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利用系统分析方法评价注水开发油田的水驱效果(1)

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利用 系统分析 方法 评价 注水 开发 油田 效果
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年 月 断 块 油 气 田 第 卷 第 期利 用 系 统 分 析 方 法 评 价注 水 开 发 油 田 的 水 驱 效 果王 凤 琴 ’ 薛 中 天西 安 石 油 学 院摘 要 根 据 油 田 开 发 动 态 系 统 分 析 方 法 , 结 合 安 塞 油 田 注 水 开 发 实 际 , 将 油 藏 作 为 一 个 整体 , 利 用 油 井 的 生 产 特 征 参 数 产 油 量 、 产 水 童 、 含 水 率 等 和 注 入 井 的 注 入 量 、 注 入 压 力 等 参 数 , 建立 描 述 油 藏 系 统 注 入 与 产 出 关 系 的 数 学 模 型 。 通 过 评 判 利 用 模 型 计 算 的 每 口 生 产 井 的 驱 油 、 驱 水相 关 系 数 的 信 息 , 刻 画 整 个 油 藏 系 统 注 入 与 产 出 关 系 , 从 而 对 全 区 块 进 行 水 驱 效 果 的 评 价 。 通 过 对安 塞 特 低 渗 油 田 王 窑 区 开 发 区 块 的 试 算 , 结 果 与 实 际 较 响 合 , 揭 示 出 该 区 块 北 部 长 期 产 量 较 低 , 水驱 能 力 低 , 应 从 加 大 其 注 水 童 、 改 变 水 线 方 向 出 发 , 使 注 入 水 能 沿 其 砂 体 分 布 的 方 向 自 北 而 南 , 达 到增 强 水 驱 能 力 、 提 高 产 童 的 目 的 。主 题 词 安 塞 油 田 水 驱 系 统 分 析 注 水 童 数 学 模 型 低 渗 透 油 气 藏一 、 目 叮 舀系 统 分 析 研 究 相 互 影 响 因 素 的 组 成 和 运 用 情况 。 这 些 因 素 及 其 相 互 的 影 响 可 能 是 抽 象 的 , 如 使用 数 学 方 法 , 也 可 能 是 具 体 的 , 如 运 输 系 统 、 工 业 生产 系 统 等 。 它 的 最 大 的 特 点 是 完 整 地 而 不 是 零 星 地处 理 问 题 , 要 求 人 们 考 虑 各 种 主 要 的 变 化 因 素 相 互的 影 响 , 运 用 这 种 方 法 可 以 更 好 地 全 面 解 决 问 题 。由 油 田 开 发 动 态 系 统 分 析 理 论 可 知 , 油 田 开 发是 通 过 井 、 井 组 将 油 藏 与 地 面 建 立 某 种 关 系 , 分 析 地面 上 获 得 的 信 息 , 从 而 合 理 地 管 理 油 藏 、 利 用 油 藏 ,使 人 的 主 观 能 动 性 达 到 最 好 的 发 挥 。 在 油 田 开 采 过程 中 , 尤 其 是 注 水 开 采 的 油 藏 , 其 注 水 量 的 多 少 、 注水 时 机 的 选 择 、 注 水 性 质 、 注 水 方 式 等 油 藏 外 部 因 素对 油 藏 系 统 有 着 不 同 的 影 响 油 藏 系 统 内 部 对 于 外部 输 人 的 因 子 由 于 其 内 部 结 构 不 同 也 会 有 不 同 的 反映 , 因 而 表 现 在 输 出 一 端 就 是 多 样 化 、 复 杂 化 的 。 输出 的 一 端 反 映 了 输 人 对 系 统 的 影 响 , 又 反 映 系 统 内部 对 输 人 因 子 的 适 应 。 