【《某油田油藏动态分析案例》9100字】

某油田油藏动态分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u14490某油田油藏动态分析案例 1268731.1开发历程 119221.2产能特征分析 361841.2.1单井初期产能特征分析 3286441.2.1单井目前产能特征分析 582801.2.3单井累计产油特征 6107411.2.4全区产能特征分析 9139231.3产能变化规律分析 9262951.1.1单井产能递减规律 983361.1.2区块产能变化规律 11285421.4含水率特征分析 12139461.5产能影响因素分析 1527231.5.1油藏构造影响 1514081.5.2储层物性影响 1658361.5.3地层压力 18259651.5.4流体性质 1865111.5.5注采系统不完善 19264691.5.6人工措施 2088311.6水驱目标采收率计算 2065101.6.1经验公式法 20139181.6.2童氏图版法 23110151.6.3水驱曲线法 24144771.6.4采收率的确定 251.1开发历程路15断块于1987年9月正式投入生产，根据该井区的开发历程按产量、含水变化规律并结合整体调整挖潜情况，可分为四个阶段（图3-1）：图3-1路15断块开发曲线第一阶段：投产/产量上升阶段（1987年9月—1988年12月）本阶段末共有总开井数12口，其中采油井12口，注水井0口。区块末期日产油179.5t/d，平均日产油80.91t/d，累计产油1.04×104t，累计采出程度0.54%。区块末期日产水98.66t/d，平均日产水49.59t/d，累计产水1.7×104t。末期综合含水率为35.47%，日注水0，累计注采比0。这期间开采特点是：处于开发的初级阶段，依靠天然能量进行生产，未进行注水，该阶段综合含水率为35.86%，日均产水量为49.59t。从整体来看，该阶段处于投产初期，依靠天然能量开发，有11口生产井在生产，产油量逐渐减少。投产至1988年12月，处于投产的初期阶段，未进行措施增产。第二阶段：高产稳产阶段（1988年12月－1989年10月）本阶段末共有总开井数16口，其中采油井15口，注水井开井1口。区块末期日产油160.2t/d，平均日产油150.09t/d，阶段产油4.1395×104t。区块末期日产水179.66t/d，平均日产水158.78t/d，阶段产水4.35×104t，该阶段平均日注水66.1m3，阶段注水0.313×104m3，累计注采比0.037。这期间开采特点是：新投产3口采油井，1口注水井，由于处于注水开采的试验阶段，注水井数少，注采井数比小，生产井注水见效程度低。该阶段含水率逐渐上升，最高达到58%，处于中含水阶段。产油量与产液量变化趋势一致，开始注水后，月产油及月产液缓慢上升后保持平稳，之后由于新井投产，月产油及月产液突增，之后开始出现下降趋势。整体来看，此期间油藏高产稳产状况较差，主要是由于地层能量亏空，能量补充较少，增产措施较少，油藏地层能量问题需要解决。第三阶段：产量递减/含水上升阶段（1989年10月－1995年5月）本阶段末共有总开井数15口，其中采油井15口，注水井0口。区块末期日产油38t/d，平均日产油81.37t/d，阶段产油15.52×104t，累计产油22.72×104t，累计采出程度4.05%。区块末期日产水429.54t/d，平均日产水262.57t/d，阶段产水48.19×104t。综合含水率为91.87%，日注水0，累计注采比0。这期间开采特点是：处于开发的初级阶段，依靠天然能量进行生产，未进行注水，该阶段综合含水率为75.64%，日均产水量为262.57t/d。该阶段所有油井见水，含水快速上升，产量也出现了较大的递减。第四阶段：高含水阶段（1995年5月－目前（2019年5月））本阶段末共有总开井数27口，其中采油井25口，注水井2口。区块末期日产油56.1t/d，平均日产油49.55t/d，阶段产油40.70×104t，累计产油61.42×104t。