薄互储层小层小层小层井控产量劈分方法

薄互储层小层小层小层井控产量劈分方法

对于薄交换层和多层开采的砂岩油藏，只有了解各油井的层底状况，才能为各小层剩余油的定量和调查提供依据。因而,对合采井合理的产量劈分方法的研究倍受关注。产量劈分主要有地层系数法、动态法和数值模拟法。近几年有学者在地层系数法的基础上,根据油水相渗透率是随着油田的开发而不断变化的特点,通过理论推导得到KHK产量劈分方法,该方法对地层系数法进行了改进,对于储层非均质性较弱的砂岩油藏,且有无水采油期的井,研究结果可信度较高,适用性较强,而对于储层非均质性较强的薄互层砂岩油藏,且井投产即含水的情况,其适用性较差。因此有必要从油水渗流理论出发,考虑多层油藏合采时分层流体的变化规律,并结合实际地质因素进行油水井产量劈分。1ksk法分析模式本文在地层系数法的基础上,根据油藏的开发规律,油水相渗透率是随着油田的开发而不断变化的特点,应用各小层相渗曲线,通过理论推导得到油井产量劈分模型,并用油井小层控制地质储量对该模型进行修正,从而得到一种油井分层产量劈分的新方法(简称KNK法)。1.1分层系产水量mwi本文考虑油水相对渗透率随含水率变化的特性,根据达西定律及油水两相渗流理论可推导出产油量劈分系数Moi:同理可以得到分层系产水量劈分系数Mwi:式(1)中,qoi为第i小层的日产油量,t;Ki为第i小层绝对渗透率,μm2;Kroi为第i小层油相相对渗透率;式(4)中,Krwi为第i小层水相相对渗透率;hi为第i小层射开厚度;qwi为第i小层的日产水量,t。μo为地层原油黏度,mPa·S;Qo为日总产油量,t;Qw为日总产水量,t。1.2单井控制含油面积井的产量不仅受到产量公式中的KH等参数的影响,还受到单井控制地质储量的影响,而单井控制储量和井距离油水边界的位置相关。假定单井控制的泄油面积为圆,则泄油面积计算公式为πRe2,根据容积法储量计算公式,单井控制地质储量为100AhΦSoρo/Boi。其中,Re为泄油半径,m;A为单井控制含油面积,km2;h为平均有效厚度,m;Φ为平均有效孔隙度,小数;So为平均原始含油饱和度,小数;ρo为平均地面原油密度,g/cm3;Boi为平均原始原油体积系数。当井位于油藏中心时,单井控制泄油面积内的含油饱和度完全为原始含油饱和度,单井控制泄油面积即为单井控制含油面积;而当单井位于油水边界附近时,单井控制泄油面积包括原始含油饱和度区、油水过度区和边水区,单井控制含油面积只是单井控制泄油面积的一部分。这种情况下,单井压力控制范围内参与流动的流体是油、水两相。如图1~图3所示:数值模拟结果表明:单井控制含油面积影响单井日产油、见水时间和含水率。井位于油藏中心,单井控制含油面积最大,日产油最高,见水晚,含水率最低;井位于油水边界处,单井控制含油面积最小,日产油最低,投产即产水,含水率明显最高。即单井产量与其与油水边界的距离成正比,即与单井控制地质储量成正比,距离油水边界越近,单井控制地质储量越小,产油量越小,含水率越高。1.3产量生产模型的修正对于薄互层多层合采的油藏,如图5所示,不同小层由于井所在油藏中的位置不同,初始含水率也不同。采用KHK法进行产量劈分,各小层初始含水率均等于井口含水率,与实际地质情况不符。如油井在油藏中部的L6层射孔,初始含水率一定远小于油井在接近油水边界的L1层射孔。由于小层井控地质储量可以反映各小层间的初始含水率差异,且与单井小层产油量成正比(1.2节),故采用单井小层井控地质储量对1.1节所述的KHK产量劈分方法进行修正,可得修正后的产量劈分模型(简称KNK法):通过式(5)和式(6)即可计算得到单井小层油相劈分系数Moi和水相劈分系数Mwi。对于第一个时间点,油相劈分系数采用KN(渗透率×单井小层井控地质储量)劈分产油量,参见公式(7)。第一个时间点求得的各小层采出程度值作为下一个时间点计算各小层含水饱和度Sw的初始数据。水相劈分系数,是用各小层采出程度对应的Sw来确定的Krw,根据公式(6)计算得到的。当单井井口含水率为0时,即为无水采油期,说明各层油藏原始含水饱和度为束缚水饱和度,流体为单相流,油相为流动相。此时油相相对渗透率Kro为1,计算公式为式(7)中,Ni为第i小层单井控制地质储量,104t。1.4集料上的不断确定—模型求解过程由式(8)原油采出程度的定义:式(8)中,R为采出程度,%;Sw、Swc为目前含水饱和度、束缚水饱和度。由式(9)可以计算相应采出程度对应的地下含水饱和度。含水饱和度Sw与采出程度R呈线性关系(如图6)。由相对渗透率曲线可分别拟合出Sw与油相相对渗透率Kro,水相相对渗透率Krw的关系式(图7)。由式(8)、公(9)及图7趋势回归公式可建立采出程度R与油相相对渗透率Kro、水相相对渗透率Krw的关系。2使用实例2.1井-井-水相分离关系以T油田T2区块的A井CIII油组的产量劈分为例进行计算。T油田CIII油组为天然能量开采的块状底水和层状边水砂岩油藏,油藏埋深3560~3780m,分5个小层,A井位于T2区块北部,于1996年11月1日射开CIII油层组的1小层、2小层、3小层及4小层生产,投产即见水。1小层井控地质储量57×104t,2小层井控地质储量85×104t,3小层井控地质储量119×104t,4小层井控地质储量139×104t。通过1998年5月2日的一次产吸剖面测试显示,4小层为主力生产层,小层含水率为40.3%,3小层为次产层,小层含水率为72.1%,2小层是微产层,小层含水率为76.6%,1小层未见产出。截至2012年5月,累产油17.43×104t,累产水25.00×104t,综合含水58.91%;用本文方法对A井的产油量、产水量进行劈分。射孔井段包括1小层、2小层、3小层及4小层,油井生产第一个时间点计算过程及各个参数见表1:将表1中第一个时间点求得的各小层采出程度值利用公式9求出相应的Sw,该Sw作为第二个时间点的含水饱和度,根据Sw与Kro、Krw的关系(图7)求出第二个时间点的油相相对渗透率Kro和水相相对渗透率Krw,根据式(5)和式(6)即可计算得到油相劈分系数Mo和水相劈分系数Mw。重复以上步骤即可计算得出所有时间点的计算参数及劈分结果。2.2小层月产水不同时段多案例地网络车辆特殊情况对比为了验证KNK产量劈分新方法的准确性和可靠性,应用实际测得的产液剖面对A井进行了产量劈分,并同时与KHK法进行对比,3种方法的劈分结果在1998年5月这一时间点的劈分结果对比见图8、图9和表2,1998年5月~1999年5月这一时间段内小层月产油、月产水劈分结果对比见图10~图13。由图8~图13及表2所示A井产油量、产水量劈分结果对比及误差分析可以看出,如本文实例这样薄互层多层合采且各小层动用差别较大时,采用本文方法进行产量劈分与实测产液剖面的劈分结果更为接近,劈分精度明显高于KHK方法。比较准确地反映了油层的实际动用状况,能够满足矿场的需要。3产量第三井分分配算法结果(1)考虑到薄互储层合采条件下,传统的KH值产量劈分方法及原KHK产量劈分方法不能很好地反映各小