这 种 系 统 过 程 可 表 示 为二 、 系 统 分 析 方 法 在 油 田开 发 中 的 实 现输 人 , 系 统 输 出了 , , 为 , … 务 , , , … 、 , , 勿 , … 二在 油 藏 系 统 中 , 孔 隙 中 的 油 气 水 受 统 一 的 压 力系 统 支 配 , 当 注 水 开 发 时 , 外 部 注 水 与 油 藏 内 部 流 体又 进 行 了 压 力 传 递 , 注 人 与 采 出 处 于 一 种 新 的 动 态平 衡 过 程 中 。 在 该 系 统 中 , 油 水 运 动 是 相 互 影 响 、 相互 干 扰 的 。 水 驱 程 度 如 何 , 水 驱 效 果 如 何 , 通 过 分 析系 统 输 出 端 子 诸 因 素 及 其 相 互 影 响 , 可 得 到 某 些 信息 , 进 而 为 油 田 的 整 体 调 整 提 供 依 据 , 达 到 提 高 单 井产 量 、 提 高 采 收 率 的 目 的 。 油 藏 开 采 系 统 中 , 地 面 上获 得 的 产 量 数 据 如 产 油 量 、 产 水 量 、 产 液 量 、 动 液 面等 不 仅 反 映 了 当 前 的 开 采 状 况 以 及 影 响 该 状 况 的 因素 , 同 时 , 在 一 定 程 度 上 反 映 地 下 油 水 运 动 的 状 况 、水 驱 油 的 效 果 等 , 所 以 利 用 系 统 方 法 对 各 产 量 之 间的 关 系 进 行 分 析 , 能 够 得 出 一 些 认 识 地 下 油 水 运 动状 况 的 信 息 。一 对 产 , 分 布 的 研 究油 井 的 产 量 分 布 符 合 不 对 称 分 布 规 律 , 而 不 是正 态 分 布 , 大 部 分 原 油 产 量 由 少 数 高 产 井 来 保 证 , 这已 被 油 田 的 开 发 过 程 所 证 实 。 油 藏 的 非 均 质 性 越强 , 不 对 称 分 布 的 特 性 越 明 显 油 藏 生 产 过 程 管 理 不善 , 非 对 称 性 的 特 征 暴 露 越 早 。 通 过 做 产 量 频 率 直方 图 并 且 和 上 一 年 进 行 比 较 , 油 田 决 策 者 们 可 以 清王 风 琴 , 年 生 , 讲 师 , 年 毕 业 于 西 北 大 学 地 质 系 , 现 在 西 安 石 油 学 院 石 油 天 然 气 地 质 研 究 所 工 作 , 地 址 西 安 石 油 学院 , 电 话 一断 块 油 气 田 年 月晰 地 看 出 整 个 管 理 过 程 中 的 失 误 或 成 功 之 处 , 随 时调 整 布 局 , 提 高 经 济 效 益 。安 塞 特 低 渗 油 田 王 窑 区 一 井 区 于 年月 日 投 产 , 并 同 时 投 注 。 采 用 井网 部 井 , 按 反 九 点 面 积 法 钻 井 。 投 产 初 期 单 井 日 产油 , 到 目 前 为 止 , 单 井 日 产 油 , 综 合 含 水, 个 别 井 综 合 含 水 高 达 以 上 , 明 显 暴 露 出油 井 见 水 及 含 水 上 升 过 快 。 从 年 的 产 量 频 率图 中 可 以 看 出 见 图 , 平 均 月 产 量 在 以 上 的井 数 占 总 井 数 的 , 占 总 采 油 量 的 和 总 采 水鼻 的 , 而 平 均 月 产 量 不 到 咒 的 井 数 占 总 井 数的 , 占 总 采 油 量 的 和 总 采 水 量 的 。到 年 , 年 产 量 频 率 图 如 图 所 示 , 平 均 月 产 量在 以 上 的 井 占 总 井 数 的 , 占 总 采 油 量和 总 采 水 量 , 而 平 均 月 产 油 量 不 到 的 井数 占 总 井 数 的 , 占 总 采 油 量 的 巧 和 总 采 水量 的 , 可 见 经 过 调 整 中 等 产 油 能 力 的 井 数 增 加了 , 高 产 井 数 有 所 减 小 , 但 仍 能 保 证 的 产 量 供给 。 