区块末期日产水635t/d，平均日产水371.1t，阶段产水309.99×104t，累计产水364.23×104t，末期日注水58.5m3/d，阶段注水271.85×104m3，累计注采比0.64。这期间开采特点是：采油井数明显增加，注水井数增加1口，且后期只有1口注水井开井，日注水量缓慢上升。生产井全面投产，由于生产井数的明显增加，井区日产油量明显增加，但随着生产时间的加长，产油量开始下降。该阶段注水量缓慢增加，产油量却较上阶段有所下降，平均日产油量由上阶段的81.37t/d下降到49.55t/d，说明注水见效较差，目前井区处于产量下降阶段，部分井含水率已高达90%以上。从整体来看，此期间的油藏治理效果不理想，其原因主要是地层能量亏空以及底层能量补充较少，未进行相应的增产措施造成的。所以，对油藏进行相应的增产措施，补充地层能量，提高注水开发效果是现在的首要任务。1.2产能特征分析1.2.1单井初期产能特征分析从留北油田路15断块初期日产油分布图3-2及图3-3看，初期投产的油井产能较好，单井日产油能力最低为0t/d，最高37.07t/d，平均为10.94t/d。从路15断块单井初期日产油水平分布图上看，初期日产油能力在0-5t/d之间的井数最多，占比40.63%，产能大于20t/d的井有7口，占比21.88%。图3-2路15断块单井初期日产油分布图图3-3路15断块单井初期日产油水平分布图图3-4路15断块单井初期日产油平面分布图由上图3-4可知，该井区初期大多数井均产油，其中路15断块路15-25井日产油最高，为37.07t/d，且有中间高两边低的特点。1.2.1单井目前产能特征分析从路15断块目前单井日产油分布图（图3-5）看，目前大部分的井产能很低，日产油较初期均有所降低，目前平均日产能为1.75t/d，单井日产油能力最高为6.8t/d，最低为0t/d。从路15断块单井目前日产油水平分布图（图3-6）看，目前日产油能力在0-2t/d之间的井最多，占总井数的62.50%，日产油能力在2-4t/d，4-6t/d，>6t/d的井各占总井数的28.13%,1.13%,6.25%。图3-5路15断块单井目前日产油分布图图3-6路15断块单井目前日产油水平分布图图3-7路15断块单井目前日产油平面分布图由图3-7可知，该井区目前大多数井日产油较低，目前日产油最高的井为路15-35井，为6.8t/d，大多数井的目前日产能都在4t/d以下，产能较高的井多位于断层附近，构造高部位。1.2.3单井累计产油特征从留北油田路15断块的单井累计产油量分布图（图3-8）看，该井区单井累计产量整体较高，单井累计产油量最高为路15-17井，为7.93×104t，最低为留1N井，为0.07×104t，平均2.06×104t。从该井区单井累计产油量大小分布图（图3-9）上看，单井累计产油量在0-2×104t之间的井数最多，为总井数的56.25%。图3-8路15断块单井累计产油量分布图图3-9路15断块单井累计产油量大小分布图图3-10路15断块单井累计产油平面分布图图3-11路15断块单井累计产油累计产水对比图由上图3-10可知，该井区单井累产油最多的井为路15-17井，累计产油7.78×104t，其次为路15-16井，累计产油5.50×104t；最低为路15-1井和路15-8X，累计产油0.11×104t，其中区块高产井均在断块的高部位，边部井累计产油明显较低。分析发现，在平面上，初期产能较好区域，累计产能较高，多数区块累计产能较高区域为初期产能较好区域。这更加反映了目前产能较低，对油井累计产能贡献较少。通过该区累计产油累计产水对比图（图3-11）可以看出，该区块所以井都出现产水现象，且产水量较高，路15-4井累计产水占比最低，为55%，留1N井累计产水占比最高，为97%，约78%的生产井累计产水量占产液量的80%以上，生产趋势较差。