（石油与天然气工程专业论文）纯化油田中高含水期开发对策研究.pdf

纯化油田中高含水期开发对策研究 于红军( 油气田开发工程) 指导教师：李爱芬教授 摘要 本文通过对纯化油田的地质及开发特征进行分析研究，利用相应 的油藏工程方法和数值模拟方法，对纯化油田的开发状况进行了评 价，提出了纯化油田挖潜的主要方向及相应的技术界限。 完成了对纯化油田的开发评价工作，包括注采压力系统评价、水 驱开发效果评价和井网合理性评价。目前纯化油田的压力水平低、平 面和纵向的注采不平衡，前期水驱开发效果较差，后期通过综合调整 水驱开发效果明显改善，基本接近理论水平，通过合理井网密度的计 算，目前纯化的井网密度略稀，具有加密的潜力。 对纯化油田的剩余潜力状况进行了研究。利用多种方法，标定纯 化油田的采收率约为3 0 。同时对平面及层间的剩余油分布规律进行 了研究。 对重点区块( 纯1 7 块) 进行了数模研究。通过历史拟合弄清了 其剩余油分布特征，并对该区块的挖潜方向进行了研究，该区块在完 善注采关系及分层治理方面具有较大潜力。 利用相应的油藏工程方法对纯化油田开发的技术界限进行了研 究。主要包括纯化油田及各区块的合理井网密度、合理注采比、合理 井底流压、合理采油速度、合理注水速度和合理的注水压力界限。其 中纯化油田的合理井网密度为1 1 4 1d k i n 2 ，合理的注采比为1 1 ，最 低的井底流压为4 0 2 m p a ，合理的采油速度应不小于o 8 ，合理的 注水速度为3 0 6 4 ( 相当于年注水1 4 6 3 万方) 。并通过井组理想模 型的数模研究，确定了井网方式、提液时机、提液幅度、合理注采比 保持等指标界限。 通过统计分析等手段，确定了纯化油田的挖潜方向及相应的挖潜 治理措施，包括提液、井网、完井方式、小井距，堵调及三采等。 关键词：剩余油数值模拟开发调整采收率 s t u d yo nd e v e l o p m e n ts t r a t e g yo fc h u n - h u ao i l f i e l d d u r i n gm e d i u m & h i g h w a t e r - c u ts t a g e y u h o n g _ j u n ( o i l & g a se n g i n e e r i n g1 d i r e c t e db yp r o f e s s o rl ia i f e n a b s t r a c t b a s e do nt h e g e o l o g y f e a t u r ea n dp r o d u c t i o np e r f o r m a n c eo f c h u n l i a n go i lf i e l d , i t sd e v e l o p m e n tr e s u l ti se v a l u a t e d i t sa d j u s t m e n t s t r a t e g ya n dd e v e l o p m e n tl i m i ti sp r e s e n t e db yt h es t u d yo fr e s e r v o i r e n g i n e e r i n ga n dr e s e r v o i rn u m e r i c a ls i m u l a t i o n t h ep r e s s u r es y s t e mo fi n j e c t i o n p r o d u c t i o n t h ed e v e l o p m e n tr e s u r o fw a t e rf l o o d i n ga n dw e l lp a t t e r na r ee v a l u a t e d t h ee v a l u a t i o nr e s u l t s s h o wt h a tt h ea v e r a g ep r e s s u r el e v e li sl o w e rt h a nt h er e a s o n a b l el e v e l 坷e c t i o n - p r o d u c t i o ni s n o tb a l a n c e di np l a n ea n dp r o f i l es e c t i o n t h e d e v e l o p m e n tr e s u l tw a sw o r s ei ne a r l yp e r i o dt h a nt h a to ft h et h e n r y i n m i d - h i g hw a t e rc u tp e r i o d , t h ed e v e l o p m e n tr e s u l tw a si m p r o v e d t h e c a l c u l a t i o nr e s u l to fr e a s o n a b l ew e l l - p a t t e ms p a c 吨s h o w si t sp