魯金鳳.

(延長油田股份有限公司下寺灣采油廠，陜西 延安 716100)

鄂爾多斯盆地雨岔地區(qū)長2薄互層低滲透油藏是延長油區(qū)低滲透油藏的主要類型之一，該油藏由于縱向小層數(shù)較多、非均質(zhì)性較強、單一油層厚度較薄等特征，前期采用衰竭式開發(fā)，開采效果不理想，必須研究出合理的調(diào)整開發(fā)方式進行能量補充，從而提高油藏的采收率。同時，該油藏沉積時由于薄互層較多、非均質(zhì)性強，且開采過程中流體的滲流不均勻，利用常規(guī)注水開發(fā)效果很差，同時，注水開發(fā)時層段間矛盾突出、層間干擾嚴(yán)重。如何選擇合理的開發(fā)方式，有效動用該類油藏，目前在開發(fā)面臨的一大難題。

油藏注水開發(fā)的合理性研究最早起源于20世紀(jì)40—50年代的美國與蘇聯(lián)，研究的主要目的是針對不同油藏的各類開發(fā)指標(biāo)進行深入的分析，同時通過眾多的油田注水開發(fā)指標(biāo)對比，得到與各自不同類型油藏的注水開發(fā)時所適應(yīng)的主要指標(biāo)變化參數(shù)范圍，為油藏注水開發(fā)提供合理的依據(jù)。綜合前人的眾多研究成果[1-5]，分析可以看出：注水開發(fā)效果的見效程度的好壞主要取決于以下參數(shù)：油藏開發(fā)方式、注水開發(fā)層系、井網(wǎng)適應(yīng)性、水驅(qū)狀況、注水見效特征、開發(fā)指標(biāo)變化規(guī)律等多種評價因素。

在油藏開發(fā)過程中，注水開發(fā)效果評價貫穿于整個油田的注水開發(fā)全過程。本文利用油藏工程、層次分析方法，確定影響薄互層油藏注水開發(fā)的主控因素，篩選相關(guān)的注水開發(fā)指標(biāo)進行注水潛力的綜合評價，最終確定出了雨岔長2薄互層油藏具有較好的注水開發(fā)潛力。同時，結(jié)合油藏目前的注水開發(fā)效果及生產(chǎn)動態(tài)情況進行驗證分析得出，雨岔長2通過注水開發(fā)調(diào)整，開發(fā)效果得到極大的改善，油藏水驅(qū)采收率進一步提高，最終確立出了影響薄互層油藏注水開發(fā)效果的主要因素。

1 區(qū)塊地質(zhì)特征

下寺灣雨岔長2油藏位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東南部(圖1)。研究區(qū)面積30 km2，區(qū)內(nèi)完鉆各類油水井385口，其中采油井365口，區(qū)塊最大日產(chǎn)油量達500噸以上，是下寺灣油田的主力產(chǎn)油區(qū)。該區(qū)投產(chǎn)初期采油自然能量開采，后期滯后注水開發(fā)，注水見效不明顯，單井產(chǎn)量遞減較快，目前日產(chǎn)油120 t左右，平均綜合含水量80%以上，已進入中高含水開發(fā)階段，且含水有進一步上升的趨勢，特別是近三年來，油藏平面矛盾突出，含水上升加快，局部注采不對應(yīng)，油田穩(wěn)產(chǎn)形式較嚴(yán)峻。

圖1 雨岔地理位置圖

雨岔長2油藏沉積屬于三角洲平原亞相環(huán)境，發(fā)育辮狀河河道砂壩和河漫灘微相。砂層單層厚度大(一般5～15 m，厚者25 m)，巖性較均一，粒度分選較好，砂體展布規(guī)模大，平均孔隙度12.5%，滲透率3.6×10 mD，其中長2油藏以長22-2、長22-3期砂體最為發(fā)育，連片范圍大，儲層物性相對好，其中長22-2含油性好，成為本區(qū)主力儲層(如圖2)。統(tǒng)計該區(qū)隔夾層厚度發(fā)現(xiàn)，長22-2層平均夾層厚度為6 m，長22-3平均夾層厚度為3.9 m，長22-2-長22-3平均隔層厚度僅為3.7 m。因此該區(qū)長2油藏，呈多薄層發(fā)育特征，縱向非均質(zhì)性強，給注水開發(fā)帶來了巨大影響。

圖2 雨岔長2油藏剖面圖

2 注水開發(fā)潛力影響因素

油藏的地質(zhì)特征是影響注水開發(fā)效果的主要方面，所以開展薄互層低滲透油藏注水開發(fā)效果的首先是確定注水開發(fā)水驅(qū)潛力及相應(yīng)的地質(zhì)特征參數(shù)。從油藏地質(zhì)特征角度分析可以看出，影響低滲油藏開發(fā)效果的因素包括儲層地質(zhì)特征和開發(fā)因素兩個方面。儲層地質(zhì)因素包括：孔隙結(jié)構(gòu)、砂體內(nèi)部構(gòu)型以及隔夾層發(fā)育頻率。儲層孔隙結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，吼道越小，開發(fā)效果越差；砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中單砂體疊置關(guān)系越復(fù)雜，開發(fā)效果越差；適量的隔夾層數(shù)量可有效提高厚油層的開發(fā)效果，而過多的夾層容易發(fā)時突進現(xiàn)場，則會降低油藏的開發(fā)效果。開發(fā)因素包括：儲層滲流特征、賈敏特征以及壓敏等。儲層的啟動壓力梯度越大，滲流越困難，開發(fā)效果越差；過大的賈敏效應(yīng)必然降低油藏的開發(fā)效果；壓敏效應(yīng)越嚴(yán)重，開發(fā)效果越差。