1.2.4全区产能特征分析路15断块油藏属于底水岩性油藏，见图3-12，路15断块生产初期只有一口井投产，区块初期日产油能力不高，仅19.4t/d，在两年之内15口井陆续投产，产能显著提升，区块目前有25口采油井在产，产能保持在低产、稳产阶段，全区单井平均日产油能力2.3375t/d，平均日产液水平26.45t/d，综合含水超过90%，处于特高含水期。图3-12路15断块全区生产曲线图1.3产能变化规律分析1.1.1单井产能递减规律路15断块受生产能量不足影响，各井在生产期间均出现明显的下降趋势，不同阶段递减规律不同，因此需要对不同的递减规律特性、表达方式和应用方法有切实的了解。单井产量递减分析以经典的Arps递减规律为基础，结合不同油田或地区油藏的生产阶段划分结果和单井日产油量数据，并利用油气田开发动态分析系统软件，进行单井产量递减分析。根据递减指数的不同，产量递减可以分为指数递减、双曲递减、调和递减三种类型。其中当递减指数n介于0和1之间时，递减类型为双曲递减；当n=-1时，为直线递减；当n=0时，为指数递减，当n=1时，为调和递减。由于油田实际的产量递减一般在递减的初期最快，之后逐渐变缓，因此将n>0称为递减过缓，而n>1的递减情况一般不存在。产量的递减速度主要取决于递减指数n和初始递减率D0。在初始递减率D0相同时，以指数递减速度最快，双曲递减（指0<n<1）次之，调和递减最慢。在递减指数一定即递减类型相同时，初始递减率越大，产量递减越快。在油田开发的整个递减阶段，其递减类型并不是一成不变的，因此应根据实际的生产资料变化对最佳递减类型做出可靠的判断。对路15断块所有生产历史超过十年的井进行了产能变化规律分析，产量波动幅度大，不稳定，按照单井生产的前期、中期和后期，分别对具有产能递减规律的井进行了统计，由表3-1及图3-13可知，生产前期，受天然能量不足影响，绝大多数油井出现了直线递减特征，产能递减快，中期和后期各种递减规律均有分布，但还是以直线递减为主，这与期间进行各类增产措施相关。以路15-21井为例，1989年5月投入生产，生产第二年开始产量递减，递减类型为直线递减，拟合相关系数高达98.85%，产量下降速度很快，1993年对井进行防砂措施以及1997年冲砂换大泵，产量两度回升，2004年产量再次开始下降，为拟合相关系数为91.13%的调和递减，如图所示。2010年以及2015年重复补孔16号层，产量上升明显，不到两年，2017年产量再次开始下降。表3-1全区分期单井产能变化规律表递减类型前期中期后期直线递减1068指数递减123双曲递减101调和递减141图3-13全区单井分期生产规律图图3-14路15-21井产量变化图1.1.2区块产能变化规律从路15断块全区生产特征曲线上看（图3-15及图3-16），全区平均月产油为0.1663×104t，1987年9月进入初期投产阶段，依靠天然能量生产。1988年9月，该井区月产油量增幅较大，主要是由于路15断块近期有新井投产并且产量很高，区块月产油最高达到6562t。随后进入下降期，产量呈直线递减。直到1989年3月，月产油量再次上升，主要是由于近期有路15-26、路15-21两口新井投产，两井初期月产油合计高达708t，之后月产油进入上升阶段，月产油逐渐上升到1989年10月，之后进入下降期，产量呈指数递减，如图3-16所示，拟合相关系数达到86.89%，1995年9月开始有多口井开始实施冲砂补孔，换大泵径泵，增大泵深，调参等增产措施，使得区块产能在2000年前保持一个相对稳定的状态，2000年开始陆续新井投产，产能短时间内快速提升，并且后期下降较慢，目前油藏正处于高含水低产能稳产阶段。图3-15路15断块全区生产特征曲线图3-16指数递减拟合曲线1.4含水率特征分析（1）初期含水率从路15断块初期含水率井数统计图3-17看，含水率在0-20%之间井数占31.25%，含水率在20%-40%之间井数占31.25%，含水率在40%-60%之间井数1.13%，含水率在60%-80%之间井数1.13%，含水率在80%-100%之间井数占31.25%。从图3-14单井初期含水率平面分布图（图3-18）可以看出大部分的油井在投产初期含水率较低，含水率在0-40%之间井数占62.5%。