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中高渗油田特高含水期优势流场分布规律研究_李岩

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中高 油田 含水 优势 分布 规律 研究 李岩
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中高渗油田特高含水期优势流场分布规律研究李岩1,孙宜丽2,张超2(1.中石化河南油田分公司采油一厂;2.中石化河南油田分公司采油一厂,河南南阳473000)摘要:本文通过对大量的国内外文献进行调研的情况下,针对特高含水期中高渗油田存在油水井间低效无效循环水流通道,注水井注水利用率低的典型问题,总结了到目前为止对于中高渗油田优势流场的几种典型的研究方法及未来发展趋势,以期为特高含水期的老油田措施调整与剩余油潜带来帮助。关键词:优势流场;高含水期;中高渗油田;剩余油中图分类号:TE311文献标识码:A文章编号:1006—7981(2016)04—0132—04我国大多数中高渗透油田经过多年的注水开发,大多数已经进入特高含水阶段,且由于我国的大多数陆相油田的形成过程,属于河流相或三角洲沉积,储层的非均质性较强,在特高含水期,由于强储层非均质性形成天然高低渗透条带的存在,且由于高渗透条带多年的注水的冲刷,使得高渗透条带更加明显,注水井注入水低效无效循环,因此对于特高含水期的中高渗透油藏,弄清楚低效无效循环流场分布对于特高含水期油田调整以及分析剩余油的分布规律有重要的指导意义。目前对于中高渗油田特高含水期优势流场分布规律的研究方法主要有:井间示踪剂方法、櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗测井解释[2]孙国.胜坨油田特高含水期井网重组技术优化研究[J].油气地质与采收率,2005,12(3):48~50.[3]黄迎松.三角洲沉积后油藏韵律层提高采收率技术政策研究[J].石油地质与工程,2008,22(2):52~54.[4]王友启.胜利油田高含水期油藏水驱精细调整技术方向[J].石油钻探技术,2011:39(1):101~104.StudyonDistributionofRemainingOilandAdjustmentofWelArrangementinEs28-11ofTuo21LIULi-jie(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofSinopecShengliOilfieldCompany,Dongying257015,Shandong,China)Abstract:DescribesthegeologicalcharacteristicsofTuo21faultblockEs28-11ofShengtuoOilfield,analyzesthedevelopmentstatusandexistingproblemsofextrahighwatercutstage,quantitativelyde-scribesthedistributionofremainingoilwiththemainmethodofnumericalsimulation,andthehelpermethodofsaturationlogginganddynamicmonitoring,finalycombiningwiththecharacteristicsoftheres-ervoirandthedevelopmentofcontradictions,putsforwardtheadjustmentstrategyofdifferentwelspac-ingarrangementforEs28withhighpermeability,andsmalwelspacingarrangementforEs29withlowpermeability,andstrongedgewaterfloodingforEs210-11.Itisexpectedtoenhanceoilrecovery3.2%.Aftertheimplementation,ithasachievedgoodresultswithdailyoilproductiondoubledandwaterbearingstability.Keywords:Es28-11ofTuo21;extrahighwatercutstage;remainingoildistribution;welarrange-ment231内蒙古石油化工2016年第4期收稿日期:2016-01-20作者简介:李岩(1973-),1996年毕业于大庆石油学院。