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单元流线认识及影响因素分析——以胜坨油田二区沙河街组二段9砂组为例

2015-04-02纪文静中石化胜利油田分公司胜利采油厂山东东营257051

长江大学学报(自科版) 2015年14期
关键词:压力梯度水驱流线

纪文静 (中石化胜利油田分公司胜利采油厂,山东 东营257051)

水驱开发效果与压力场、温度场、应力场变化密切相关,压力场、温度场和应力场的变化受储层发育状况、油水井连通状况、历史生产情况等因素影响。针对矢量化调整后单元存在的主要矛盾,通过对储层发育状况、历史生产情况和压力场变化情况进行分析,认识单井流线分布规律,提出单元流线分布的特点,并对影响单元流线分布的因素进行分析,为单元下一步注采调整提供依据。

1 单元开发简介

胜坨油田二区沙河街组二段9砂组 (Es92)位于胜坨油田东部穹隆背斜构造的西南翼,北面、东面分别被7号、9号断层所切割,西南部与边水相连的扇形断块油藏。单元油藏构造简单,地层平缓,倾角2~5°,地层自东北向西南由高变低,没有明显的构造起伏,单元含油面积1.55km2,平均有效厚度4.5m,地质储量139×104t。

1.1 实施调整后井网完善

至2010年8月之前Es92一直与沙河街组二段10砂组 (Es120)合采,9月开展矢量化调整,实施层系细分,2011年10月单元矢量化井网和水质改善工作完成,解决了层间干扰对单元开发的影响。Es92的井网状况得到有效改善,单元的注采对应率和水驱控制程度均达到100%,其中三向以上注采对应率达到86.4%,完善水驱控制程度达到70.02%。

调整后Es92水井注水状况改善,油水井间形成了动态行列式注采井网。单元呈现油井液量上升、油量上升、含水率稳定,能量恢复的开发形势。

1.2 单元存在问题

实施调整后,单元地层能量在逐渐恢复的过程中,地下流场发生改变,油井的含水、能量呈现不同的变化特点。位于单元中心部位的油井排列因双向对应,液面回升较快,含水率上升也较快;而靠近边部及断层部位液面恢复相对较慢。这表明井网完善后,单元的平面矛盾是制约单元水驱开发的主要问题。

2 单元流线认识

以2-0-104 井 为 例,该 井 位 于单元顶部断层附近,对应4口注水井。2-0-104井1999年9月至今一直单采Es92的1~2小层。2011年10月Es92水质改善加强注水后,地层能量由1382m 快速恢复到354.4m,含水率由83.16%上升至92.17%。Es92标定采收率38.9%,井区采出程度28.5%,可排除由于采出程度过高引起含水率上升,综合分析导致2-0-104井含水率上升的原因是注入水突进。

图1 渗透率等值图

图2 厚度等值图

2.1 单井流线认识

2-0-104井对应注水井中,东侧 的2-0N802 井、2-0XN140 井 处于渗透率较高部位向相对低渗部位注 水;西 侧2-0C165 井、2-0-278井处于的渗透率较低部位向高渗部位 注 水 (图1)。2-0N802 井 和2-0XN140井是渗透率主流线方向。

2.1.1 厚度对流线影响

2-0-104井生产Es92的1~2 小层,层内矛盾不突出。对应的注水井 中,2-0-287 井、2-0XN140 井 位于厚度相对较小部位注水,2-0C165井、2-0N802 井 处 于 厚 度 较大的有利部位注水(图2)。2-0C165井和2-0N802井是厚度主流线方向。

2.1.2 历史生产情况对流线影响

2-0-104 井 累 计 产 油 量0.7742×104t, 累 计 产 液 量4.5753×104t。对 应 注 水 井 中,2-0-287井和2-0C165井一直单注Es92的1~2 小层,累计注水量8.5×104m3;2-0N802 井、2-0XN140 井所处部位历史注水量较少,累计注水量仅为4.5×104m3。根据历史生产 情 况 分 析,2-0-287 井 和2-0C165井 是 历 史 主 流 线 方向(图3)。