图3-17路15断块初期含水率井数统计图图3-18路15断块单井初期含水率平面分布图（2）目前含水率从路15断块目前含水率井数统计图3-19看，路15断块单井的目前含水率很高，在32口油井中，7口油井目前不产液，含水率记为0，占21.88%；7口油井含水率在60-80%之间，占21.88%；18口油井含水率在80-100%之间，占56.25%，从路15断块单井初期含水率平面分布图3-20可以看出区块大部分井日产液量很高，最高达到61.7t/d，但含水率也较高，平均含水率89.14%。2015年新投产的路15-35、路15-36井保持相对较低的含水率，但也在70%左右。图3-19路15断块目前含水率井数统计图图3-20路15断块单井目前含水率平面分布图（3）含水率变化趋势从路15断块含水率变化趋势图3-21看，含水率随采出程度升高而升高，采出程度到0.03%时，由于路26井投产，区块含水率下降；后含水率又快速上升，采出程度到0.12%时，有多口新井投产，如路15-22井，路15-24井，目前井区采出程度为11.74%，处于含水率大于90%的特高含水期。图3-21路15断块含水率变化趋势图从油藏含水率变化曲线上看，油藏开发初期含水上升速度快，并且几乎没有无水采油期，说明储层中存在油水同层且边水突进较快。目前油藏含水率为91.88%，处于较高水平，开发效果较差，油藏处于低速低效开发状态。1.5产能影响因素分析1.5.1油藏构造影响根据油藏成藏原理，具有边底水的油藏在成藏过程中构造高部位处的含油性好，是油田开发的有利区域，路15断块属于底水岩性油藏，采油驱动力主要是天然水驱，区块主力油层是NmxII小层，图3-10路15断块单井累计产油平面分布图是以NmxII小层构造井位图绘制，部分单井构造位置与累计产油量对应关系见表3-2，结合图表可以看出单井累计产量较高的几口井，如路15-17，路15-12，都位于构造的高部位，处于油气聚集区，储量丰度大；路15-5x，路15-7x等井靠近断层，构造高，但油层储量小，累计储量较低。从图3-7路15断块单井目前日产油水平分布图可以看出构造高部位的路15-17井目前日产能较同期投产的井高；路15-35、路15-36x、路15-37x，15-38x等近年刚投产的井，日产液能力较高，产能衰减较少，路15-37x、路15-38井靠近边底水位置，射孔层含油饱和度在30%左右，所以两井初期含水率都很高，在90%左右，日产油能力较低。路15断块油田开发时间已超过30年，地层能量亏空，天然水驱能量不足，构造高部位高产井目前产能都较低，平均1.37t/d。新投产的井虽然含水率很高，但目前产能较构造高部位老井高，已成为区块主力油井。表3-2部分单井构造位置与累计产油量对应表井名构造位置累计产油量（万吨）路15-17高部位7.93路15-12高部位4.45路15-26高部位1.66路15低部位0.41路15-13低部位1.57路15-34低部位1.141.5.2储层物性影响图3-22单井初期日产能与渗透率相关图图3-23单井初期日产液与渗透率相关图渗透性的好坏控制了储集层内所含油气的产能，从图3-22可以看出单井生产层渗透率与对应井的初期日产油有较好的相关性，渗透率处于150-250mD范围的井初期日产油明显比渗透率处于50-150mD的井初期产能要高，而图3-23可以看出渗透率随单井初期日产液控制作用较弱，说明有其它因素对产能的控制作用强，对于中孔中渗油藏，渗透率对产能的影响不起主导作用，储层物性不是产能的主控因素。岩石孔隙性的好坏直接决定岩石储层岩气的数量，但通过资料分析，路15断块储层孔隙度与单井累计采油量并没有很好的相关性，如图3-24所示，单井累计产油量不仅与孔隙度有关，还与井的投产时间、停产时间有关，路15断块多口井综合含水率多年前达到极限含水率98%，已经停产，如路15-13、路15井，这可能与油藏长期开发，天然能量不足，边底水突进等因素有关，路15-37x、路15-38x井2015年才开始投产，单井累计产油量明显低于其它老井。