r e s e n t w e l l - p a t t e r ns p a c i n gi sl o w e rt h a n t h a to f t h et h e o r y t h e r ea r ep o t e n t i a lo f e n c r y p t i o n t h er e c o v e r yf a c t o ri sc a l i b r a t e db y3 0 t h r o u g hm a n ym e t h o d s t h ed i s t r i b u t i o no f r e s i d u a lo i li np l a n ea n d p r o f i l es e c t i o ni ss t u d i e d t h ed e v e l o p m e n tl i m i t sa r cd e t e r m i n e db yc o r r e s p o n d i n gm e t h o d s t h o s el i m i t si n c l u d et h er e a s o n a b l ew e l l s p a c i n g ，r e a s o n a b l e i n j e c t i o n - p r o d u c t i o nr a t i o n , r e a s o n a b l ef l o w i n gh o t t o m - h o l ep r e s s u r e ， r e a s o n a b l er a t eo fo i lp r o d u c t i o n ，r e a s o n a b l er a t eo fw a t e ri n j e c f i o na n d r e a s o n a b l ei n j e c t i o np r e s s u r e n sa d j u s t m e 6 n ts t r a t e g ya n da d j u s t m e n tm e a s u r e sa l ed e t e r m i n e db y s t a t i s t i c a la n a l y s i s t h o s ei n c l u d ef o r e e df l u i dw i t h d r a w a l ，w e l lp a t t e r n , c o m p l e t i o nm e t h o d ，d e n s ew e l ls p a c i n g ，p r o f i l ec o n t r o la n de o r m e t h o d k e y w o r d s r e s i d u a lo i lr e s e r v o i rn u m e r i c a ls i m u l a t i o n d e v e l o p m e n ta d j u s t m e n t o i lr e c o v e r y 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 签名： 伽易年j 7 月巧日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅； 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文。 ( i i 密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 6 年上月巧目 z 神年，月z 弓日 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 第1 章前言 纯化油田为纯梁采油厂主力油田，其储量和产量都占到采油厂总 量的3 0 以上，因此，确保该油田的稳产对采油厂具有十分重要的意 义。然而，该油田在年产4 0 万吨连续稳产l o 年的条件下再保持稳产 难度很大，主要原因为：第一，可供建产能的阵地越来越少，寻找零 星井的难度也越来越大，新井产量将逐年减少；第二，油田目前含水 达7 0 ，已进入中高含水期产量递减阶段，老井产量也将逐渐下降。 在这种条件下，如何充分挖掘油田潜力，以保持油田再稳产或者减缓 产量的递减就显得尤为重要。而且纯化油田目前标定采收率尚比较 低，只有2 8 ，具有进一步挖潜提高采收率的潜力，因此研究纯化油 田中高含水期挖潜方向及开发对策就显得迫切而必要。 另外，纯化油田为一层多且薄、渗透率低、断层多、断块小、岩 性复杂的低渗透复杂断块油藏，为低渗透油田的典型代表，因此，对 该油田挖潜方向进行研究将对低渗透油田的开发起到一定的指导作 用。 国内外在开发低渗透油田方面积累了丰富经验，主要的做法有： 1 搞好油藏描述，为油田开发部署与调整挖潜奠定基础，尤其 是对裂缝系统的描述，在低渗透油田开发中显得特别重要。 2 开展先导性试验，探索油田注水开发技术。