目前工作于中石化河南油田分公司采油一厂,任总地质师,主要从事开发地质等方面的研究工作。资料方法、试井图版方法、动态分析方法、模糊综合评判方法、流线数值模拟等方法等。1优势流场的定义以及表现特征所谓优势流场即优势优势渗流通道,是指由于储层存在天然的高渗透条带并且在后期开发中由于注入水的长期冲刷在储集层中形成的局部低渗流阻力的通道,注水开发后期注入水沿着这个通道突进形成优势流场而使注入水大量无效循环,注水效率降低[1]。优势流场明显的特征为:存在优势流场的注采井间过水倍数较大,且注采井间液量与注水井波及体积的比值也较大,优势渗流通道所波及的区域内含油饱和度低,此外还可能伴随有流体渗流速度快,含水率高等特征[2]。2优势流场形成的影响因素2.1优势流场形成的地质因素2.1.1储层胶结程度胶结疏松的中高渗透砂岩油藏由于注水井注入水高速长期冲刷,造成储层胶结的微小颗粒运移进入生产井,使得储层的孔隙度、渗透率等参数在优势渗流区内逐渐增大,且优势渗流区由于储层冲刷大孔道越来越大,促使大孔道内渗流速度继续增加,对于储层的冲刷逐渐加剧,进而促使大孔道的形成,即注入流体的优势流场。2.1.2储层渗透率非均质性储层的渗透率非均质是形成大孔道的另外一个重要地质因素。水驱储层内注水井注入水往往会选择渗流阻力较低的高渗透条带突进,而在相对低渗区域注入水量相对较少。因此越是高渗透的条带,越易形成优势流场。2.1.3不同沉积微相的孔渗差异由于我国大多数陆相油田储层,大多数沉积环境属于河流三角洲沉积,因此对于不同的沉积环境,所形成的砂体的孔渗物性存在差异,其中物性较好的如河道微相孔渗较高,注入水则更易于沿此微相突进形成优势流场,对于物性较差的天然堤等沉积微相,物性较差则不宜形成优势流场。2.2优势流场形成的开发因素2.2.1注水强度随着注水井对于储层注水强度的增大,注入水在储层中的流量变大,注入水在相对高渗透条带的渗流速度增加,加速对储层中,高渗透条带胶结疏松岩石骨架的冲刷,使流场进一步加强,形成优势流场。2.2.2采液强度在高含水后期的油田为了满足油田采油速度的要求,多数高含水但仍有开发价值的生产井中有些往往提液量生产,而由于提液导致储层内的流体渗流速度过高,储层岩石颗粒的胶结物被侵蚀严重,储层胶结变得疏松,砂粒大量运移,从而形优势流场。2.2.3注采压差由于注采井间的注采压差放大,使得作用在储层中岩石骨架颗粒上的压差增大,使胶结较弱的岩石颗粒发生脱落运移,从而形成大孔道即优势流场。3优势流场分布规律的研究方法3.1井间示踪监测识别方法井间示踪剂监测技术优势流场分布即是当在注水井中加入一定量的事先标记好的示踪剂,使他溶解于水中,形成一个示踪剂溶液段塞,且由于示踪剂会沿着储层中高渗透层和平面上高渗透条带突进入生产井,且由于储层纵向非均质差异,形成示踪剂产出曲线会出现峰值的时间不同,纵向单层孔渗值越高,示踪剂突破越快,越早出现峰值,因此追踪示踪剂产出井示踪剂浓度峰值随注入时间的的变化,(通过监测注水井周围生产井中示踪剂的浓度产出曲线(图1),应用计算机数值分析手段,便能分析出储层的纵向高渗透层分布和形成优势流场的油水井对[6]。图1单示踪剂产出曲线示意图3.2测井解释方法研究优势流场分布规律因油气系非导电物质,因此油气层的电阻率大于水层,较好油气层的电阻率一般是相邻水层的3~5倍[12],因此应用测井曲线资料研究优势水流通道,即是通过优势水流通道形成后大孔道所处部位含水饱和度的变化,引起电阻率变化,开展了水流优势通道测井曲线特征分析研究。当优势水流通道形成时(图2),在优势通道所在井段含水饱和度高含油饱和度较低,又因为油水饱和度不同的储层电阻率存在差异,含油饱和度越高电阻率越高,含油饱和度越底电阻率越低,通过分析各油井不同井段的电阻率高低,既可以确定出优势流场的分布规律。3312016年第4期李岩等中高渗油田特高含水期优势流场分布规律研究图2渗流优势通道测井曲线反映特征3.3试井方法研究优势流场的分布规律试井方法研究优势流场分布规律的过程:①试井方法研究优势流场分布规律,就是根据所研究储层的实际地质状况,假设储层的大孔道模型,建立所研究储层的试井解释数学模型。②通过采用数值解绘制典型曲线,对所建立的地层中存在大通道的数学模型数值求解,由所选择的无因次大通道的导流能力值(kbpwbp)D可求得压力随时间的变化值,从而作出相应的典型曲线[7]。③将实测注水井停注后的压降资料画在双对数坐标系下,并与与所绘制的大孔道试井解释图版进行拟合,当实际注水井的压降与时间的双对数曲线与解释图版拟合精度符合要求时,拟合结束。