大庆r区剩余油分布及井网改造提高采收率技术_苗厚纯.pdf

收稿日期 基金项目中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“化学驱后提高采收率技术研究与试验”（）。第一作者苗厚纯（），男，硕士，教授级 高 级 工 程 师，现 主 要 从 事 油 田 开 发 与 提 高 采 收 率 研 究 工 作，。苗厚纯，杨学勇 大庆区剩余油分布及井网改造提高采收率技术 长江大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：大庆区剩余油分布及井网改造提高采收率技术苗厚纯，杨学勇中国石油大庆油田有限责任公司第五采油厂，黑龙江 大庆 摘要区作为首个聚合物驱工业化区块，最早进入后续水驱，区内单井产量低、开发效益差，处于低效开发状态，亟需对剩余油分布状态进行分析并进一步采取有效措施提高采收率。通过数值模拟研究获得剩余油分布规律，互组重构井网，实现挖潜剩余油目的。研究表明，区水驱开发目的层萨组和葡组层剩余油主要分布在断层边部、厚层内部、井网控制不住的区域，聚合物驱开发目的层葡组层剩余油主要分布在河道砂内部聚驱井网的分流线处；采用水、聚驱井网重构改造方案，互组后实现萨组和葡组层注采井距缩小、葡组层形成反九点法面积井网，二者使低渗透层和分流线上剩余油得到有效动用；实施后，区块注水结构得到改善、动用厚度比例增加、产出端增油效果显著。提出了聚驱后（后续水驱）区块水聚井网重构的设想，利用井点交叉和层系重组，提高了水聚两驱井生产效益，可为其他相似区块提供开发方法借鉴。关键词聚驱；水驱；井网；重构；采收率 中图分类号 文献标志码 文章编号 （），：，：；长江大学学报（自然科学版）年 第 卷 第期 （），DOI:10.16772/ki.1673-1409.20230301.001注采平面调节措施是保证区块持续高效开发的最常用方法，前人对低效井的一些常规措施例如压裂、酸化、调剖和解堵等进行了深入研究，技术的实施完善了油水井对应注采关系，有效地改善了井组内驱油效果，但由于措施投资大、有效期较短，且侧重于单井应用，在采油区域内的整体应用存在一定局限性。对于区域性的注采调整，常用井网重构技术，大量学者对水驱井网重构技术进行了深入研究，研究内容主要包括二三次井网重构和特高含水期井网重构等 ，通过缩小注采井距提高薄差层驱油效果，在提高整个区块动用效果的同时，也弥补了以上常规措施在提高区域采收率上的不足，实现了控制整个采油区域内含水率增长、产量递减幅度，但由于受到水驱基础井网和一次加密井网分布布井的局限性，在进行井网重构时，面临大量新增钻井和投资的问题，拉低了区块开发的整体经济效益。试验区受效是在建立新钻加密井基础上实现的，缺少对聚合物驱（以下简称聚驱）后期水聚同驱区块井网重构的研究。因此，在油田各区块相继进入后续水驱，产量递减而后续接替不足的背景下，笔者提出了聚驱后续水驱阶段水聚井网重构的思路，通过水聚井的互组，实现了井网重构，达到在不新增井眼，即钻井投资为零的前提下，解决区块低效开发的问题。区块概况区位于大庆长垣杏树岗油田的最南端，南部与太平屯油田毗邻，面积 。区块储层位于中生界下白垩统姚家组青山口组地层中，自上而下主要划分为萨组、萨组、葡组为主力层的多个油层组（见图、图），其中：萨组油层全部为三角洲外前缘相沉积，砂体呈席状，局部呈条带状或零星分布；萨组油层发育差，厚度很小，只在局部地区零星分布；葡组油层共分个砂岩组，即葡组层、葡组层和葡组层，其中葡组层分流平原相高弯度曲流型分流河道砂体，其主要特点是河道砂大面积分布，河道砂钻遇率为 ，是由多条分流河道在侧向上相互切割叠加形成的复合曲流带，单一曲流带砂体宽度可达 以上，内部散布着一些零星分布的河间砂体和废弃河道，是聚合物驱的主要目的层。整体而言，萨组、葡组储层发育较好，是目前主要开采对象。图大庆长垣油藏剖面图 区内利用两套井网开发，其中水驱采用行列式 井距开采萨组、葡组层；聚驱采用五点法 小井距开采葡组层，井网部署情况如表所示。