低 产 水 井 数 有 明 显 减 少 , 但 产 量 小 于 产 水量 大 于 的 井 数 明 显 增 加 , 说 明 很 多 井 的 含 水 都有 所 上 升 。 因 而 控 制 含 水 上 升 , 改 变 水 线 方 向 是 首先 要 解 决 的 问 题 。【 二 水 驱 特 征为 了 查 明 水 线 方 向 、 水 驱 动 用 情 况 , 了 解 地 下 流以 上以 上以 上以 上以 上以 上,一, 、月峥叹成自的翻场习… 以 上以 土以 上以 上以 上以 上、一、一月 产 徽 等 级 月 产 等 级图 年 采 油 , 《 、 采 水 颇 率 分 布 直 方 图肚肚肚肚肛‘‘卜奋口气,︸,﹄气」,月,,,才‘,︸,、月 产 且 等 级 月 产 量 等 级图 年 采 油 , 、 采 水 , 颇 率 分 布 直 方 图体 的 分 布 状 态 , 对 该 系 统 的 水 驱 特 征 进 行 了 分 析 。在 水 驱 油 藏 开 采 中 , 注 人 油 层 的 水 量 与 产 液 量 、产 油 量 、 产 水 量 存 在 着 某 种 关 系 。 采 用 传 统 的 动 态分 析 及 油 藏 数 值 模 拟 对 这 种 关 系 也 能 做 出 一 些 定 性的 描 述 , 但 由 于 受 地 质 模 型 的 限 制 , 使 其 结 果 与 实 际有 较 大 的 偏 差 , 而 利 用 系 统 论 的 思 想 , 采 用 相 关 分析 、 灰 色 理 论 等 技 术 , 直 接 利 用 地 面 上 易 获 得 的 生 产井 与 注 水 井 的 生 产 参 数 作 相 关 分 析 , 从 而 获 得 油 藏系 统 注 人 与 产 出 的 关 系 、 水 驱 能 力 及 水 驱 效 果 、 波 及能 力 及 面 积 等 信 息 。 在 评 价 水 驱 效 果 及 水 驱 能 力 方面 , 利 用 假 定 相 关 模 型 计 算 了 井 组 的 累 计 注 人 与 累计 产 出 量 之 间 的 相 关 系 数 。 设 有 两 组 变 量 , ,… , 。 与 , , … , , 每 组 中 诸 变 量 的 线 性 组合 的 相 关 成 分 为 召 。 。 十 … … 。二 月 十 月 … … 月 。 对 两 组 变 量 进 行次 观 测 , 求 出 两 组 变 量 之 间 的 相 关 系 数 , 系 数值 的 大 小 反 映 它 们 之 间 关 系 的 密 切 程 度 。 倘 若 注 人水 量 与 采 油 量 的 相 关 系 数 趋 于 , 则 表 明 驱 油 的 能力 越 强 、 效 果 越 好 , 表 明 了 流 体 之 间 的 沟 通 越 好 。 这种 系 数 只 表 明 了 系 统 内 部 流 体 交 换 的 能 力 , 但 是 驱第 卷 第 期 利 用 系 统 分 析 方 法 评 价 注 水 开 发 油 田 的 水 驱 效 果出 油 量 能 力 的 大 小 , 还 与 开 采 时 间 、 油 层 的 有 效 厚 度有 很 大 关 系 。 故 将 该 系 数 乘 以 开 采 时 间 和 油 层的 有 效 厚 度 , 并 根 据 该 值 , 分 别 绘 制水 驱 油 系 数 、 水 驱 水 系 数 等 值 线 图 , 得 到 水 驱 图 。 比较 这 两 种 图 , 若 和 值 在 同 一 井 区 均 相 对较 高 , 则 反 映 水 驱 效 果 好 若 值 高 , 而 值低 , 则 反 映 该 井 区 的 水 驱 能 力 强 , 但 水 驱 效 果 不 好若 和 值 均 低 , 则 表 明 水 驱 能 力 弱 , 效 果不 好 , 应 进 一 步 查 明 是 否 该 区 为 滞 油 区 。