④依据拟合情况及结果判断地层中是否存在大孔道。大孔道存在的界定标准为[8]:当(kbpwbp)D≥20π时,大孔道特征很明显;若15π<(kbpwbp)D<20π,大孔道特征明显;若(kbpwbp)D≤15π时,则大孔道特征不明显;若实测曲线与典型曲线不一致,则不存在大孔道。3.4动态分析的方法研究优势流场分布规律动态分析研究优势流场分布规律具有以实际油田区块的生产动态参数为依据的优点,可以实时实现对目前油田的优势渗流通道进行监测,动态分析方法在生产井动态上表现为:生产井的井底压力高,产水量增加,含水率上升。最显著的特点是水油比曲线上升速度快。在注水井上表现为:注水井的注水压力低,但是注水量增加。在分析注水井的同时还要分析生产井和注水井的措施情况。避免生产动态是由于对生产井和注水井进行措施产生的油藏特征。在储层纵向上表现为:存在渗流优势通道的层吸水量很大,不存在渗流优势通道的层位则吸水量很少或不吸水。3.5模糊综合评判研究优势流场分布规律用层次分析方法(结合模糊综合评判法)进行优势流场分布规律的研究[11],即是考虑与优势流场形成相关较大的各个影响因素,最后采用模糊综合评判法把评判矩阵与因素的权重集进行模糊运算并进行归一化,得到模糊评价综合结果[3],对优势流场所作的综合评价。模糊综合评判判断优势流场分布规律的步骤为:①确定评判对象;②确定流场评语集V={v1,v2,……,vm};③确定优势流场影响因素集U={u1,u2,……,um};④依据各影响因素确定ri~,进而构成模糊关系矩阵R~=[rij]n×m;⑤选择层次分析法确定各个指标的权重建立权重A~={a1,a2,……,an};⑥选择M(·,+)模型进行模糊变换运算[9]B~=A~×R~,求得B~;⑦用一定方式将B~转换成所需形式的评判结果。3.6流线数值模拟研究优势流场分布规律流线数值模拟研究优势流场分布规律即是通过在精细地质建模的基础上,通过输出各小层的流线分布图,在三维空间直观地描述流体流动的方向和区域[5],通过流线的疏密和流线的方向反映优势流场方向的变化和流场的强弱,流线越密集流场越强。流线数值模拟的成果输出分析优势流场:①输出油田各小层的三维优势流场分布图。通过流线数值模拟技术可以输出所研究小层的三维流场分布图,通过分析平面上油水井间流线的疏密判别流场强弱[13~15],流线越密,表明流场越强。从流线波及区域可识别流体运动所经过的区域。②注水分配因子图。通过流线模拟输出的注水分配因子图,可以得到在一个高含水油田每个单独井组中,注入水分配到各方向生产井的注水量多少,通过注采分配因子图可以分析出那些井对间,可能存在优势流场[4]。③注水效率图。通过流线模拟计算各个井组注水井的注水效率[10],通过制定注水效率分级区间分别为25%、50%、100%,分成无效循环注水井、低效循环注水井、正常生产井,找出存在优势流场的井组。4结论与认识通过以上对中高渗透油田优势流场研究进程总结不难发现,随着油田高含水,优势流场分布规律的研究逐渐从定性研究其方向,逐渐向定量以及可视化研究过渡,研究更加精细,其中流线数值模拟研究优势流场其可视化的优点,对于优势流场条带的分布研究更具指导意义。虽然优势流场研究取得了一定的进展,但是目前仍然缺少优势流场的判别标准,优势流场的准确边界范围确定,以及优势流场条带与剩余油的配置关系研究,因此未来的优势流场分布规律研究将向优势流场分级标准,以及优势流场条带边界和优势431内蒙古石油化工2016年第4期循环条带与剩余油的配置关系的研究方向发展。[参考文献][1]辛治国,贾俊山,孙波.优势流场发育阶段定量确定方法研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2012,02:119~124.[2]程都,马鑫怡.泌124区聚合物驱优势流场分布研究[J].石油化工应用,2013,(7):44~48.[3]侯玉培,刘佳林,张波,等.整装油藏特高含水期流场评价体系研究[J].科技与企业,2014,(5):140.[4]鄢华,李全良.流线数值模拟成果判断油层优势通道及调整对策[J].内江科技,2010,(6):53,161.[5]孙明,李治平.注水开发砂岩油藏优势渗流通道识别与描述[J].断块油气田,2009,16(3):50~52.[6]赵国瑜.井间示踪剂技术在油田生产中的应用[J].石油勘探与开发,1999,(4):92~95,11.[7]张静,杨欢.试井解释地层大孔道技术研究[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2010,(3):533~535,755.