楊 雪，劉國霖，劉志森,萬單梁

(長江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

基于合理井網(wǎng)密度部署低滲油田骨架井網(wǎng)研究

楊 雪，劉國霖，劉志森,萬單梁

(長江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

油田注水開發(fā)效果與井網(wǎng)密度密切相關(guān),合理的井網(wǎng)既能實現(xiàn)注采平衡，又便于今后的開發(fā)調(diào)整。利用經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度和經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度確定合理井網(wǎng)密度，并通過相關(guān)地質(zhì)軟件模擬來確定低滲油田的骨架井網(wǎng)部署方式。以下寺灣長8延長組油區(qū)為例，用曲線交匯求解方法確定了該區(qū)塊的骨架井網(wǎng)，從而為油田開發(fā)初期井網(wǎng)部署提供依據(jù)。

井網(wǎng)密度; 井網(wǎng)部署; 低滲油田

低滲油田投產(chǎn)后，如果能量補充不及時，地層壓力會大幅度下降，采油指數(shù)嚴(yán)重縮小，年遞減率可達(dá)25%～45%。油層滲透能力低是低滲油田效益差的根本原因，對于連通性較差、水驅(qū)控制程度低的低滲油田需要合理部署骨架井網(wǎng)，盡可能適應(yīng)油層分布狀況以控制較多的儲量。為此，筆者基于合理井網(wǎng)密度對低滲油田骨架井網(wǎng)部署問題進行了研究。

1 合理井網(wǎng)密度的確定

合理井網(wǎng)密度確定如下：

骨架井網(wǎng)密度為合理井網(wǎng)密度的一半［1］。經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度是指油田總產(chǎn)出減去總投入達(dá)到最大時的井網(wǎng)密度；經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度是指油田總產(chǎn)出等于總投入時的井網(wǎng)密度。

1.1經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度

關(guān)于井網(wǎng)密度對采收率影響的研究，其中有代表性的是謝爾卡喬夫關(guān)系式［2］：

ER=EDe-a S

(1)

式中，ER是原油采收率，%；ED是驅(qū)油效率，%；a是井網(wǎng)指數(shù)；S是井網(wǎng)密度，km2/口。

由式(1)可知，當(dāng)井網(wǎng)密度S趨于無窮大時，水驅(qū)采收率趨于零；當(dāng)井網(wǎng)密度S趨于零時，水驅(qū)采收率趨于ED。

通過式(1)兩邊同時乘以NP得到油田總產(chǎn)出：

NPER=NPEDe-a S

(2)

式中，N是油田地質(zhì)儲量，t；P是原油價格，元/t。

油田總投資為：

I=nb

(3)

式中，I是總投資額，元；n是井?dāng)?shù)，口；b是平均每口井的成本費用，元/口。

油田油井總數(shù)為：

(4)

式中，F(xiàn)是油田開發(fā)的總面積，km2。

將式(4)代入式(3)得：

(5)

當(dāng)油田總產(chǎn)出減去總投入達(dá)到最大，即NPER-I為最大時,則經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度滿足如下微分方程：

d(NPER-I)/dS=0

(6)

將式(2)及式(5)代入式(6)微分后得：

(7)

式中，Sb為經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度，km2/口。

1.2經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度

當(dāng)油田總產(chǎn)出等于總投入，即NPER-I=0時，用上述方法推導(dǎo)出經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度：

(8)

式中，Sm為經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度，km2/口。

則合理井網(wǎng)密度確定如下：

(9)

式中，Sh是合理井網(wǎng)密度，km2/口。

2 骨架井網(wǎng)的確定

以下寺灣延長組長8油區(qū)為例，該長8油區(qū)屬于低滲油藏，總地質(zhì)儲量4×107t，含油面積348km2，油層平均有效厚度為5.22m，而試油井的平均射開有效厚度為1m，平均試油采油強度為0.744t/(d·m)，將試油井單井產(chǎn)能折算到整個厚度，則單井日產(chǎn)量可達(dá)3.89t/d，油藏深度1500m，原始地層壓力11MPa，平均滲透率1×10-3μm2，平均孔隙度8%，地層原油粘度2.8mPa·s，原油體積系數(shù)1.1，油藏含油面積大，儲量豐度低、儲層非均質(zhì)性強，目前共有試油井11口，還未全面投入開發(fā)。

注： f1=a S；f2=ln+2lnSb；f3=ln+lnSm。

當(dāng)油價為80美元/桶時，用曲線交匯法［3］求經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度和經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度(見圖1)，圖中曲線f1和f2的交匯點即經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度(14.1km2/口)；f1和f3的交匯點即經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度(5.8km2/口)，由式(9)計算可得合理井網(wǎng)密度為16.9km2/口，則骨架井網(wǎng)密度為8.45km2/口。

當(dāng)油價為90和100美元/桶時，用上述方法計算可得合理井網(wǎng)密度分別為9.7、11km2/口。

根據(jù)上述分析，在部署井網(wǎng)時應(yīng)先稀井后加密，同時考慮盡量控制整個油藏、不改變后期井網(wǎng)形式以利于加密、基礎(chǔ)井的井網(wǎng)密度在經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度內(nèi)的原則，通過地質(zhì)軟件模擬得到工區(qū)1和2的骨架井網(wǎng)井位部署形式為菱形反五點(見圖2和圖3)。

圖2 工區(qū)1骨架井網(wǎng)井位部署圖 圖3 工區(qū)2骨架井網(wǎng)井位部署圖

3 結(jié) 語

低滲油田連通性差，滲透阻力大，井網(wǎng)太稀，注水效果較差，同時在油田實際開發(fā)中不能一次性投產(chǎn)所有井，因而確定骨架井網(wǎng)顯得十分重要。利用經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度和經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度確定合理井網(wǎng)密度，通過相關(guān)地質(zhì)軟件模擬得到研究區(qū)的骨架井網(wǎng)井位部署形式，使骨架井網(wǎng)達(dá)到較好狀況,從而滿足油田開發(fā)條件。

［1］孫玉凱，高文君.常用油藏工程方法改進與應(yīng)用［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007.

［2］劉德華，唐洪俊.油藏工程基礎(chǔ)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.

［3］李道品.低滲透砂巖油田開發(fā)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.07.032

TE324

A

1673-1409(2012)07-N096-03

2012-04-25

楊雪(1987-)，女，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)油藏工程方面的研究工作。

［編輯］ 李啟棟