提高油藏数值模拟的拟合精度

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年3期   作者:刘强 张凤春 曲春林
[导读] 某油田S2层注水量噼分不合理,有效注水量难以确定

         摘要:某油田S2层注水量噼分不合理,有效注水量难以确定,导致数值模拟结果误差较大。根据单井生产动态曲线,注水量,产液量,吸水剖面和液体产量剖面,采用动态循环分析法结合 Petrel- RE数值模拟技术确保了全区的拟合精度。该区拟合准确率为98.59%,单井历史准确率为90.02%,S2层有效累计注水量为2727×104m3,累计注采比为1.2。应用此方法得出的剩余油储量分布与实际地层情况更接近,保证了后期方案预测和增产措施的准确性。
         关键字:笼统注水1;动态循环法2;方案预测3;有效累计注水量4

0引 言
         某油田已生产近40年,采用笼统注水方式,单井注水量噼分不合理。油田套管腐蚀、损坏严重,注水漏失现象普遍,几十年的水驱使油水井间更易形成高渗通道,微构造较发育等因素,使得 S2层有效注水量难以确定,导致数值模拟困难,模拟结果误差较大。国内外注水开采基本采用模糊权重系数法,根据经验给出了一套具体的水库加权系数。采用动态循环分析法结合 Petrel- RE数值模拟技术,充分结合动态资料和地层属性,反复多次的调整各层注水数据,注入单层的水量越来越精确,历史拟合的精度大大提高。
1 概况
         某油田地质构造比较简单,为近东西向的宽缓长轴背斜构造,滨海沉积,地层自上而下发育:在古生代石炭纪,中生代三叠纪,侏罗纪,白垩纪和新生代,共有11个含油地层。油田采用反九点法进行普通注水,平均井距400m。S2储油层位于侏罗系地层,埋深1866-1982 m,有效厚度4-10 m,孔隙度0.12-0.28,渗透率2.4-4087 mD,平均约105 mD,层内非均质性强,渗透系数变异系数为0.82。原始储层压力18.7 MPa,饱和压力16.3 MPa,温度83.6℃,地层水盐度高。它已达到140000-165000毫克/升,属中低渗中高渗高温高盐构造储层。
2 注水开发阶段划分
         截至2015年12月底,在S2层钻探了333口井,其中288口井已用于石油开采,37口井已转化为注入井,并且已钻探45口新井。每层普通注入井的注入量根据油藏有效厚度划分。依据储层年产液量、年产油量、含水率和年注水量[7],可以划分为三个主要的开发阶段:图1显示了从1968年到1988年的稳定生产阶段,从1990年到1998年的快速下降阶段以及从1999年到2014年的相对稳定阶段。
2.1 稳步上产阶段
         从1968年到1988年,这是一个稳定的生产阶段。期末含水率为43.4%,累计注水量839×104 m3,累计注水量和产量比为1.0。
2.2 快速递减阶段
         从1991年到1999年,这是一个快速下降的阶段。期末含水率为68.2%,9年累计注水量为171.6×104 m3,累计注采比为2.6。注水不足,注水利用率低,注水不合理。
2.3 相对稳定阶段
         从1999年到2015年,这是一个相对稳定的阶段。期末含水率为67.3%,16年累计注水量为1779×104 m3,累计注采比为2.2。注水不足,注水利用率低,注水不合理。
3 注水开发效果评价
3.1 漏失严重
         储层地层水矿化度高,盐度高的地层水会长期对套管造成腐蚀,严重损害套管。

根据S2层的吸水剖面资料可以得出:储层66.28%的注水井存在部分漏失或完全漏失现象,这进一步说明仅仅依据有效厚度噼分的单层注水量数据不合理。
3.2 无效注水量大
         由于储层非均质明显,尤其是纵向上的非均质性,这类储层经过几十年的水驱后,油水井间更容易形成高渗通道,注入水沿高渗渠道加剧,造成无效或甚至无效循环注水[9-10]。例如S2层2128注水井,该井2007-2010年的吸水剖面测试结果均显示,储层下部完全不吸水,注入水100%进去储层上部。
3.3 微构造影响注水效果
         储层不能良好的发育和沉积,主要原因是储层在发育过程中受到各类因素的影响,储层发育不良的现象之一就是微构造的形成。由于储层微结构相对发育,地层吸水能力降低,影响注水效果。如图内的三口井之间,就受到微构造的影响,造成28井的吸水效果变差。
4 井组有效注水量分析
         1977井组为近规则菱形反九点井网,共有油水井10口,1978井为中心注水井、4255为替代1978的注水井,其余8口井为生产井,注入和生产间隔350-450米。目前1979井已停住、4255井在注水,采油井中497、1971停产。测井解释结果显示井组平均有效厚度为10.1m,孔隙度为19.3%,渗透率为92mD,含油饱和度为65%。这里为了进一步方便且直观的分析井组中各井的注采关系,采用petrel建立井组的有效厚度、渗透率和孔隙度栅状图。首先建立井组所有注水井和采油井的生产动态曲线,分析研究存在注采相应关系的井;然后,在注水量、产液量、吸水剖面和产液剖面的基础上,依据井组的有效厚度、渗透率和孔隙度栅状图,分析权衡各井的响应程度,并依此排序,给出大致的影响系数;最后得出该井组的注采对应情况:井组5口采油井预测到中心注入井1979井的有效注入水。该分析结果给后期Petrel-RE数值模拟中历史拟合提供了方向,大大的提高了单井历史拟合的成功率

5 Petrel-RE数值模拟
         建立S2层精细地质模型,初始化粗糙地质模型,采用最新的Petrel-RE技术进行数值模拟。Petrel-RE是一个综合研究平台,涵盖地震和测井解释,精细地质建模和油藏数值模拟。采用 Petrel- RE技术制作井组的有效厚度、渗透率和孔隙度栅状图高效快捷,同时又可以在此平台上进行油藏数值模拟、历史拟合和方案预测,实现了 eclipse的全部功能。因此,Petrel-RE技术为单井有效注水量的分析提供了技术上的可行性。通过在生产井中生产恒定流体和在注入井中恒压注入来模拟S2层的petrel-RE。历史拟合主要调整储层的渗透率和传导率,初次模拟后,把注水井定压后的注水数据导出,将导出的注水数据返回至井组有效注水量的分析过程中。此时,依据Petrel-RE初次模拟的含水饱和度计算结果,同理再次分析并得出最新的各井注采响应系数,依此循环分析,直至单井历史拟合成功。
6 结论
         油藏地层水矿化度极高,套管腐蚀严重,漏失现象普遍,高渗通道和微构造较发育,影响注水效果,无效注水量大,注水利用率低。建立井组的有效厚度、渗透率和孔隙度栅状图,在注水量、产液量、吸水剖面和产液剖面的基础上,采用动态循环法结合 Petrel- RE数值模拟技术,反复多次的调整各层注水数据,最以得出单层的有效注水量,可以大大提高历史拟合的准确性。数值模拟结果更加准确可靠,剩余油储量分布与实际地层情况更相近,确保了后期方案预测和增产措施的准确性。

参考文献
[1] 尹洪军,张俊廷,张欢欢,等.应用灰色关联分析方法确定分层注水量公式[J].数学的实践与认识,2012,42(13):94-99.
[2] 唐圣来,王怒涛,黄炳光,等.注水井噼分系数计算新方法研究[J].断块油气田,2006,13(5):43-45.

作者简介:姓名:刘强
性别:男
年龄:40
单位:大庆油田采油八厂三矿
工种:注水泵工
学历:大专
籍贯:河北省顺平县

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