[8]刘能强.实用现代试井解释方法[M].北京:石油工业出版社,2003.[9]宋考平,杨秋荣,付青春,等.模糊综合评判方法判断低效循环井层[J].钻采工艺,2006,(4):35~37,6+5.[10]Bostan,M.Kharrat,R.ImplementingaNovelMethodforInjectionEfficiencyOpti-mizationinWaterFloodingProcess:CaseStudy,Thispaperwaspreparedforpres-entationattheSPEProductionandOpera-tionsSymposiumheldinOklahomaCity,Oklahoma,USA,27~29March2011.[11]欧成华,陈景山.沉积相定量识别中的层次分析方法[J].石油与天然气地质,1999,(3):255~259.[12]边岩庆,杨青山,杨景强.葡西油田油水层识别[J].大庆石油地质与开发,2006,(6):108~111,126.[13]AI-Najem,A.A.Siddiqui,S.Soliman,M.Yuen,B.StreamlineSimulationTech-nology:EvolutionandRecentTrends,ThispaperwaspreparedforpresentationattheSPESaudiArabiaSectionTechnicalSymposiumandExhibitionheldinAI-Khobar,SaudiArabia,8-11April2012.[14]Khan,S.AIZadco,N.Jani,Z.AndTar-iq,S.OptimizingWaterfloodManagementinaGiantUAECarbonateOilField,ThispaperwaspreparedforpresentationattheAbuDhabiInternationalPetroleumExhibi-tionandConferenceheldinAbuDhabi,USA,10~13November2014.[15]Marco,R.ThieleandRod,P.WaterInjec-tionOptimizationUsingaStreamline-BasedWorkflow,ThispaperwaspreparedforpresentationattheSPEAnnualTechni-calConferenceandExhibitionheldinDen-ver,Colorado,U.S.A.,5-8October2003,(6):108~111,126.ThedistributionoftheadvantageflowfieldinhighwatercutperiodLIYan1,SUNYi-li2,ZHANGChao3(1.TheOneProductionPlantofHeNanOilfield;2.TheOneProductionPlantofHeNanOilfield,SINOPEC,NanYang473000)Abstract:Throughtheresearchofalargenumberofdomesticandforeignliterature,tothetypicalcon-tradictoryespecialyforhighwatercutoilfieldexistinginefficientwaterchannelbetweenoilwels,resul-tinglowutilizationinWaterInjection,Wehavesummeduptheresearchmethodsoftheadvantageoftheflowfieldsofarandthefuturetrenddevelopmentoftheresearchinhypertonicfieldadvantage.Thisisveryimportanttoclarifythedistributionoftheadvantageflowfieldandremainingoilwithhighwatercut.Keywords:TheAdvantagedflowfield;HighwatercutPeriod;Thehypertonicoilfield;Theremai-ningoil5312016年第4期李岩等中高渗油田特高含水期优势流场分布规律研究
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