钝角三角形小断块油藏注采井网研究

2013-11-02关富佳长江大学石油工程学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2013年26期

关键词：口井断块钝角

李伟，关富佳 (长江大学石油工程学院,湖北武汉 430100)

张伟文 (中石油塔里木油田分公司塔北项目部，新疆库尔勒 841000)

钝角三角形小断块油藏注采井网研究

李伟，关富佳 (长江大学石油工程学院,湖北武汉 430100)

张伟文 (中石油塔里木油田分公司塔北项目部，新疆库尔勒 841000)

由于断块面积小及几何形态限制，钝角三角形小断块油藏难以用常规面积井网形成完善注采关系，导致油藏能量下降快、水驱采收率低，严重制约了该类油藏高效开发。针对钝角三角形小断块油藏的完善注采问题，基于利用非完善不规则井网完善注采关系的理念，利用数值模拟技术和油藏工程分析方法，通过研究不同井网模式下的油藏开发动态变化特征，给出了不同规模的钝角三角形合理注采井网形式。研究结果表明，在钝角三角形小断块油藏打2口井时选择一注一采的方式，即注水井布置在较小角一端，采油井布置在对边的中线处；打3口井时选择一注两采的方式，即注水井布置在较小角一端，采油井布置在另外2个角处；打4口井时选择一注三采的方式，即中部注水，各顶角采油，注水井布在较大边中点。采取上述注采井网形式能够取得较好的开发效果。

小断块油藏；合理井网；注采关系

钝角三角形小断块油藏，由于断块面积小及几何形态限制，难以用常规面积井网形成完善注采关系，导致油藏能量下降快、水驱采收率低，严重制约了该类油藏高效开发[1-4]。为此，笔者利用数值模拟技术和油藏工程分析方法，研究钝角三角形小断块油藏注采井网形式，以便为钝角三角形小断块油藏的提供参考。

1 油藏模型建立

图1 油水相渗曲线图

模拟研究中基础地质模型采用50个×50个×1个的单层正方形网格模型，单个网格大小为5m×5m×5m，净毛比为1，依靠无效网格控制得到钝角三角形油藏，模型中地层和流体参数取值如下：孔隙度25%；渗透率50×10-3μm2；原始地层压力20MPa；地层深度2000m；岩石压缩系数1.5×10-4MPa-1；地层水压缩系数3×10-4MPa-1；地层油压缩系数5×10-4MPa-1；地层油体积系数1.21；原油密度0.85g/cm3；地层水密度1.0g/cm3；束缚水饱和度28%。油水相渗曲线如图1所示。

2 井网优化

采用Eclipse软件对不同规模钝角三角形小断块油藏进行井网优化[5]，油井配产以采油速度3%为依据，保持注采平衡，并考虑到油藏的大小变化和相应的井数变化，以20a模拟的采出程度和含水变化关系作为井网优化依据。

2.12口井合理井网优化

假设根据油藏面积和储量决定断块上打2口井开发效益最好，设计布井方案如下：①方案1。一注一采，注水井位于钝角顶点部位，油井位于钝角对边中部位置；②方案2。一注一采，注水井位于较大角(非钝角)顶点，油井位于该角对边中部；③方案3。一注一采，注水井位于最小角顶点，油井位于对边中部位置；方案4、方案5、方案6分别为方案1、方案2、方案3注采井互换位置形成。相应布井图如图2所示，模拟20a开发指标如图3所示。从图3可以看出，方案3的井网形式开发效果最好，方案6次之。因此，对于钝角三角形小断块油藏，布2口井时，应该沿着锐角-对边方向进行水驱，选择一注一采的方式，注水井布在较小角一端，采油井布在对边的中线处，这样能够取得较好的开发效果。

图2 2口井布井方案示意图图3 2口井不同方案模拟采出程度-含水关系曲线图

2.23口井合理井网优化

图4 3口井布井方案示意图

图5 3口井不同布井方案模拟采出程度-含水关系曲线图

假设根据油藏面积和储量决定断块上打3口井开发效益最好，设计布井方案如下：①方案1。一注两采，注水井位于钝角顶点，2口油井分别位于其余两角顶点；②方案2。一注两采，注水井位于较小角顶点，油井位于其余两角顶点；③方案3。一注两采，注水井位于较大角(非钝角)顶点，油井分别位于钝角和另一锐角顶点。相应布井图如图4所示，模拟20a开发指标如图5所示。

从图5可以看出，方案3的井网形式开发效果最好。因此，对于钝角三角形小断块油藏，布3口井时，应选择一注两采的方式，注水井布在最小角一端，采油井布在另外2个角处，这样能够取得较好的开发效果。

2.34口合理井网优化

图6 4口井布井方案示意图

假设根据油藏面积和储量决定断块上打4口井开发效益最好，设计布井方案如下：①方案1。一注三采，3口油井分别位于三角形顶点，注水井位于最大边中点；②方案2。一注三采，注水井位于较小角顶点，其中2口油井位于其余两角顶点，另外1口油井位于最大边中点；③方案3。一注三采，注水井位于钝角顶点，2口油井位于其余两角顶点，另外1口油井位于最大边中点；④方案4。一注三采，注水井位于较大角(非钝角)顶点，2口油井位于其余两角顶点，第三口油最大边中点；⑤方案5～方案7。在方案1的基础上改变注水井井位。相应布井图如图6所示，模拟20a开发指标如图7所示。

图7 4口井不同布井方案模拟采出程度-含水关系曲线图

从图7(a)可以看出，对于钝角三角形小断块油藏4口井的情况，采用一注三采，将注水井置于钝角三角形长边中点的注水开发效果，要好于将注水井置于各角定点位置的注水开发效果。从图7(b)可以看出，改变方案1的注水井位置，使之偏离长边中点，都会降低油藏开发效果。综上所述，对于钝角三角形小断块油藏，应该采油方案1的井网，即注水井置于长边中点，3口采油井置于各角顶点，能够取得较好的开发效果。另外，需要说明的是，在4口井布井方案中没有考虑2注2采情况，主要原因在于，复杂小断块油藏面积较小，布2口注水井会大大增加油藏开发成本。