duì)非均質(zhì)儲(chǔ)層進(jìn)行分層注水及堵水調(diào)剖進(jìn)行評(píng)價(jià)，顯示能明顯改善層間矛盾。2017年石秀秀[10]針對(duì)強(qiáng)非均質(zhì)性低滲儲(chǔ)層，分別從壓裂、分層開采、自控水驅(qū)等方面總結(jié)增產(chǎn)措施，提高了低滲油藏的開發(fā)效率。

1.5 ?采油速度優(yōu)化分析

對(duì)水驅(qū)開發(fā)油田而言，影響穩(wěn)產(chǎn)期結(jié)束時(shí)及油田最終采出程度的主要因素有穩(wěn)產(chǎn)期采油速度、油田措施、儲(chǔ)層及流體的物性等，其中最重要的是油田穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)的采油速度。合理的采油速度應(yīng)該能在現(xiàn)有的工藝條件下充分發(fā)揮油井的采油能力和注水井的注水能力，在控制含水上升速度、不降低水驅(qū)油波及效果的前提下， 能以較快的速度拿油盡量縮短投資回收周期從而提高油田的經(jīng)濟(jì)開發(fā)效益。目前對(duì)尚未開發(fā)或開發(fā)初期油田穩(wěn)產(chǎn)期采油速度的預(yù)測(cè)主要還是利用油藏工程經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法。

油藏經(jīng)驗(yàn)公式考慮從底層流動(dòng)系數(shù)和井網(wǎng)密度出發(fā)，通過公式（2）求得合理的采油速度，公式如下：

針對(duì)本次區(qū)塊有效滲透率為106×10-3 μm3 ，地層原油粘度取6.8 mPa·s，計(jì)算得到采油速度為1.868%。

分析表4中數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)單井配產(chǎn)15 t/d時(shí)，能獲得最大的最終采收率，值為36.34%;當(dāng)單井配產(chǎn)在20 t/d時(shí)，能夠獲得最大的無(wú)水期采收率，值為8.77%。

隨著單井配產(chǎn)增加，導(dǎo)致油水界面過快推移到生產(chǎn)井底，進(jìn)而造成無(wú)水期采收率降低，而當(dāng)單井配產(chǎn)低時(shí)，儲(chǔ)層動(dòng)用程度低，在油水界面推移至井底前，采出程度低。最終采收率最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的單井配產(chǎn)顯示為15 t/d，采收率和值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的單井配產(chǎn)為20 t/d。

2 ?累計(jì)將來值評(píng)價(jià)

2.1 兩種標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)參數(shù)對(duì)比

分析本文提出的采收率和值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最優(yōu)注采比為1.1：1，最優(yōu)單井配產(chǎn)為20 t/d，而通過最終采收率進(jìn)行評(píng)價(jià)獲得的最優(yōu)注采比為1：1，最優(yōu)單井配產(chǎn)為15 t/d。針對(duì)本次X區(qū)塊，對(duì)比分析兩種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬研究，參考同類區(qū)塊，選用五點(diǎn)法面積井網(wǎng)，模擬開發(fā)40 a，全區(qū)采油速率和采收率隨時(shí)間變化關(guān)系圖，如圖6、7所示。

分析圖6和圖7中數(shù)據(jù)，顯示在采收率和值標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)下區(qū)塊初期采油速率較大，后期產(chǎn)油速率降低，解釋為初期強(qiáng)注強(qiáng)采模式，區(qū)塊初期效果較好，當(dāng)油水界面推移至油井井底時(shí)，考慮到油水相滲流過程水相為優(yōu)勢(shì)相，造成后期產(chǎn)油速率降低。同時(shí)，分析采收率數(shù)據(jù)顯示在采收率和值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下，初期能獲得較大的區(qū)塊采收率值，后期逐漸降低，直至低于最終采收率標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)下獲得的采收率值。

2.2 ?最終收益對(duì)比評(píng)價(jià)

考慮本次新標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)下的油井井距未發(fā)生變化，表征為井網(wǎng)密度不發(fā)生變化，默認(rèn)兩種開發(fā)方案投資成本相同。標(biāo)定銀行定期存款利率i=2.0%，標(biāo)定商品轉(zhuǎn)化率為0.95，標(biāo)定稅率為36%，標(biāo)定原油銷售價(jià)格為60美元/桶（3380元/t），通過區(qū)塊產(chǎn)量將來值法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，對(duì)比求得兩種標(biāo)準(zhǔn)下的銷售收入將來值，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表5。

分析表5中數(shù)據(jù)，可知，在原標(biāo)準(zhǔn)下可保證油田能獲得更好的區(qū)塊采出程度，表征為累計(jì)原油產(chǎn)量更多，但是考慮到油田初期在很大程度上決定這油田最終的經(jīng)濟(jì)效益，在本文提出的新標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)條件下，能夠獲得最大的累計(jì)將來值收入，表明本文提出的新標(biāo)準(zhǔn)具有較好的可行性。

3 ?結(jié) 論

（1）目前，針對(duì)強(qiáng)非均質(zhì)砂巖注水開發(fā)過程中容易造成單層突進(jìn)的問題，常規(guī)方法均是通過劃分多套開發(fā)層系，考慮分層注水開發(fā)降低層間干擾，本文在研究剩余油的基礎(chǔ)上，通過對(duì)晁迪申層進(jìn)行壓裂開發(fā)，解決一套層系開發(fā)的層間矛盾，結(jié)果顯示壓裂后能獲得較好的初期采油速率和更高的采收率，表征強(qiáng)非均質(zhì)砂巖注水開發(fā)過程中通過壓裂低滲層具有較好的開發(fā)效果。

（2）同時(shí)，通過引入無(wú)水期采收率和最終采收率和值這一新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)注水開發(fā)過程中各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，對(duì)比分析依據(jù)最終采收率值求得注水開發(fā)過程中各參數(shù)值，針對(duì)X區(qū)塊模擬開發(fā)40 a條件下，顯示本文提出的新標(biāo)準(zhǔn)雖然在最終原油累計(jì)產(chǎn)量上略有下降，但是累計(jì)將來值銷售收入值更大，油田投資回收更快，表明通過無(wú)水期采收率和最終采收率和值這一標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選強(qiáng)非均質(zhì)砂巖油藏注水開發(fā)過程中各參數(shù)具有較好的應(yīng)用效果。

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