长江大学学报（自然科学版）年月图区油藏剖面图 表区井网部署情况 井网投产时间年布井方式注采井距开采层位水驱基础井 反九点法 葡组表内油层水驱一次加密井 五点法 萨葡薄层，补葡组厚层水驱二次加密井 行列式 萨葡薄层，补葡组厚层聚驱工业区基础井 五点法 葡组层聚驱工业区加密井 五点法 葡组层区作为首个聚驱工业化区块，最早进入后续水驱。目前主要存在两个方面的开发问题：区块内聚驱油井由于聚驱后动用程度较高，含水高，低效开发问题严重。区块内水驱井由于开采薄差油层，受油层发育差、井距大、地层堵塞等问题影响，注采不完善，储层动用厚度比例较低。上述问题促使油井端低压低产问题突出，整个区块水聚驱油井均处于一个低效开发的状态，经济效益较差。由低产低效诱发关井率升高，水井开井率由 年初的 降低到目前的 ，油井开井率由 降低到 。剩余油分布研究明确剩余油分布规律是进行井网重构的前提条件，仅有针对性地对剩余油富集区域进行挖潜才能有效提高采收率和实现经济效益最大化，因此，进行了区的剩余油数模研究，获得剩余油分布资料。对区进行地质建模，收集模拟区油水井资料，利用 软件进行了相约束插值，建立了地质平面和三维模型。平面上采用等距的角点网格，网格步长为 ，纵向按照沉积单元划为 个模拟层，网格数为 ，结果如图所示。第 卷 第期苗厚纯等：大庆区剩余油分布及井网改造提高采收率技术图模拟区三维构造模型 以上述 软件 的 建 模成果为基础，在 软件的 模块中进行物性粗化生成网格地质模型资料，建立适合数值模拟的网格几何模型和属性模型，对该区块进行数值模拟研究。工区模型建立和网格划分选取整个区块范围内的水驱井作为模拟区，由于该地区具有较强的层内非均质性和强烈的平面非均质性，因此选用 三维三相黑油模拟软件作为模拟器。为精细模拟该油藏，并考虑今后的井网部署，建立平面模拟网格系统：在方向有 个节点，方向 个节点，方向为 层，共有 个网格。平面上网格步长 。根据油藏储层建模成果，按所划模拟网格和模拟分层，经网格粗化得到了各层的顶底深度、净毛比、孔隙度、渗透率、饱和度等参数的网格数据场。对孔隙度、饱和度等数值采用算术平均法计算，渗透率粗化采用全张力计算方法计算。地质模型粗化后输出的 数据体直接用于数值模拟。油藏物性参数和动态数据的选取）油藏物性参数。油藏物性参数主要包括：油藏和流体物性参数、相渗曲线和流体。该区相渗曲线依据不同的渗透率区间来进行相渗分区，共划分了 个相渗区间，采用了 条相渗曲线。）动态数据。动态数据主要是从 年 月到 年 月油水井资料（不考虑区块聚合物驱替的井），包括油井产油数据、产水数据、压力数据、水井的注水速度和注水压力等，通过油藏数值模拟软件 前处理，形成 接受的数据格式文件。历史拟合及结果历史拟合主要对油层开采期产量、含水率、压力水平等历史资料、实测产液剖面资料和单井生产资料进行反复拟合，使模型能较好地符合油藏地下情况。主要拟合指标为全区的压力、产液、含水率及单井的产液、产水、含水率等数据。这些指标主要受地层岩石及流体热物理参数、区域渗透率和相对渗透率的影响。通过反复调整影响参数，使全区产液量和含水率率得到较好拟合，从而使模型在对实际动态资料的拟合下能尽量逼近地下真实情况，如图所示。截至到 年 月，区剩余储量为 ，其中萨组、葡组层及葡组层剩余储量分别为 、和 。剩余油分布情况：）萨组厚层（有效厚度 ）动用好，其含油饱和度低于薄层（有效厚度 ）的含油饱和度，剩余油主要分布在断层边部及厚层内部。）葡组层剩余油主要分布在断层边部及井网控制不住的区域。葡组层动用差，目前厚层含油饱和度高于薄层的含油饱和度，主要是由于井网控制不住区域大。）葡组层虽然采出程度高，但聚驱后剩余油普遍存在，主要是由于发育厚度大，剩余储量高，仍有一定的挖潜潜力。从平面看高含油饱和度局部富集，剩余潜力分布在河道砂内部聚驱井网的分流线处，因此分流线位置是剩余油挖潜的区域。长江大学学报（自然科学版）年月图区综合含水率拟合曲线 水聚井互组重构研究为提高聚驱井开发效益并改善水驱薄差油层开发效果，综合上述 软件对油层动用状况、剩余油分布特点分析结果，进行水、聚驱井网综合利用。