基于前期眾多研究學(xué)者的研究成果發(fā)現(xiàn)[9-13]，開展水驅(qū)開發(fā)潛力的評價，必須從儲層的微觀和宏觀上對薄互層低滲透油藏注水開發(fā)潛力開展研究，同時建立相應(yīng)的評價體系，確立注水開發(fā)的效果。本文總結(jié)出油藏水驅(qū)開發(fā)潛力評價體系，包括三個方面：能否注水開發(fā)、水驅(qū)難易程度和水驅(qū)均勻程度。三者綜合形成了確定油藏注水開發(fā)效果評價的標(biāo)準(zhǔn)，形成綜合的評價體系，然而三個方面所包含的注水潛力評價參數(shù)眾多，如何有效的選擇主要參數(shù)開展評價，準(zhǔn)確地給出評價結(jié)果，目前尚未形成系統(tǒng)的相關(guān)研究方法。

統(tǒng)計目前各類研究薄互層油藏注水開發(fā)的潛力指標(biāo)主要分為以下7類[19]，詳細(xì)的指標(biāo)內(nèi)容及影響類型見表1所示。從表中可以看出，油層分布主要影響著油藏的水驅(qū)均勻程度，而地層能量、原油的流動性主要影響水驅(qū)難易程度，其余指標(biāo)對水驅(qū)難易、水驅(qū)均勻程度均存在影響。

表1 注水開發(fā)潛力評價指標(biāo)分析表

3 注水開發(fā)潛力評價指標(biāo)

前面從油藏地質(zhì)特征方面分析，總結(jié)得出了影響薄互層注水開發(fā)油藏開發(fā)效果的7種地質(zhì)因素，這些指標(biāo)因素均包括了許多不同的、具體的指標(biāo)內(nèi)容，詳細(xì)的指標(biāo)內(nèi)容見圖3[19]。

綜合分析各開發(fā)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)：不同的開發(fā)指標(biāo)在不同程度上影響著薄互層油藏注水開發(fā)的水驅(qū)開發(fā)效果，如何篩選或者綜合評價出相對重要的地質(zhì)指標(biāo)作為評價參數(shù)，最終確定出注水潛力效果，必須綜合出一種多參數(shù)分析的評價方法。

羅銀富、李興訓(xùn)等人對低滲透砂巖油藏水驅(qū)開發(fā)潛力評價體系的建立提出了個人的認(rèn)識。因此，在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合長2油藏地質(zhì)特征進行了篩選，在考慮儲層顆粒結(jié)構(gòu)、巖石孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性分析、儲層滲流物性、含油砂體分布、儲層能量及原油物性的分析，綜合確定并建立的評價體系如圖3。

在系列不同類型確立的指標(biāo)參數(shù)基礎(chǔ)上，張琪等人建立評價參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表[18]，該表主要依據(jù)行業(yè)、企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，及目前最新的相關(guān)科研成果，總結(jié)得到的各指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)表，如表2所示[19]，該表的有效建立及主要參數(shù)的確定為后面參數(shù)的綜合評價提供了依據(jù)。

圖3 注水開發(fā)潛力評價指標(biāo)體系

4 綜合評價方法

從前面的分析可以看出，評價油藏注水開發(fā)潛力的參數(shù)指標(biāo)非常多，不同區(qū)塊由于指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)并不一定在同一種分類上。針對雨岔地區(qū)長2薄互層油藏，因此必須尋找出一種合理的評價方法。通過調(diào)研分析，確定出采用層次分析數(shù)學(xué)方法進行分析，層次分析法最早由美國運籌學(xué)家薩迪于20世紀(jì)70年代提出，經(jīng)過多年的研究及經(jīng)驗總結(jié)，目前已成為一種普遍使用、可靠的、實用的多準(zhǔn)則決策方法。

該方法可以快速靈活地進行各決策因素的分析，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進行決策，是一種系統(tǒng)分析的重要工具。此次對雨岔長2多薄層油藏注水潛力及效果評價分析，主要采用該層次分析法進行研究。

表2 評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表

層次分析法把研究對象作為一個系統(tǒng)，該方法首先分析各因素間的關(guān)系，建立一個遞階層次的結(jié)構(gòu)模型，引入1-9標(biāo)度進行量化構(gòu)造比較判斷矩陣(表3)。

表3 層次分析方法標(biāo)度表

層次分析原理主要是構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣來確定各參數(shù)指標(biāo)的權(quán)重，最后根據(jù)矩陣運算及分析計算，得到油藏注水開發(fā)潛力評價矩陣，矩陣的建立是研究的基礎(chǔ)。