主要包括：( 1 ) 早期强化注水，尽早恢复地层压力；( 2 ) 开展与裂缝方位相匹配的注 水方式研究；( 3 ) 开展数值模拟研究，确定“最佳注水时机”、“注采 系统调整及转注时机”及“合理注采比”等开发界限。 3 调整注采系统，以提高波及程度。 4 完善工艺配套技术，以充分发挥采油工艺技术在低渗透油田 开发中的作用。 5 利用系统工程方法，搞好区块的分类治理，主要包括： ( 1 )以水动力学方法为主的调整挖潜研究，如提液( 提液时 机、提液幅度等) 、周期注水、注采关系调整和调剖堵水等。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 ( 2 ) 探索各种e o r 方法，以提高采收率。目前研究结果表明， 对低渗透油藏的e o r 方法主要是微生物采油技术和混相驱油技术 ( c 0 2 驱和n 2 气驱) ，其它三次采油方法如聚合物驱、a s p 驱等不太 适合于低渗透油藏。 ( 3 ) 根据油田开发实际情况，调整相应的注水界限，包括： 注采比的调整，一般低渗透油田进入中高含水期后，要求注采比要 加大，以弥补地层亏空；合理注水压力界限的确定；细分层系， 完善注采对应关系，以提高注采对应率。 ( 4 ) 强化层间接替，努力提高非主力层动用程度。 ( 5 )完善并网系统。包括：井网方式的完善；合理井网 密度的确定等。 总之，对低渗透油田的开发形成了以地质研究为基础，以油藏工 程方法为核心，以配套的采油工艺技术为具体手段的开发与调整方 法，t 并在这方面发表了大量文章，取得了很多研究成果。 针对纯化油田的特点及开发中存在的问题，主要开展下列工作： 1 开发评价。主要利用常规油藏工程方法，对目前纯化油田的 注水开发效果进行评价。包括目前注采压力系统总体评价、水驱开发 评价和井网完善性评价。 2 剩余油潜力分析。主要是利用各种方法对纯化油田的采收率 进行标定，量化其剩余潜力情况，并对层间和层内潜力进行分析。 3 纯化油田的开发技术界限研究。主要确定纯化油田开发的各 种指标界限，包括合理井网密度研究、合理注采比的确定、合理井底 流压的确定、合理采油速度的确定、合理注水速度的确定、合理注水 压力界限的确定、经济极限单井日产油量、经济极限含水和合理压力 恢复时间。 4 井组理想模型的数值模拟研究。通过井组理想模型的数模研 究，得出纯化油田开发的一些主要规律。 5 挖潜方向及挖潜措施分析。对纯化油田下步的挖潜方向及挖 潜措施进行研究，包括提液、井网、周期注水可行性、完井方式、小 井距、化堵可行性、三采可行性和攻欠增注，分层注水分析。 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章纯化油田概况 第2 章纯化油田概况 纯化油田位于山东省博兴县境内，其构造位置在东营凹陷纯化草 桥断鼻带。1 9 6 5 年发现，1 9 7 1 年投入开发，沙四上含油面积4 2 5 k m 2 ， 地质储量4 7 7 4x1 0 * t 。 2 1 基本地质特征 2 1 1 构造特征 纯化油田从总体上看：是一大型的鼻状构造，内部被断层复杂化， 主体部位是被两条东西向的二级大断层切割形成的地垒。中部有一条 北偏西的三级断层把油田分割成东、西两部分。东部地层倾角小，为 3 5 度；西部地层倾角大，为7 1 0 度。东、西两部含油层系有所差 异，东部除有主力含油层系s 41 纯化镇以外，还发育了s 2 段及s 4 红 层的油层，而西部s 2 和s 4 不发育，仅在个别井点上有油气显示。 纯化油田内部共发育了2 1 1 条断层，由于内部断层一般落差都较 小( 2 0 4 0 m ) ，注水动态证实大部分断层不封闭，封闭断层只有1 1 条。 2 1 2 储层特征 ( 1 ) 油层多、单层薄、但连通率较高 纯化油田主力油层s 。分为5 个砂层组2 0 个小层，油层的主要 特点是小层多、单层薄。有9 0 的单层厚度小于l m ，最厚的单层厚 度2 5 m ，平均单层厚1 3 m ，虽然油层较薄，但油层的分布稳定，连 通率较高，为6 5 。 ( 2 ) 岩性复杂、物性差 纯化油田属浅湖一半浅湖相沉积。岩性较复杂，主要有砂岩类、 灰岩类和过渡岩三大岩类，地层纵向和平面上的非均质严重且物性较 差，平均空气渗透率为4 8 2x1 0 3 a m 2 ，孔隙度为1 7 9 。砂岩的孔 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 。 第2 章纯化油田概况 隙度为1 3 9 2 1 9 ，平均1 7 3 ，渗透率4 2 8 7 9 1 0 3 u n 2 ，平均 5 4 1x 1 0 3 a n 2 。灰岩类的孔隙度为8 o 2 2 9 ，平均2 0 7 ，渗透率 一般为4 3 2 3 6 7x 1 0 - 3 a 口n 2 ，平均4 2 5x1 0 3 u n 2 。 ( 3 ) 原油物性好，属高压低饱和油藏 纯化油田原油物性好，属中、低粘度原油，三套含油层系中以 s 42 原油性质为最好，s 2 和s 4 红层稍差，每套层系含油性质在纵向 上变化不大( 见表2 1 ) 。 