图3 历史流线分布图

2.1.3 压力状况对流线影响

Es92水质改善后,地层能量得到补充,油水井井底流压都大幅回升,油水井间压力差下降,平面压力传导梯度下降。在注水初期,油水井间压力梯度较高是形成流线的有利条件,但是压力梯度长期较高,说明油水井间连通状况较差。此次分析排除2-0-104井与其他油井间、井组注水井与其他井组油水井间压力梯度的影响,2-0-104井对应的水井中,位于断层附近的2-0C165井压力差及压力梯度下降较大 (表1),说明该井与水井连通状况改善,是压力梯度的主流线方向。

表1 水质改善前后单元油水井间压力变化情况

2.1.4 主流线确定

2-0-104井 流 线 分 布 情 况 如 下:主 要 影 响 注 水 井 为2-0C165 井,次 流 线 方 向 为2-0N802 井、2-0XN140井和2-0-287井。

根据该井区动态调整和示踪剂资料,验证流线方向与分析认识的流线方向一致。因此,减少主流线方向注水,降低主流线方向压降梯度,加强次流线方向注水,对应油井含水率下降。

2.2 单元流线认识及分布规律

根据动态调整及示踪剂等测试资料验证,单元41条油水井对应关系中,已形成12 条明显流线,11条与通过流线认识得出的主流线方向相符。单元流线主要分布在储层发育较好的油水井间,流线方向大都与单元储层物源方向平行,即垂直构造线方向。由于单元平面构造平缓,流线中有7条由构造低部位指向构造高部位,说明构造高差在单元流线形成过程中影响较小。

3 影响单元流线的因素分析

对单元的流线资料进行统计分析,通过已形成的主流线与主流线形成因素之间对应关系,找到影响主流线形成的主要因素。

3.1 储层渗透率与主流线关系

在与储层渗透率相关的13条主流线中,水井位于高渗部位向低渗部位注水形成主流线的10条,占76.9%,容易形成主流线;相对均质部位的油水井间形成3条,占23.1%,是形成主流线的次要因素;而低渗部位向高渗部位形成主流线为0,说明较难形成流线。

3.2 储层厚度与主流线关系

在与储层厚度相关的12条主流线中,由水井所处部位厚度大、油井所处部位厚度小形成主流线6条,占50%,是主要影响因素;油水井厚度差异较小的部位次之,形成5条,占41.7%,是次要影响因素;而水井位于厚度较小部位注水,油井位于厚度较大部位形成主流线只有1条,占8.3%,说明较难形成流线。

3.3 历史流线与主流线关系

现状油水井间的主流线中,有83.3%与历史主流线方向相符。单元通过加强注水后,历史次流线上也会形成主流线。但是历史上无明显流线,累计注入量较小,动用状况较差的部位较难形成流线。

3.4 压力传导梯度与主流线关系

油水井间压力差梯度较大,是形成流线的有利条件,但是仍受到储层发育状况的影响,压力传导梯度过大也是储层不连通的表现。压力传导梯度过低,不利于形成流线,在已形成流线的部位压力传导梯度过低是水窜的表现 (例如2-0C165井)。结合单元储层发育状况与动态调整认识分析,主流线基本分布在压力传导梯度在0.05~0.07MPa/m 之间的流线方向;当压力梯度小于0.03MPa/m 时,因需要克服毛细管力、重力等因素影响无法形成流线。

表2 影响因素汇总表

经过验证的主流线中与渗透率主流线相符的占58.3%,与厚度主流线相符占16.7%,与历史流线相符占33.33%,与压力传导主流线相符占66.7% (表2)。渗透率、历史流线和压力传导梯度是影响主流线的主要原因。

4 几点认识

1)实施矢量化井网调整后,沙河街组二段9砂组水驱控制储量和井网状况都得到较好改善。但是在静态完善的注采井网下,地下流场的再造和水驱开发效果的改善受储层发育、历史生产情况和压力场变化等因素影响。

2)水井位于渗透性好、储层厚度大的有利部位注水比较容易形成流线。影响流线的因素中厚度、历史流线、渗透率和压力传导梯度对单元主流线的影响作用依次增加。

3)注水开发过程中,油水井间压力梯度较高是注水初期形成流线的有利条件,开发过程中压力梯度过小说明存在水窜的危险,合理控制油水井间压力梯度是改造流场的有效途径。单元主流线的压力梯度基本在0.05~0.07MPa/m 之间。

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