经 过 运 用 上 述 模 型 对 安 塞 王 窑 区 一 井 区 的计 算 见 图 , 可 以 看 出 , 一 、 一 、 一 、 一 、、 一 、 一 、 一 、 井 区 的 、 值 均相 对 低 , 其 余 井 的 相 对 高 一 些 。 反 映 出 流 体 相 对 活跃 地 带 占 整 个 区 块 的 大 多 数 面 积 。 与 上 一 年年 的 水 驱 图 见 图 相 比 较 , 可 以 看 出 , 仍 然 是 上述 所 列 井 区 的 值 较 低 , 其 余 则 高 。但 是 , 一 个 明 显 的 变 化 是 高 值 区 明 显 扩大 , 高 值 区 范 围 明 显 减 小 , 说 明 含 水 上 升 快 的趋 势 得 到 控 制 , 而 水 驱 油 的 效 果 及 波 及 范 围 进 一 步增 大 , 从 而 反 映 出 油 田 调 整 措 施 得 当 , 时 机 良 好 。图 年 注 水 与 采 油 、 注 水 与 采 水 《 关 系 圈水 井 油 井图 年 注 水 与 采 油 【 、 注 水 , 与 采 水 关 系 图水 井 油 井下 一 步 是 要 对 那 些 水 驱 能 力 不 强 、 水 驱 效 果 不好 的 井 区 所 列 口 井 区 实 行 加 密 井 或 其 它 有 关 措施 , 挖 掘 出 它 们 的 潜 力 , 结 合 沉 积 相 等 静 态 资 料 , 进一 步 分 析 水 驱 能 力 不 强 的 原 因 。 另 外 须 注 意 一井 周 围 , 警 惕 含 水 上 升 过 快 , 应 在 适 当 时 候 采 取 堵 水或 转 注 等 措 施 。三 、 结 论 及 建 议以 上 利 用 系 统 分 析 方 法 对 安 塞 油 田 一 井 区的 水 驱 效 果 进 行 了 评 判 及 描 述 , 揭 示 出 一 、 一 、一 、 一 、 一 、 一 、 一 、 一 、 井 区 地 下 流体 不 活 跃 、 水 驱 能 力 低 、 水 驱 效 果 差 的 局 面 。 这 些 井主 要 处 在 一 井 组 的 西 北 角 以 及 区 块 东 部 。 从 其井 网 布 局 来 看 , 有 些 井 也 在 主 流 线 上 , 但 仍 然 出 现 水驱 效 果 不 好 的 情 况 。 以 往 人 们 认 为 , 主 流 线 上 的 井水 驱 效 果 好 , 而 在 非 主 流 线 区 则 存 在 滞 油 区 。 这 些现 象 与 该 地 区 特 低 渗 砂 层 特 有 的 渗 流 规 律 有 关 , 而且 很 大 程 度 上 与 其 沉 积 微 相 的 差 异 和 非 均 质 性 有关 。 安 塞 油 田 的 北 区 是 整 个 油 田 渗 透 率 最 低 、 非 均质 性 最 严 重 、 贾 敏 效 应 十 分 突 出 的 区 域 , 油 井 见 水断 块 油 气 田 年 月后 , 随 着 注 人 压 力 的 提 高 , 会 产 生 新 的 水 流 通 道 , 而已 经 形 成 的 水 流 通 道 则 会 由 于 油 滴 或 油 柱 的 卡 断 而发 生 阻 塞 , 这 样 就 暴 露 出 水 流 不 畅 、 水 驱 能 力 弱 的 现象 , 因 而 对 这 种 井 应 加 大 其 注 水 量 , 调 整 周 围 的 注 水井 促 使 其 驱 油 效 率 提 高 。 实 践 证 明 , 加 大 注 水 量 , 驱油 效 率 仍 可 以 提 高 。 另 外 , 井 网 不 完 善 也 是 造 成 油井 长 期 水 驱 能 力 较 弱 的 原 因 之 一 。 