表2 - 1纯化油田原油性质统计表 层系 地面密度 地面粘度地下密度地下粘度原始油气比 体积系数 ( g e r a 3 ) ( m p a s ) ( g e r a a ) ( m p a s )( m 3 t ) s 2 o 8 8 0 92 8 4 & 1 o 8 7 2 52 2 80 7 43 8 ，3 21 1 4 l & 0 8 9 2 1 6 4 5 o 8 l6 62 7 21 1 1 3 纯化油田属高压低饱和油藏，原始地层压力3 1 9 3 4 6 m p a ，原 始压力系数1 2 1 4 ，饱和压力6 6 m p a ，地饱压差达2 5 3 2 8 m p a 。 2 2 开发简历及现状 2 2 1 开发简历 纯化油田自1 9 7 1 年投入开发以来，大体经历了四个开发阶段： ( 1 ) 弹性开发阶段( 1 9 7 1 1 9 7 5 年) 该阶段累积产油8 9 3 万吨，采出程度1 8 。阶段末日产油水平 7 3 8 t ，年产油2 2 8 万吨，采油速度o 8 2 。由于纯化油田为高压异常 油藏，边水不活跃，此阶段主要特点是：压力下降快，产量下降快， 阶段末总压降1 2 4 m p a ，平均单井日产油由3 2 t 降到阶段末的1 7 t 。 ( 2 ) 注水开发阶段( 1 9 7 6 1 9 8 7 年) 纯化油田1 9 7 6 年开始注水开发，阶段产油3 5 5 6 万吨，该阶段通 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章纯化油田概况 过逐步完善注采井网，控制住了地层压力下降的趋势，阶段末总压降 为1 2 7 m p a ，从而取得了年产3 0 万吨，稳产1 0 年的好局面，但由于 层间差异大，主力油层见水快，水淹快。 ( 3 ) 整体调整阶段( 1 9 8 8 1 9 9 5 年) 为实现高速、高效开发，从1 9 8 8 年起进行整体调整，之后又对 主力断块进行调整、完善注采井网，细分层系调整，使原油生产能力 由3 0 万吨上升到4 0 万吨以上，并又连续稳产了6 年，这个阶段的主 要特点是：通过不断完善注采井网，加强注水，使注采对应率提高， 油层压力明显回升，动用程度提高，各项开发指标变好，稳产基础加 强。 ( 4 ) 滚动扩边及零星完善阶段 根据油藏描述结果及三维地震的成果，9 6 年以来对油田外围滚动 勘探增加产能，对老区进行零星完善及控水稳油工作，年产油一直稳 定在3 0 万吨以上。 2 2 2 目前开发现状 到2 0 0 5 年1 2 月，共投产油井4 3 7 口，开井3 1 2 口，核实日液能 力3 3 9 4 3 t ，日液水平3 2 7 4 3 t ，日油能力9 7 1 3 t ，日油水平9 3 7 t ，累 积产油1 0 1 1 9 9 l o t ，采油速度o 5 9 ，采出程度1 7 7 。注水井2 0 0 1 2 1 ，开井1 2 1 口，日注水平4 9 3 1n 1 3 ，累注2 6 6 5 7 6 1 0 4m 3 ，累积注 采比o 9 6 。其中s 。共投产油井3 7 1 口，开井2 5 71 3 ，核实日液能力 2 5 3 5 6 t ，日液水平2 4 3 9 6 t ，日油能力7 3 0 8 t ，日油水平7 0 3 i t ，累积 产油8 6 8 3 8 1 0 4 t ，采油速度0 5 3 ，采出程度1 8 o 。s 4 上注水井1 8 0 口，开井1 1 01 2 1 ，日注水平4 5 1 8 m 3 ，累注2 5 0 2 9 6 1 0 4 m 3 ，累积注 采比1 0 。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 第3 章纯化油田开发效果评价 3 1 目前注采压力系统总体评价 3 1 1 油藏压力水平低 纯化油田由于储层孔喉细小、比表面积大、渗透率低，渗流规律 不遵循达西定律，具有启动压力梯度。各断块中不同程度地存在着产 油能力和吸水能力低、油井见注水效果缓慢的现象，个别断块注不进 采不出，表现为油藏整体压力水平低，部分井产能不足，动液面低。 统计2 0 0 5 年1 2 月纯化油田s 4 1 2 7 口油井动液面资料，平均动液面 1 0 6 7 m ，其中动液面在1 3 0 0 m 以下的油井3 6 口，占统计井数的 2 8 2 5 。 3 1 2 平面上的注采不均衡 由于受到地质及工艺条件的限制，各注水井的注水强度存在较大 的差异。统计2 0 0 5 年1 2 月纯化油田s 4 注水井1 0 8 口，其平均注水 强度为6 2 9 m 3 ( d - m ) 。其中高强度注水井( 注水强度高于5 m 3 ( d m ) ) 2 1 口，占统计井数的1 9 4 4 ；其中最大注水强度高达1 7 5 m 3 ( d m ) 。 低强度注水井( 注水强度低于1 5 m 3 ( d m ) ) 3 4 口，占统计井数的 3 1 4 8 ，其中最小注水强度仅0 2m 3 ( d m ) ，见表3 1 。 表3 - 1注水强度统计表( 2 0 0 5 年1 2 月) i 注水井开井( 口)高注水强度井( 口)低注水强度井( 口) l 1 0 82 l t 9 4 4 3 4 ，3 1 4 8 与注水井注水强度的差异相似，各油井的采液量也存在很大的差 异。