利用数值模拟进行油藏剩余油描述及开发方案预测
2020-02-18张悦
张 悦
(成都理工大学 能源学院,四川 成都 610059)
剩余油分布研究在很早就已经开始了,相关的研究成果在20世纪中后期就陆续发表于各类文献和报道。美国在1975年建立了剩余油饱和度委员会。70年代末,前苏联在杜玛兹油田专门打了24口评价井来研究水淹后期剩余油的分布情况。M.M.Chang于1988年从宏观上将剩余油饱和度度量分为单井、井间和物质平衡法3种。斯伦贝谢公司和壳牌公司最近推出的测井数据处理软件、地层评价软件和地层测试数据处理软件,为剩余油预测提供了新的思路和技术。
从20世纪后期开始,对剩余油分布和提高采收率问题的研究已经引起世界各国石油生产者和研究人员的广泛关注。我国关于剩余油的研究开始于“六五”时期,利用地震技术法、沉积相分析法、测井法、高分辨率层序地层学和数值模拟等方法相继对油藏、油田、区块、单井等不同地质区的剩余油空间位置、形态、数量等方面进行了研究。
本文中的数值模拟方法则是可以通过综合区块生产数据、相渗数据、储层及流体参数等,利用Eclipse软件模拟区块的历史生产,能更加直观的看到剩余油分布,并能通过流线模型获得流体在储层中的渗流情况。
1 基础信息介绍
目标区的三维油藏数值模型采用Eclipse软件中的黑油模型模拟器来描述,油藏的网格类型为“角点网格”,模拟流体相考虑油、水两相,模型的网格步长采用10×10 m。纵向根据实际储层划分将油藏分为4个单层,各层网格厚度不一,模型中采用的高压流体物性资料见表1、图1。
表1 目标区高压流体物性资料
图1 目标区块相渗参数曲线
2 生产历史拟合
历史拟合的目的是根据已有的生产历史数据对储层地质模型部分参数进行调整,使模拟得到的数据曲线变化趋势与实际的一致。采用动态数据对模型进行调整修正,使之更接近实际情况,从而建立用于描述地下流体分布及流向及预测未来生产情况的可靠模型。
根据目标区特点,工作制度已定且采油井产液量明确,主要拟合指标为全区和单井的产油量、产水量率、见水时间等,拟合时间段为2012年5月至2014年12月。
目前历史拟合的方法主要是通过试凑法,根据曲线差异来判断调整有关参数。其中要求参数调整科学合理。首先是全区历史拟合,拟合参数如表2所示。
表2 目标区历史拟合参数汇总表
图2 全区日产油拟合结果图
图3 全区累产油量拟合结果图
从上述的拟合结果(图2、3)可以看出,目标区日产量和累产量的拟合曲线重叠度较高,有较好的拟合效果。
单井拟合上,主要是拟合产水量和产油量,在全区拟合的基础上,通过调整针对单井的参数来实现单井的历史拟合,此处选取一口井展示。
图4 X1井日产油拟合结果图
图5 X1井日产水拟合结果图
通过拟合曲线(图4、5)看出:全区和单井总体拟合均较好,可以用于描述剩余油分布。基于油藏描述数值模型的模拟结果与生产动态是匹配的,因此该油藏数值模型是可靠的。
3 剩余油分布
通过对比目前与原始的含油饱和度(图6、图7)可以看出:油藏左侧区域水线推进速度较快,而右侧区域相对较慢,剩余油主要分布在油藏构造高部位、右侧区域和边部区域。
截止2014年12月,区块纵向单层动用储量及其采出程度见表3。纵向上采出情况差异较大,一些采出情况偏低的层位主要是由于储层差异及边水能量推进不均匀。由表3知底层开发效果最好,地层开发效果最差,主要原因可能是:油藏构造倾斜,并受到重力作用;边水能量推进存在纵向差异;井网控制不完善,即水平井的目的层为2~4层。
图6 研究区原始含油饱和度
图7 研究区目前含油饱和度
表3 研究区各层储量开发及剩余油统计
4 单井采液量分析及采收率预测
图8 研究区剩余油流线图
从图8可以清楚地发现,研究区可以大致分为东、西两个部分,西部区域中的X1井和X2井水线推进严重,含水率上升较快,故在后期开采中应降低产量;而X-2H井控制区域较大,且离水线较远,目前含水率也较低,所以应该增加一定采液量。东部区域动用情况较差,水线推进情况相对较慢,但处于前排的X3和X4井的含水率也比较高,资料显示X3井含水率自2014年7月在一个月内从15%上升到70%,且居高不下,所以应该降低产量;而X4井是从投产就见水,含水率一直在40%上下波动,后期可以适当降低产量。处于后排的水平井X-1H井距离水线较远,含水率周期性起伏,基本是处于20%以下,所以可以适当增加产液量。
根据以上分析,现调整出如表4的4种方案。
表4 研究区各井配产表(m3)
调整后各方案在数模中进行运算,预测出5套方案未来10年的开发情况,再进行开发参数对比(表5),可以看出:采液速度不变的情况下,随着采液量不断集中到X-1H和X-2H两口水平井,采出程度不断提高,但从方案3到方案4,采出程度提高了0.22个百分点,但含水率却提高了1.23个百分点,效率已经降低,所以不能无限制调节,于是后期可选择方案3作为开发方案。
表5 研究区各方案预测对比表
5 结论
通过综合研究区的生产数据、相渗数据、储层及流体参数等资料,利用Eclipse软件进行数值模拟,历史拟合后明确了区块的剩余油分布,并分析了其中的原因。再通过流线模型,观察到了区块东西两部分区域的水线推进及流体流动情况,结合含水率资料分析了每口生产井后期的采液量调整,并通过数值模型优选出最优方案,为进一步提高采收率提供依据。