基于沉积特征和冲刷程度的注采优化研究_王记俊.pdf

天然气与石油NATURAL GAS AND OIL2023年2月收稿日期:2022-10-09基金项目:国家科技重大专项“渤海油田加密调整及提高采收率油藏工程技术示范”(2016ZX05058-001)作者简介:王记俊(1987-)，男，山东莒县人，高级工程师，硕士，主要从事油气藏工程和数值模拟方面的研究工作。E-mail:jijun219 126com基于沉积特征和冲刷程度的注采优化研究王记俊孙强凌浩川周海燕敖璐中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300459摘要:为了提升 BS 窄条带稠油油藏注水开发效果，针对高含水阶段局部注水突进严重、不同区域注采优化措施增油效果差异变大的问题，从研究砂体沉积微相入手，系统分析了分流河道与河坝复合砂体沉积韵律及展布特征;根据动静态参数及测试资料，建立了表征砂体水洗差异的储量冲刷程度与表征储层物性变化特征的渗透率时变系数的关系图版，提高了判定任意时刻储层任意位置渗透率动态变化的准确性。研究表明，随着注入水持续冲刷，分流河道中部储层渗透率增大，河道边部储层渗透率减小;河坝复合砂体主干河道渗透率有一定增大，但增幅较小;河坝复合砂体主体部位渗透率有一定减小，坝缘渗透率有明显降低。提出了“两变化、三加强、两控制”的控水增油调整措施策略。现场实施注采优化措施 84 井次，累增油 19.6104m3，油田含水率下降 0.9%，取得了较好的控水增油效果。研究结果可为类似窄条带稠油油藏高含水期提升开发效果提供参考。关键词:窄条带砂体;韵律性;冲刷程度;渗透率时变系数;注采优化DOI:10.3969/jissn1006-5539.2023.01.009Study on injection-production optimization based on sedimentarycharacteristics and scour degreeWANG Jijun，SUN Qiang，LING Haochuan，ZHOU Haiyan，AO LuCNOOC China Ltd，Tianjin Branch，Tianjin，300459，ChinaAbstract:In order to improve the effect of water control and oil stability of BS narrow strip sand body，starting from the study on sedimentary microfacies of sand body，the rhythm and distribution characteristicparameters of distributary channel and river bar composite sand body are systematically analyzed Based onthe dynamic and static parameters and test data，the relationship between the degree of reservoir flushing，which characterizes the difference of sand washes，and the time-varying coefficient of permeability，whichcharacterizes the physical properties of the reservoir，was established to improve the accuracy of determiningthe dynamic change of permeability at any location in the reservoir at any time The results show that withcontinuous scouring，the permeability of the middle part of the distributary channel increases further and thepermeability of edge of the distributary channel decreases The permeability of the main channel of the riverbar composite sand body is increased to some extent，but the amplitude is small The permeability of the mainpart of the river bar composite sand body is decreased to some extent，and the permeability of the dam edge isobviously weakened According to the change characteristics，the injection and production optimization86油气勘探与开发第41卷第1期OIL&GAS EXPLORATION AND DEVELOPMENTadjustment strategy of“two changes，three strengthening and two controls”was put forward，which guidedthe implementation of the injection and production optimization measures for 84 Wells The accumulative oilincrease was 19.6104m3，and the water cut rate in the oilfield decreased by 0.9%，which provided areference for the stable production of oilfields of the same nature in high water cut periodKeywords:Narrowstripsandbody;Rhythm;Scouringdegree;Permeabilitytime-varyingcoefficient;Injection-production optimization0前言BS 油田作为渤海最大也是最早开发的亿吨级窄条带稠油油田，砂体呈“窄、薄、散”的特点，井网不规则，储层非均质性强，在高含水期，局部砂体注水突进快，注采优化措施增油效果差异大12。