图3-24单井初期日产能与孔隙度相关图表3-3是部分井初期开采层位物性参数与初期日产能统计表，从表中可以看出，路15-3井、路15-12井、新留1井、路15-1井这四口井都位于断层附近，路15-3、路15-12、新留1三口井开采层位渗透率低于100mD，路15-1井开采层位含油饱和度极低，这四口井的初期日产能受储层物性的影响较大。表3-3单井物性参数与初期日产能统计表井名初期日产能（t/d）渗透率（mD)孔隙度（%)饱和度（%)路15-2222.5789.720.549路15-310.9395.30521.07541.5路15-127.1398.4621.8346新留11.0398.55521.4247路15-10.9107.620.4901.5.3地层压力图3-25路15断块井位图图3-26单井动液面与产能对应图路15-17、路151、路15-25、路15-32、路15五口井位于同一井排（见图3-25），其中路15-17井位于构造高部位，路15井位于构造低部位，靠近边底水，通过统计这五口井初期动液面情况（图3-26），可以看出路15井到路15-17井方向动液面深度逐渐增大，说明地层压力与边底水位置有较大关系，结合单井初期日产能，可以得出地层压力高的路15等井的初期日产液较高，由于路15断块渗透率比较高，边水易突进，边底水位置附近的井初期日产油受到影响，从而形成中间高两边低的生产现象（见图3-4）。1.5.4流体性质路15断块边水能量较强，依靠天然能量开发，渗透率比较高，并且平面非均质性较强。由于开发早期生产制度不合理，产液量较大，造成边水突进而导致波及不均匀，含水率上升较快。另外地层原油与地层水的粘度比较大，开发过程中非常容易过早突破油水界面，形成水流优势通道，导致油井见水时间早，波及系数小，开发效果变差。路15断块油水粘度比115.75，所以易发生边水入侵的现象。路15-15，路15-25，路15-31三口井位于同一井排，通过对其含水率变化趋势的分析（图3-27），路15-25井含水上升速度明显低于其它两口井，这说明存在明显的边水突进区域，含水率的过快上升会导致单井的日产油受到影响，见表3-4，路15-25井日产油能力明显大于同一井排的另外两井。表3-4各井日产油能力对比表井名路15-15路15-25路15-31日产油能力（t/d）22.837.0714.17图3-27多井含水变化趋势图1.5.5注采系统不完善由于区块依靠天然能量开发，目前处在注水试采阶段，只有1口注水井，没有形成有效的注采井网，路15断块目前靠近边底水位置的井含水率特高，构造高部位的井地层压力不足，且由于断层遮挡，井网对油层无法形成有效控制，在没有注水井时，油井仅仅单向受效，容易导致在断层侧有大量的剩余油滞留，需要进行井网调整减缓边水入侵，补充地层压力，采出剩余油。1.5.6人工措施路15断块各井在投产之后都采取了不同的生产措施，如注灰堵孔，补孔，层内堵水，层内挖潜等，还有调参，换泵等工作制度的改变。生产井在采取人工措施后，产能都不同程度地得到提高，含水率得到控制。通过统计28口油井，选取其中有代表性采取不同措施的生产井，分析比较它们措施前后的日产油变化（见表3-5），生产井在采取措施后，短时间内产能有较大的提升，增产效果明显。表3-5单井采取措施产能对比表井名措施类别措施前日产油（t/d）措施后日产油（t/d）路151补孔08.5路15-12堵水，补孔0.51.8路15-13补孔03路15-15补孔011.7路15-16补孔1.39.4路15-17堵水，补孔0.97.4路15-21层内挖潜0.52.2路15-22CO2吞吐011.8路15-37x调参1.82.81.6水驱目标采收率计算根据国内外的经验，油田的采收率与驱动类型密切相关，即使同一驱动类型，采收率的变化范围也比较大，说明影响采收率的因素是很多的。留北上第三系砂岩油藏目前处于开发中后期，本次的采收率计算主要采用三种方法：经验公式法、童式图版法以及水驱曲线法。1.6.1经验公式法标定水驱采收率及水驱可采储量在开发工程中是分阶段进行的，为的是尽可能地利用开发过程中所取得的动态资料。在开发初期，比较常用的方法是利用已开发的油藏资料到回归统计公式进行计算。