统计2 0 0 5 年1 2 月纯化油田s 4 2 开油井2 6 4 口，其中产液量大于 1 5 t d 的高液量井6 8 口，占统计井数的2 5 7 6 ；产液量小于5 t d 的低 液量井9 l 口，占统计井数的3 4 4 7 ，见表3 - 2 。 表3 - 2 产液量统计表( 2 0 0 5 年1 2 月) i 油井开井( 口)高液量( 1 5 t d ) 井( 口)低液量( 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 于：擎，无因次注水时间； y q 。一油藏初产油量； q o ，q ：，q 。：一未出水流管的总产油量， 总产油量和总产水量。 y 一油藏孔隙体积。 由以上可得累积产油量： q = f 娩。+ q ：净 亚山 耳宝。q d 采出程度r = 坐 已出水流管的 ( 3 1 1 ) ( 3 ) 存水率c 的计算 由上述亦可得累积产水量： 级= f q 。2 d t ( 3 1 2 ) + 累积注入水量为：q = e ( q + q 。) ( 3 1 3 ) 存水率为：c = 羔皆= - 一瓦尚c ，一4 ， 式中，置一累积注采比。 应用流管法计算了纯化油田s 。1 及纯2 、纯6 、纯1 7 、纯6 2 、纯 6 9 五个断块的理论值，预测了最终采收率，做出了含水率与采出程度 关系曲线，存水率与采出程度关系曲线，并与实际曲线进行对比，以 对油田开发效果进行定性的评价。 3 2 2 综合含水与采出程度关系曲线 含水与采出程度关系曲线，可衡量在目前开采条件下，含水是否 正常，以及在不同阶段开发效果的好与坏。将纯化油田s 。及纯2 、 纯6 、纯1 7 、纯6 2 、纯6 9 五个断块的理论值与实际值进行对比( 图 皇璺互鎏盔兰! 望奎! 三篓堡主堂堡丝奎 ：茎! 塑垄鱼鎏里至茎整墨堡堡 藏 乓 主 静 簧 缸 藏 差 替 * 妞 豳3 - 1 缝2 断块禽承率与采出程度哭系曲线 爰塞翟度r 圈3 - 2 纯6 断块禽水率与菜出程度荚系曲线 1 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 妊 主 锝 * 缸 籁 三 锝 * 加 o5l o1 52 02 53 03 5柏 采出程度r ( ) 图3 - 3纯1 7 断块含水率与采出程度关系曲线 051 01 52 02 53 03 54 04 55 0 采出程度r ( ) 图3 _ 4纯6 2 断块含水率与采出程度关系曲线 1 3 孛国石潮大学( 华东) 工稔硕士学锭论文 第3 章纯纯滴羽开发教莱谔绘 氧 著 糌 蔷 趣 鳍 童 静 繁 缸 莱出程缱戳 图3 5纯6 9 断块禽水率与聚出程度关系曲线 采出程成r ( 图3 撕纯化油田s 4 上含水率与采出程度关系曲线 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 由图3 - l 3 6 可见，纯化油田s 4 1 及其5 个典型区块含水率与采 出程度曲线目前实际值均接近于理论值，反映出纯化油田s 。1 总体开 发效果较好。现根据各区块的不同情况分述如下： 纯2 断块开发效果最好，其无水采收率接近于理论值，表明初期 开发效果较为理想。注水开发之初，含水上升快，产量递减快，表现 出层间动用差异大、干扰严重的矛盾，开发效果不甚理想。为此，及 时实施了分层注水，控制c l 组注水，同时不断完善注采系统，使该 块实现了稳产。进入开发中期又及时进行了综合调整，分层次完善了 平面及层间的注采井网，之后又进行了平面加密调整和分层系调整， 既解决了平面开采不均衡的矛盾，增加了水驱控制程度，又解决了层 问矛盾。上述一系列做法，获得了良好的开发效果，值得借鉴和推广。 纯6 断块由于初期井网不太完善，水驱控制程度较低，开发效果 较差。进入开发中期，经过综合调整和整体提液，使区块平面及纵向 潜力得以充分发挥，开发效果趋于理想。 纯1 7 断块前期开发效果较差，主要由于平面采出不均衡及层间 干扰所致。后在东部实施分层开采，在一定程度上解决了层问干扰， 改善了开发效果。近几年通过综合治理，实际点日益接近理论值，表 明近期开发效果较好。 纯6 2 断块属于典型的双低单元，采出程度较其它区块低。前期 措施有效期短，含水率波动频繁。造成这种情况的原因之一是构造变 化大引起各块注采井网不完善。另一原因是注水状况差。9 8 年实施的 控水稳油方案，进一步完善了注采井网，促进了油井的全面受效，改 善了开发效果。 纯6 9 断块投产初期产量比较高，但由于地层能量不足，投产后 产量逐渐下降，表现为前期开发效果较差。后经注水恢复地层压力， 并及时在开发过程中采取酸化、压裂等分层改造措施，确保了断块稳 产。近年来水驱控制储量不断增加，图3 - 5 中实际曲线日益接近理论 值，开发效果越来越好。 纯化油田s 。2 包括众多断块，由于各断块逐次投产，使图3 - 6 中 实际曲线呈现明显的阶梯。这表明控制储量阶段性的增加，使油田整 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 体开发效果趋于理想。但就每一阶段而言，并不能简单的以实际曲线 是否接近于理论值来评价其开发效果的优劣。