对于海上油田，如何在面临生产作业量趋于饱和、工程设施受限等诸多不利因素的影响下，最大程度地提升油田的产量，保证措施成功率是至关重要的。为了进一步改善高含水期窄条带砂体的开发效果，亟需细致分析窄条带砂体注采优化增油效果差异的内在原因，制定有针对性的注采调整策略。目前国内外对注采优化方法的研究主要是基于均衡驱替目标的优化配注，不同砂体沉积特征对注采策略的影响及渗透率时变特征引起的注采无效循环方面鲜有研究34，而且由于海上油田测试成本高，测试资料相对较少，对储层变化规律表征难度大，因此亟需结合窄条带砂体的地质油藏特征及生产动态特征的变化，总结不同沉积模式的渗透率变化规律，从而制定有时效性和针对性的注采优化策略，保证油田的高效开发。1窄条带砂体特征通过对取心井进行岩心分析，并与测井曲线标定，建立测井解释模板，解释沉积微相。BS 油田明下段浅水三角洲条带砂体主要发育水下分流河道砂体和河坝复合砂体两种。1.1沉积特征分流河道岩性以细砂岩、中细砂岩为主，分选较好。垂向发育下粗上细的正韵律及较均质韵律类型。电性特征表现为自然伽马曲线呈中高幅的钟形或复合钟形，自然伽马曲线与基线的幅度差一般大于 30 API。河坝复合砂体平面呈条带状，垂向呈“底平顶凸”形态，砂体中心以分流河道为主，位于坝体上部或切穿坝体，河口坝砂体残存于砂体下部和两侧，砂体边部为坝缘和溢岸。河口坝上河道发育程度不同，顺物源及切物源方向剖面显示:河道在砂体中心局部存在切穿坝体的情况，一般情况在河道下均有残余坝体。为研究分流河道砂体的宽厚比关系，付晶、邓猛等学者23 应用全站仪对野外露头中出露完整的单一成因分流河道规模进行了精确测量，得到了有关分流河道宽度与厚度的第一手资料。露头测量表明，浅水三角洲分流河道砂体宽度与厚度呈双对数线性正相关关系，宽厚比在 2550 之间。统计 BS 油田分流河道的砂体宽度与厚度，并与已有的露头资料对比。BS 油田分流河道符合浅水三角洲分流河道的宽厚比关系，总体相关系数达0.96，见图 1。图 1分流河道砂体宽厚比关系图Fig1Relation of width-thickness ratio of distributarychannel sand body根据河坝复合砂体宽度与厚度数据做散点图分析相关关系，河坝复合砂体宽度与厚度呈双对数线性正相关关系，见图 2。图 2河坝复合砂体宽厚比关系图Fig2Relation ship of width-thickness ratio ofbar composite sand body窄条带砂体规模差异较大，较宽的条带砂体宽度300 600 m，厚度 4 8 m，相对较窄的条带砂体宽度100200 m，厚度 26 m。砂体厚度和宽度受基准面旋回的控制，宽厚砂体一般分布于中期旋回下部，向上则96天然气与石油NATURAL GAS AND OIL2023年2月砂体变窄、变薄。砂体宽厚比具有较好的双对数线性正相关关系，同时与基准面旋回相关，一般在中期旋回底部，宽厚比可达到 100，向上总体变小，上部宽厚比为2030。1.2生产特征为了更清晰地对比不同窄条带砂体的生产情况，定义无因次采出程度为截止到任意生产时间油井的采出程度与生产到目前的采出程度比值57。通过归一化处理，绘制含水率与无因次采出程度的关系曲线。=R(t)R(T)(1)式中:为无因次采出程度;t 为油井的任意生产时间，月;T 为油井目前的累积生产时间，月;R(t)为 t 时刻的采出程度;R(T)为 T 时刻的采出程度。主力区块的含水上升特征见图 3，以分流河道为主的 D 区和以河坝复合砂体为主的 E 区，中低含水阶段，含水上升规律基本一致，但随着冲刷程度的增强，以分流河道为主的 D 区含水上升的趋势和幅度明显增强，而E 区显著变缓。这除了与砂体特征有关，也与注水冲刷程度及储层渗透率的变化特征密不可分。图 3含水上升特征图Fig3Water rise feature map基于油田过路井水淹厚度统计规律，建立不同砂体类型的水淹厚度与变异系数的关系，见图 4。随着变异系数的增大，水淹厚度比例逐渐减小，且分流河道砂体水淹厚度比例小于河坝复合砂体水淹厚度比例，这也说明，渗透率非均质性变化和韵律性对水驱效果都有重要影响。图 4水淹厚度比例图Fig4Scale map of flooded thickness2窄条带砂体韵律性及渗透率特征不同韵律样式反映不同的沉积环境，且层内物性非均质性差异影响和控制着层内垂向上的注入水波及厚度89。分流河道砂体内部主要为单一正韵律沉积，层内垂向岩性、物性具有明显的正韵律组合关系，底部颗粒粗，渗透率高、孔隙度大。向上颗粒变细、渗透率变低、孔隙度变小。河坝复合砂体内部不同位置砂体的韵律样式存在差异，砂体条带中间部位通常为分流河道与河口坝砂体的垂向组合，表现为复合反正韵律;条带砂体边部多为坝缘溢岸复合砂体或坝缘砂体，表现为复合反正韵律或单一反韵律1012。此外，砂体条带中间部位有时由于河道下切导致河口坝砂体被完全切掉，仅保留分流河道砂体，表现为单一正韵律。2.1分流河道砂体主干河道内部发育有两种正韵律，一种为相对均质正韵律，多发育于河道下切较深的部位，另一种为相对明显的正韵律，