一 、 一 两 口井 位 于 自 北 而 南 展 布 的 分 流 间 砂 坝 上 , 其 北 部 没 有注 水 井 , 因 而 没 有 自 北 而 来 的 水 流 对 其 进 行 驱 替 。而 位 于 其 南 部 的 注 水 井 , 则 因 为 逆 流 而 上 , 达 不 到 应有 的 驱 替 效 率 , 所 以 建 议 油 田 加 强 北 部 注 人 量 的 投人 。 在 该 井 组 中 , 水 驱 能 力 强 、 水 驱 效 果 好 的 井 , 基本 上 位 于 该 井 组 的 南 部 及 西 部 , 其 产 层 主 要 为 河 道侧 翼 沉 积 , 井 网 相 对 完 善 , 因 处 于 比 较 稳 定 的 河 道 侧翼 环 境 , 岩 性 在 横 向 上 变 化 不 大 , 加 之 井 网 相 对 完善 , 所 以 水 驱 效 果 较 好 。综 上 所 述 , 一 井 区 由 于 井 区 内 沉 积 相 的 差异 , 造 成 宏 观 上 井 区 内 不 同 地 带 水 驱 效 果 好 坏 不 同的 差 异 , 井 网 的 不 完 善 加 重 了 这 种 差 异 性 , 微 观 渗 流机 理 与 非 低 渗 油 田 的 不 同 , 从 微 观 上 控 制 水 驱 效 果 。利 用 系 统 动 态 分 析 对 水 驱 效 果 的 评 价 与 实 际 非常 吻 合 , 所 用 参 数 容 易 获 得 , 且 实 施 快 捷 方 便 , 可 比性 强 , 无 疑 是 油 田 开 发 动 态 分 析 的 一 种 好 方 法 。 对安 塞 油 田 王 窑 区 一 井 区 的 分 析 表 明 ① 该 区 块 中的 高 产 井 保 证 了 区 块 的 采 油 量 , 应 及 时 注意 这 些 高 产 井 的 变 化 ② 某 些 井 区 长 期 水 驱 效 果 不明 显 , 应 从 调 整 井 网 、 钻 加 密 井 、 加 强 北 部 注 水 等 方面 人 手 , 以 达 到 改 变 水 线 方 向 的 目 的 ③ 年 底的 油 田 调 整 是 成 功 的 , 今 后 应 注 意 一 井 含 水 上 升快 的 现 象 ④ 水 驱 效 果 与 沉 积 相 关 系 密 切 , 应 加 大 沉积 微 相 的 研 究 。 只 要 对 该 油 田 进 行 系 统 分 析 , 及 时地 采 取 措 施 , 即 可 以 降 低 单 位 采 水 量 , 保 证 目 前 采 油速 度 和 最 终 采 收 率 的 增 长 。参 考 文 献, 薛 中 天 等 注 水 油 田 开 发 动 态 分 析 中 的 新 方 法 — 系 统 分析 方 法 , 世 界 石 油 工 业 , 。, 任 小 娟 等 提 高 陕 北 低 渗 储 层 原 油 采 收 率 有 效 途 径 探 讨 , 西北 矿 产 资 源 及 水 土 合 理 开 发 利 用 研 究 , 西 安 地 图 出 版 社 , 。, 薛 中 天 等 大 系 统 动 态 分 析 方 法 描 述 地 下 油 水 运 动 状 态 , 油气 成 藏 机 理 及 油 气 资 源 评 价 国 际 研 讨 会 论 文 集 , 。, 朱 义 吾 曲 志 浩 长 庆 油 田 延 安 组 油 层 光 刻 显 微 孔 隙 模 型水 驭 油 研 究 , 石 油 学 报 , 。, 达 庆 利 大 系 统 理 论 与 方 法 , 东 南 大 学 出 版 社 南 京 , 。, 胡 国 定 张 润 楚 多 元 数 据 分 析 方 法 纯 代 数 处 理 , 南 开 大 学出 版 社 天 津 , 。本 文 编 辑 刘 秉 璋 收 稿 日 期 一 一刃 口爪 ’ 于 坛五 , ,, ,一 , 一, ,,为,卯川 , , , ,, 〕
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