纵观纯化油田s 。2 的开 发历史，无不是外围滚动扩边与内部完善并举，稳定高产断块与改造 双低单元同时进行。这些做法为纯化油田s 。1 取得较好的开发效果奠 定了基础。应该说纯化油田s 4 2 的开发效果是比较好的。 3 2 3 存水率与采出程度关系曲线 油田随着采出程度的提高，综合含水不断上升，排出水量越来越 大，存水率则不断减少，注水利用率降低，由于油层水淹含水饱和度 已经很高，注入大量水，仅能驱替有限原油，当存水率趋于零时，注 水利用率也趋于零，油层可流动油基本被驱替了，此时采出程度为最 终采收率。 图3 7纯2 断块存水率与采出程度关系曲线 申国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 掘 ) 静 * 摊 0 8 一 孳o , 6 吝 鲁 * o 4 让 o 2 o o1 02 03 04 0 采出程度r ( ) 图3 8纯6 断块存水率与采出程度关系曲线 o51 01 52 02 53 0 3 5 们 采出程度r ( ) 图3 - 9纯1 7 断块存水率与采出程度关系曲线 1 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 采出程度r ( ) 图3 1 0纯6 2 断块存水率与采出程度关系曲线 采出程度r ( ) 图3 - l l纯6 9 断块存水率与采出程度关系曲线 1 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 赫 ， o * * 社 图3 1 2纯化油田s 4 上存水率与采出程度关系曲线 纯化油田s 4 上及纯2 、纯6 、纯1 7 、纯6 2 、纯6 9 五个断块的存 水率与采出程度关系曲线( 图3 - 7 2 1 2 ) 。前期实际存水率与理论值 有较大差距，后期经过综合治理，使注水开发效果趋于好转。目前纯 2 断块注水效果最好：纯6 2 、纯6 9 、纯6 及纯化油田s 。1 次之；纯 1 7 较差。若适时完善注采系统，加强分层精细注水，并适当加密井网 以提高驱动压力梯度，开发效果仍有望进一步改善。 3 3 井网完善性评价 统计表明，纯化油田目前井网不能很好的控制该区储量。以纯西 区为例，目前井网下有2 个井区处于无注无采状态，另有2 个井区单 控储量较大，6 个井区处于有采无注状态，3 个井区处于有注无采状态， 从而造成储量动用程度低，仅为8 7 ，有2 6 6 万吨储量得不到控制。 纯2 、纯6 9 单元自6 0 年代投入开发以来，经历了历次分层系、加密调 整，虽然目前井距己2 5 0 m 左右，井网密度己分别高达1 4 8e k i n 2 、 1 6 1v i k m 2 ，但断层附近剩余油富集，油井受效方向少，统计断层附 近油井1 6 口，单向受效井高达l o 口，三向受效井只有2 口，表现为 井网的局部不完善。纯6 单元自7 0 年代投入开发，经过历次加密调整， 目前井网密度已达7 6h k i n 2 ，井距2 5 0 3 0 0 m 。由于井网不规则，局 1 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价 部井区井距大于5 0 0 m ，各区块井网密度相差较大。因此在井网控制程 度较差、平面剩余油相对富集的部位，应适当增加井点，完善注采关 系。纯6 2 块是纯化油田的双低单元，其注采对应率低( 只有4 5 ) ， 加之水井套破套坏严重，水井井况复杂，从而造成该块注采井网极不 完善。 根据胡斯努林法改进和完善的公式： e r ：0 6 9 8 + 0 1 6 6 2 5l g 土1 p 平时“ ( 3 - 1 5 ) o 式中：b 最终采收率，小数； 栉一井网密度，e l k i n jo | 一有效渗透率，m 2 ； “一地下原油粘度，m p a s 。 要使井网密度达到经济上合理，必须满足下列条件； 1 ) 防止井网过密，造成不合理投资； 2 ) 避免井网过稀，致使最终采收率降到经济合理界限以下。 由此得出，合理井网密度为单位面积( 1k m 2 ) ，加密到最后一口井 时的井网密度。在这个井网密度条件下，最后一日加密井新增可采储 量的价值等于这口井基本建设总投资和投资回收期内操作费用的总 和，由此则有 a f m v = v 0 6 9 8 + 0 1 6 6 2 5 培去 b 等皓严一p 晋眇” c s 舶， 式中，r 一单位面积储量，1 0 4 t k m 2 。 缸。v 一每平方千米新增可采储量，它应等于新增一口井的 总费用与油价的比值。 由此，便可根据( 2 ) 式在计算机上用试凑法算得合理井网密度， 再代回( 1 ) 式便可反求出经济合理采收率。 本次研究利用合理井网密度法对纯化油田s 4 上及5 个典型区块的 合理井网密度进行了测算，表3 - 9 可供参考。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章纯化油田开发效果评价。 