蒲春生 ,崔維蘭 ,2,王香增
(1.西安石油大學,陜西西安 710065;2.延長油田股份有限公司靖邊采油廠,陜西靖邊 718500;3.延長(石油)集團研究院,陜西西安 710075)
馬寧油田長212位于鄂爾多斯盆地東北部,構(gòu)造形態(tài)為一由東向西傾覆的平緩單斜,油氣主要分布在北東-南西向的次一級單一鼻狀構(gòu)造內(nèi),構(gòu)造上傾方向依賴砂巖尖滅或砂巖相變致密層對油氣形成巖性遮擋,下傾方向局部見到邊、底水封閉,長212油藏具有比較規(guī)則和統(tǒng)一油水界面,一般在海拔300 m左右。含油面積7.45 km2,儲層埋深1 000~1 200 m,屬河流相沉積。巖性以灰綠色中、細長石砂巖為主。屬構(gòu)造-巖性油藏。
長212油藏資料井數(shù)95口,頂面深1 200 m,有效厚度18.7 m,原始地層壓力7.46 MPa,油藏溫度35℃,地層條件下原油體積系數(shù)1.050,飽和壓力3.86 MPa,原油粘度3.14MPa·s,氣油比26 m3/t,網(wǎng)格數(shù)為150×134×1,含油面積內(nèi)網(wǎng)格數(shù)為20 100個,平面網(wǎng)格大小25 m×25 m,利用克里金插值法得到物性模型(見圖1)。
研究區(qū)大部分井于2006年下半年和2007上半年投產(chǎn),這說明在本區(qū)一個相當規(guī)模的泄油區(qū)已經(jīng)形成,為了使歷史擬合結(jié)果更加正確、可靠,擬合原則主要有:(1)歷史對單井及去油藏多個開發(fā)指標進行擬合;(2)分析開發(fā)指標突變原因;(3)重點擬合開采歷史長的井,尤其是開采的最后一個階段。
通過歷史擬合,參數(shù)擬合誤差小于5%,單井擬合合格率大于75%,單井及全油藏擬合結(jié)果典型曲線(見圖1,圖2)。由于缺少測壓數(shù)據(jù),所以確保平均地層壓力水平與實際相符??梢钥闯鲅芯繀^(qū)投產(chǎn)初期產(chǎn)量遞減很快,目前累計產(chǎn)油量增長率緩慢,仍處于天然能量開發(fā),需盡快投入注水開發(fā)。
為了使水驅(qū)儲量最大化、解決注水后的含水快速上升等問題,運用模擬技術(shù)分別對井網(wǎng)密度、注采井網(wǎng)以及注采比方面進行優(yōu)化設(shè)計。
馬寧長212油藏勘探開發(fā)模式是“滾動勘探開發(fā)”模式,井網(wǎng)形式呈不規(guī)則三角形。根據(jù)北京石油勘探開發(fā)科學研究院開發(fā)所俞啟太在謝而卡喬夫公式的基礎(chǔ)上引入經(jīng)濟學投入產(chǎn)出的因素,對馬寧長212油藏最佳、經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度進行模擬計算,方法如下:
圖1 馬寧長212油藏地質(zhì)模型
式中:α-井網(wǎng)指數(shù),ha/井;sb-經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度,ha/井;N-原油地質(zhì)儲量,t;υo-評價期間平均可采儲量采油速度,小數(shù);T-投資回收期,a;ηo-驅(qū)油效率,小數(shù);c-原油商品率,小數(shù);L-原油售價,元/噸;P-原油成品價,元/噸;A-含有面積,km2;ID-單井鉆井(包括射孔、壓裂等)投資,元;IB-單井地面建設(shè)(包括系統(tǒng)工程和礦建等)投資,元;r-貸款年利率,小數(shù);sm-經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度,井/平方千米。
考慮到本研究區(qū)天然能量開發(fā)時綜合含水率約72.4%,進而采取李道品推薦的“加三分差”的原則,即:優(yōu)化井網(wǎng)密度=經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度+(經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度-經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度)/3,將井網(wǎng)密度確定為17.8井/平方千米。
研究區(qū)長212油藏井間聯(lián)通關(guān)系以單雙向連通為主,將連通較好的主力砂體注采井網(wǎng)相對完善的井組為主要選井原則,確定三套注采井網(wǎng),分析不同井網(wǎng)方式與水驅(qū)控制程度的關(guān)系(見表1)。
通過表中計算值說明,在地質(zhì)條件基本一致的情況下,井網(wǎng)密度取17.8井/平方千米時,反七點面積注水方式的水驅(qū)控制程度為0.871,五點或反五點面積注水方式水驅(qū)控制程度是0.823,反九點面積注水方式水驅(qū)控制程度僅0.575。這就充分說明采用反七點注水方式最為合理。
對研究區(qū)設(shè)計三種不同注采比進行模擬結(jié)果,注采比分別為1.0、1.2以及1.5,模擬計算15年,不同注采比情況下15年末油藏主要開發(fā)指標(見表2)。
表1 點狀注水不同注水方式水驅(qū)控制程度對比表
模擬結(jié)果可以看出注采比1.2和1.5時,地層壓力過高,考慮到原始地層壓力為7.46 MPa,所以注入難度很大。從長212小層在注采比1.0的情形下開發(fā)到第十五年末的儲層壓力、油水前緣以及剩余油的分布(見圖4、圖5、圖6),可以看出,1.0的注采比下注入順利,和原始地層壓力相比,整個開采期間地層壓力也比較合適。所以長212油藏合理注采比為1.0,建議轉(zhuǎn)注初期注采比小于1.0,這樣既可以減緩地層壓力下降,又可以抑制注入水突進,待注水穩(wěn)定一段時間再作適當調(diào)整。
表2 馬寧長212油藏15年末主要開發(fā)指標
圖4 注采比1.0情形下開發(fā)15年后長212地層壓力分布
圖5 注采比1.0情形下開發(fā)15年后長212油水界面分布
圖6 注采比1.0情形下開發(fā)15年后長212含油飽和度分布
通過數(shù)值模擬技術(shù)對馬寧長212油藏進行分析研究認為:(1)從歷史擬合結(jié)果來看,馬寧長212油藏原油產(chǎn)量遞減很快,累計產(chǎn)油量增長率緩慢,須盡快投入注水開發(fā)。(2)考慮經(jīng)濟投入和開發(fā)效果,長212油藏合理井網(wǎng)密度為17.8口/平方千米。(3)模擬對比三套注采井網(wǎng),本研究區(qū)合理注采井網(wǎng)為七點注水方式。(4)設(shè)計三種注采比模擬計算15年,根據(jù)模擬結(jié)果本研究區(qū)合理注采比為1.0。
[1]王道富.鄂爾多斯盆地特低滲透油田開發(fā)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007.
[2]陳元千,李璗.現(xiàn)代油藏工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.
[3]馬寧油田注水開發(fā)方案.延長油田股份有限公司靖邊采油廠,2008.
[4]閆存章,李陽.油藏地質(zhì)建模與數(shù)值模擬技術(shù)文集[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007.