针对水驱井，采取缩小薄差层的注采井距，提高薄差层动用厚度；对于聚驱井主要从挖掘聚驱后分流线处剩余油角度出发，进行井组重构，改善开发效果。实际中，通过水、聚驱井网综合利用重组，实现水驱薄差层注采井距缩小，改变聚驱后一类油层流线方向，实现井网协同开发模式，提高油层整体采收率。互组方案设计套水聚驱井网综合利用方案以及基础方案。）方案（基础方案）。利用研究区水驱井网继续开发萨组和葡组层，聚驱井网继续开发葡组层。）方案（水聚井网目的层互换）。萨组及葡组层：聚驱油水井补孔，水驱油井封堵、水井停注，水驱目的层由注采井距 的行列井网转为注采井距 的五点法面积井网进行开采。葡组层：水驱油水井补孔，聚驱油水井封堵、停注，聚驱后的葡组层由注采井距 的五点法面积井网转为 的行列井网进行开采。互组后的水聚井网如图所示。）方案（水聚注入井目的层互换，两驱油井仍开采原层位）。萨组及葡组层：聚驱水井补孔，水驱水井停注，利用聚驱注入井和水驱油井缩小注采井距，形成井距为 行列井网注水开采薄差油层。葡组层：水驱水井补孔，聚驱注入井停注，水驱水井排线上的聚驱油井封堵（预计 口），形成注采井距 的行列井网注水开发，改变原聚驱流线方向。互组后的水聚井网如图所示。）方案（三套层系协同开发模式）。萨组：聚驱油水井补孔，水驱水井排上与之距离过近的聚驱油井只补水井未射层和其他薄差层，水驱油水井均不封堵，形成注采井距 不规则井网。葡组层：聚驱油水井补孔，水驱油水井封堵河道砂、薄差层不封堵，形成以 井距的五点法井网为主、局部不规则井网。葡组层：以水驱一次水井为中心井补孔葡组层，利用周围聚驱油井作为出液口，形成以口一次水井为中心，周围环绕口采出井的拟反九点法面积井网，注采井距 。互组后的水聚井网如图所示。第 卷 第期苗厚纯等：大庆区剩余油分布及井网改造提高采收率技术图水聚井目的层互换后井网 图水聚注入井目的层互换后井网 图三套层系协同开发井网 对重组后井网形状、井距进行了分析，对封堵产油量进行了统计，如表所示；对各方案油水井补孔和封堵工作量进行了统计，如表所示。长江大学学报（自然科学版）年月表综合利用后井网情况表 方案井网萨组葡组层葡组层井距萨组葡组层葡组层需封堵产油量（）方案五点法五点法行列 方案不规则不规则不规则 方案不规则五点法反九点 表各方案工作量对比表 方案聚驱油井口水井口水驱油井口水井口合计口方案补孔 封堵 （停注葡组层）（停注萨组及葡组层）方案补孔 封堵 （停注葡组层）（停注萨组及葡组层）方案补孔 封堵（停注葡组层）（停注萨组及葡组层）开发指标预测对上述不同方案进行了数值模拟分析，对开发效果进行预测，获得了各油层组 年阶段采出程度、采收率等资料，具体数据如表、表所示。表各层采收率及总采收率提高值 方案区块综合含水率达 时最终采收率萨组葡组层葡组层加权均值至含水率达 开发日期（年）方案 方案 方案 方案 表各方案 年阶段采出程度对比表 方案 年阶段采出程度萨组葡组层葡组层加权均值方案 方案 方案 方案 对比以上 个方案，方案（现井网）全区采收率为 ，其中萨组、葡组 层及 葡组 层 层 采 收 率 分 别 为 、和 ，全区 年阶段采出程度为 ；三套井网均能提高最终采出程度，方案两套井网均保持相对规则，层系之间互不干扰，开发效果仅次于方案，但参照表，其措施工作量过大，且单独一套井网开采聚驱层，后期仍面临低产低效比例高的状况；方案措施工作量最少，但采收率及 年阶段采出程度最低；方案萨组井距由 缩小至 ，聚驱油井位于水驱滞留区，平面挖潜效果好，局部井组可进行上返注聚，井网相对规则，葡组层形成井距 反九点法面积井网，一次水井位于聚驱分流线上，挖潜效果较好，补孔、封堵等措施工作量较少。综上，方案最优，其采收率最高，为 ，比方案提高 个百分点；年阶段采出程度为 ，比方案提高 个百分点；方案措施工作量适中，因此确定为现场实施方案。第 卷 第期苗厚纯等：大庆区剩余油分布及井网改造提高采收率技术现场应用自 年月开始实施井网综合利用的