表3 - 9 合理井网密度法选用参数及结果表 有效原油地下 平均 合理井网现井同预测采 区块渗透率粘度 储量面积 ( “m 2 )( m p a 曲 ( 1 0 4 0( k m 2 ) 井深 密度密度收率 ( m )( n n c a 午)( 1 ：l k r a z )( ) 纯2 0 1 3 03 8 43 9 2232 5 0 01 9 0 51 1 7 9 1 4 1 1 2 纯6 0 0 5 731 51 1 6 31 02 4 0 01 6 1 67 4 23 5 6 7 纯1 7 o 1 0 86 2 44 8 24 42 4 0 01 5 6 96 8 4 83 5 1 9 纯6 20 0 0 83 04 5 04 02 6 0 01 5 2 91 06 ，852 0 9 7 纯6 90 0 2 52 1 88 0 3592 7 0 01 69 98 躺53 2 4 9 s 1 2 0 0 5 53 84 7 7 44 252 7 0 0 1 5 3 6 73 ，5 03 3 7 4 表中现井网密度栏分母表示实际开井密度，测算中，原油价格取 1 5 0 0 元t ，按测算结果计算的合理井网密度仍有一定的打井潜力。 合理井网密度与各因素关系如下列图所示( 默认条件：油价1 , - - - - 1 5 0 0 元t ；流度：k p = o 0 1 ；储量丰度v = 1 2 0 ；平均井深h = 2 5 0 0 m ) 。 储量丰度：1 0 0 万吨，平方公里 删 匈 椒 * 倒 翻 匿 撒 剐 如 0o 0 1o 0 2o 0 30 0 40 0 50 0 6 原油流度 图3 1 3 合理井网密度与原油地下流度关系曲线( w 1 0 0 ) 嘲 采 疑 8 簧- 蜊 枢 羹1 4 黧 趣 储量丰度：1 2 0 万吨怦方公照 o氇0 l氇耱毡0 ，0 4 & 0 5 o - 0 6 缀潼流度 圈3 1 4 合理井网密度与原油地下流度关系曲线( v = 1 2 0 ) 簇蠢聿发：1 5 0 万嘟乎骞公燕 o氇0 l0 0 2o _ 0 3 氇0 4巍0 5税0 6 原油瀛度 躁3 1 5 合理弗网密度与原油地下流度关系曲线( v = 1 5 0 ) 懵 俜 仃 侣 傅 并 侣 惶 一农祆牛、一髓船霞袭群审 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第4 章纯化油田剩余油潜力分析 第4 章纯化油田剩余油潜力分析 4 1 采收率的校订 可采储量是油田开发全过程地质和工艺开采技术的多因素综合 指标，反映在开发动态指标数据上。纯化油田已有3 0 余年的开采历 史，长期的开采实践积累了相当数量的动态数据，为运用各种统计方 法预测可采储量提供了条件。另外，可借用国内外的相关经验公式测 定采收率。在众多的测算方法中，经过反复筛选，为本油田提供了较 准确的可采储量测算方法。 本次研究以动态资料为基础，采用水驱曲线法，相关经验公式、 流管概算法、合理井网密度法、数值模拟方法等对纯化油田的采收率 进行了预测。 4 1 1 水驱曲线法+ 研究测算可采储量及水驱采收率的方法共1 4 种，其公式如下： 1 ) l g w p = a + b n p 2 ) i g l p = a + b n p 3 ) l p n p = a + b l p 4 ) w p n p = a + b l p 5 ) l p n p = a + b w p 小c 盟铲( 南 h ) 件， 耻水旦学( 剖m c n p 2 吉【1 - 4 泵i - i ) 1 ( 4 - 3 ) n p = l 1 一i = 再矿巧两( 4 - 4 ) 拉孵，s ， 6 ) l g w p = a + b l gc w p n p ) n p = 1 0 4 ( b b l - 南) 酬 7 ) i 泓+ b l i l ( 皓一1 ) e r _ a + b l n 哮一d ( 4 6 ) ( 禾7 ) 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第4 章纯化油田剩余油潜力分析 8 ) r 神+ b l i l ( _ 一1 )e r = a + b i n ( - 一1 ) 】v 9 ) r = a + b i n ( 1 - f w )e r = a b i n ( 1 - f w ) 1 0 )i n ( 1 r ) i a + b l l l ( 1 f 0 ) e r = i e 。+ 。埘1 一 1 1 ) i n r = a + b 岛 1 2 ) l n r - - - a + b i n f , , 1 3 ) 黼b h 饶) 1 4 ) r _ a + b 【去乩睁l e r - - - 1 e 。+ e 矿l - e 。+ “厶 e r 1 - e ”m 钞 e 。- b 【上一l n 略j ( 4 8 ) ( 4 9 ) ( 4 1 0 ) ( 4 1 1 ) ( 4 1 2 ) ( 4 _ 1 3 ) ( 舢1 4 ) 式中：w p 一一累产水量，1 0 4 t ；n p 一一累产油量，1 0 4 t ； l p 一一累产液量，1 0 4 t ；r 一一采出程度，； e r 一一采收率，；一一含水率，； a 一一直线的截距；b 一一直线的斜率。 