相关经验公式是确定采收率的简便方法，目前相关经验公式多达十几种，应用该法必须了解各经验公式所依据的油藏地质和开发特征以及参数的确定方法和适用范围，根据路15断块油藏的开发现状，在此选取计算采收率的三个经验公式，对水驱采收率进行预测。（1）经验公式一（陈元千1985年）（3-1）式中：K－平均渗透率，10-3μm2；μ0—地层原油粘度，mPa·s；根据已有的测井解释资料分析路15断块的平均渗透率，地层原油粘度。通过式3-1计算的水驱采收率如下表（表3-6）：表3-6经验公式一采收率K渗透率/10-3μm2u0原油粘度/mPa·sER/采收率路15断块44046.328.82%（2）经验公式二经验公式二为中国石油勘探开发研究院统计公式。从我国许多油田的生产实践也都说明，井距缩小，采收率有明显提高。关于井网密度与采收率的关系，中国石油勘探开发研究院根据144个油田或开发单元的实际资料，将流度（K/μ）划分为5个区间，分别回归出5个区间原油水驱采收率与井网密度的关系见表（表3-7）。表3-7中石油各油田不同流动系数的井网密度与采收率关系类别流动系数(10-3μm2/mPa.s)油藏个数表达式备注Ⅰ300～60013表达式中：ER—原油采收率，小数；S—井网密度，well/km2；μ—地层原油粘度，mPa.s；Ⅱ100～30027Ⅲ30～10067Ⅳ5～3019Ⅴ<518路15断块井区流度为9.5μm2/mPa.s，属于第Ⅳ类，则其计算采收率的公式为：（3-2）根据式3-2，计算的水驱采收率如下表（表3-8）：表3-8经验公式二采收率K渗透率/10-3μm2u0原油粘度/mPa·s含油面积km2总井数口井网密度well/km2ER/采收率路15断块44046.32.172812.9024%（3）经验公式三根据石油行业标准《油田可采储量标定方法》提供的水驱采收率经验公式，对路15断块井区水驱采收率进行预测。我国水驱砂岩油藏的相关经验公式：（3-3）式中：ER—采收率，f；K—平均渗透率，10-3μm2；h—油层有效厚度，m；μ0—地层原油粘度，mPa.s；S—井网密度，well/km2；根据测井解释资料分析路15（路6）断块井区的平均渗透率，平均孔隙度，砂岩段平均油层有效厚度，地层原油粘度，断块面积，总井数，井网密度，以及通过上式（3-3）计算研究区目前井网密度下能达到的水驱采收率如下表所示：表3-9经验公式三采收率K/渗透率10-3μm2u0/原油粘度mPa·sh/油层平均有效厚度m孔隙度%S/井网密度well/km2ER/采收率f路15断块44046.35.33112.9035.97%以上三个经验公式算出的采收率差别较大，路15断块通过经验公式计算后的平均采收率如表3-10所示。表3-10经验公式预测的采收率标定预测采收率经验公式一经验公式二经验公式三平均值路15断块28.82%24%35.97%29.6%1.6.2童氏图版法童宪章教授通过对大量水驱砂岩油田的实际资料统计分析认出：水驱砂岩油田的含水率与采出程度之间存在着一定的关系，而它的具体形式取决于其最终采收率的大小，其关系式表示为：（3-4）式中：fw——含水率，f；R——地质储量采出程度，f；ER——采收率，f；fwm——经济极限含水，f；从上式可以看出，当fw=fwm时，R=ER。对于不同的油田，可根据油田具体开发特点，取不同的fwm值。当fwm=0.98时，上式可表示为：（3-5）当极限采收率为60%，极限含水率为98%时，路15断块油藏预测采收率的童氏图版如下。截至2019年5月，根据路15断块的累积产油量和各时期的含水率数据，利用标准童氏图版法预测的采收率在15%-30%之间。对于复杂断块油田和标定采收率较低的油田来说，含水率较低时，在标准童氏图版上找不到中低含水期的理论点，用相应的标准童氏图版预测采收率往往比实际情况偏高。而利用校正后的童氏图版预测的采收率在15%-25%之间，取预测采收率为25%（如图3-28及图3-29）。图3-28路15断块预测采收率标准童氏图版图3-29路15断块预测采收率校正童氏图版1