5 長2油藏注水開發(fā)潛力評價結(jié)果

統(tǒng)計雨岔區(qū)長2油藏相關(guān)的以上評價指標(biāo)參數(shù)，開展注水開發(fā)潛力評價。首選，建立注水開發(fā)潛力評價的層次分析的判斷矩陣(如表4)，矩陣建立主要根據(jù)層次分析方法標(biāo)度表來確定。

表4 層次分析判斷矩陣

用層次分析可以計算上述各指標(biāo)的權(quán)重，得：

W=(0.041 3 0.106 3 0.073 6 0.153 7 0.336 2 0.051 7 0.237 1)

雨岔區(qū)長2油藏7類地質(zhì)因素下各單因素指標(biāo)及相應(yīng)的權(quán)重如下表5。

根據(jù)下寺灣雨岔長2油藏的儲層及流體特征參數(shù)，統(tǒng)計出長2油藏的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)值如下(見表6)。

表5 單因素指標(biāo)參數(shù)及相應(yīng)的權(quán)重

表6 雨岔長2油藏參數(shù)值統(tǒng)計表

將上述指標(biāo)采用的歸一化處理辦法，表達式如下：

對于正向指標(biāo)：S=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

對于負(fù)向指標(biāo)：S=(Xmax-X)/(Xmax-Xmin)

式中，S為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值，X為參數(shù)值，Xmax為參數(shù)最大值，Xmin為參數(shù)最小值，其中Xmax，Xmin均取評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表中的最大值和最小值。

將表5中的指標(biāo)參數(shù)以及上述的權(quán)重值進行加權(quán)乘積，得出評價向量：

M-1=(0.115 6 2.468 8 0.197 9 0.376 8 0.598 2 0.145 6 0.167 4)-1

最終的評價結(jié)果：

S=W*M-1=0.655

將評價結(jié)果值分為五個等級和區(qū)間，即好(0.8-1)、較好(0.6-0.8)、中等(0.4-0.6)、較差(0.2-0.4)、差(0-0.2)。雨岔長2油藏值為0.655>0.6，說明該區(qū)注水潛力較好，有利于注水開發(fā)。

6 實施效果

下寺灣雨岔區(qū)2006年開始規(guī)模開發(fā)，開發(fā)上大體分為規(guī)模上產(chǎn)—遞減、二次上產(chǎn)—遞減兩個階段(如圖4)：規(guī)模上產(chǎn)—遞減階段(2006—2011)，2006年進行規(guī)模建產(chǎn)，主要采用不規(guī)則反九點井網(wǎng)，自然能量開發(fā)，當(dāng)年年產(chǎn)油量達到3.9×104t，之后由于無注水井補充地層能量，遞減較大(初期年遞減達43.5%)，至2011年，年產(chǎn)油量降至1.5×104t，較2006年年產(chǎn)油量減少2.4×104t；二次上產(chǎn)—遞減階段(2012～目前)，2012—2013年再次開始規(guī)模開發(fā)，進行二次上產(chǎn)，主要采用不規(guī)則反九點井網(wǎng)，同步、滯后注水開發(fā)，地層能量得到一定的補充，到2013年年產(chǎn)油量達到最高峰(4.25×104t)，之后，由于注水面積較小，地層能量得不到補充，產(chǎn)量遞減較大，統(tǒng)計得出：同步注水開發(fā)井初期遞減僅為28%；滯后注水開發(fā)井初期遞減為34%，均小于自然能量開發(fā)。

因此，結(jié)合前面的注水潛力研究可以看出，雨岔區(qū)長2具有較好的注水潛力，同時開發(fā)證實該區(qū)注水效果較好。

7 結(jié)論

(1)薄互層油藏注水開發(fā)效果的首先是確定影響注水開發(fā)水驅(qū)潛力的主控因素，統(tǒng)計得出的潛力指標(biāo)主要分為以下7大類，包括顆粒結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性、儲層物性、含油砂體、儲層能量、流體物性；

(2)采用層次分析法，可有效判別注水開發(fā)潛力大小，根據(jù)雨岔區(qū)長2油藏儲層和流體特征，采用層次分析法得出，該區(qū)長2薄互層油藏的注水潛力評價指數(shù)為0.655，說明具有較好的注水潛力；

(3)結(jié)合長2油藏前期生產(chǎn)動態(tài)分析可以看出：注水與不注水具有兩種不同的明顯特征，采用同步注水和滯后注水開發(fā)井組的采油井初期遞減分別為28%和34%，均小于自然能量開采遞減時的43.5%，說明雨岔區(qū)長2薄互層油藏具有較好的注水潛力。

(4)通過對長2油藏注水開發(fā)評價指標(biāo)的分析及注水效果的評價，均表明雨岔長2油藏注水潛力較好，有利于注水開發(fā)，同時開發(fā)證實該區(qū)具有較好的注水效果。

圖4 雨岔區(qū)長2油藏開發(fā)動態(tài)曲線