针对低渗、低粘油田特点，选用前1 、3 、4 三种方法，对纯化油田 及5 个典型断块的动态数据进行回归和预测( 表4 - 1 4 - 6 ) 。 表4 1纯2 断块水驱曲线回归及预测结果 方法序号a b相关系数y可采储量( 1 0 4 0采收率( ) lo 5 6 4 8 9 30 0 1 2 0 l l0 9 9 9 5 0 5 2 2 3 4 6 3 95 7 0 0 6 l 30 9 1 2 8 1 0o 0 0 4 2 1 90 9 9 9 4 3 42 0 4 9 9 9 55 2 2 9 5 8 4 o 0 8 7 2 1 6o 0 0 4 2 1 9o 9 9 9 4 4 42 0 4 9 9 3 75 2 2 9 4 3 平均 2 1 1 1 5 2 45 3 8 6 5 4 表4 - 2 纯6 断块水驱曲线回归及预测结果 方法序号a b相关系数y可采储量( 1 0 t )采收率( ) 1 0 8 0 5 5 8 2o 0 0 6 4 6 2 0 9 9 8 3 1 24 1 9 7 5 8 1 3 6 0 9 2 7 30 8 9 1 4 9 9o 0 0 2 2 6 9o 9 9 8 2 7 53 8 1 8 1 5 23 2 8 3 0 2 4 - o 1 0 8 4 9o 0 0 2 2 6 90 9 9 8 2 8 13 8 1 8 1 7 63 2 8 3 0 4 平均 3 9 4 4 6 4 03 3 9 1 7 8 中国石油大学( 华东y 工程硕士学位论文。第4 章纯化油田剩余油潜力分析 表4 3 纯1 7 断块水驱曲线回归及预测结果 方法序号 ab 相关系数y可采储量( 1 0 t )采收率( ) l0 8 5 0 8 8 10 0 1 3 7 0 30 9 8 7 7 5 61 7 0 8 1 9 43 5 4 3 9 7 31 1 6 7 0 9 8o 0 0 5 5 8 80 9 9 1 2 5 6 1 5 1 6 1 4 5 3 1 4 5 5 3 4o 1 6 7 1 0 6 o 0 0 5 5 8 80 9 9 1 2 6 5 1 5 1 6 1 5 5 3 1 4 5 5 5 平均 1 5 8 0 1 6 5 3 2 7 8 3 5 表4 _ 4 纯6 9 断块水驱曲线回归及预测结果 方法序号a b 相关系数y可采储量( 1 0 t )采收率( ) l0 6 4 0 2 0 20 0 1 0 1 9 50 9 9 8 7 2 2 2 6 2 8 6 2 9 3 2 7 3 5 1 30 9 5 5 3 7 80 0 0 3 4 0 6o 9 9 9 8 5 62 5 3 0 1 2 53 1 5 0 8 4 4- 0 0 4 4 5 8 50 0 0 3 4 0 6o 9 9 9 8 4 52 5 3 0 2 4 53 1 5 0 9 9 平均 2 5 6 2 9 9 93 1 9 1 7 8 纯6 2 断块含水率低，无法用水驱曲线法预测。 表4 - 5 纯化油田s 4 上水驱曲线回归及预测结果 方法序号a b 相关系数y可采储量( 1 0 h )采收率( ) 11 6 2 8 2 3 60 0 0 1 7 2 20 9 9 3 5 7 21 4 3 0 7 2 0 12 9 9 6 9 0 31 0 8 8 0 9 9o o 0 0 6 4 20 9 9 6 1 1 11 3 2 8 2 4 6 22 7 8 2 2 5 4 0 0 8 8 0 9 8o o 0 0 6 4 20 9 9 6 1 1 2 1 3 2 8 2 4 6 2 2 7 8 2 2 5 平均 1 3 6 2 4 0 4 12 8 5 3 8 表4 - 6各研究单元水驱控制储量统计表 l区块纯2纯6纯1 7纯6 9 s 4 1l l 地质储量( 1 0 4 t ) 3 9 21 1 6 34 8 2 8 0 34 7 7 4 l l 水驱储量c 1 0 4 0 6 2 4 41 1 6 0 65 4 7 3 7 3 5 7 4 3 5 5 l ”，上表中水驱控制储量由水驱曲线法1 计算得到，纯6 2 断块含水率太低， 无法应用水驱曲线法预测其采收率及水驱控制储量。 各种方法相关系数均在o 9 9 以上，回归得到的曲线能够反映油田 特征，具有较大的可信度，利用算术平均求得的可采储量及采收率。 4 1 2 相关经验公式 收集国内外油田相关经验公式6 种类型： 1 ) 陈元千的相关经验公式( 1 9 9 0 年) f 女p 1 3 1 6 e r = 0 2 1 4 3 了 ( 4 1 5 ) 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第4 章纯化油田剩余油潜力分析 2 ) 万吉业的相关经验公式( 1 9 6 2 年) _ i e r = 0 1 3 5 + 0 1 6 51 3 ) 井网密度经验公式法 k 竺蛋上) - 0 2 5 3 e r _ ( o 6 9 8 + 0 1 6 6 2 5 l g 万) p 4 4 ) 俞启泰的相关经验公式( 1 9 8 9 年) ( 4 _ 1 6 ) ( 4 1 7 ) e g = 0 2 7 4 - 0 1 1 1 6l g + o 0 9 7