宋洪才，龐曉慧

杏十二區(qū)葡I1～2層水聚同驅(qū)優(yōu)化研究

宋洪才，龐曉慧

（東北石油大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江大慶163318）

建立了試驗(yàn)區(qū)塊的地質(zhì)模型，對試驗(yàn)區(qū)塊水驅(qū)階段和聚驅(qū)階段進(jìn)行歷史擬合。分析了試驗(yàn)區(qū)葡I1－2層剩余油分布特征，結(jié)合研究結(jié)果，制定不同注水速度，注聚速度、注入濃度和不同聚合物用量注入方案，通過計(jì)算結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選，最終獲得合理的注水、注聚參數(shù)，應(yīng)用此優(yōu)化結(jié)果，在實(shí)際油田開發(fā)中取得了良好的效果。

水聚同驅(qū)；優(yōu)化方案；注聚時(shí)機(jī)；注水時(shí)機(jī)；注聚速度；注水速度。

0 引言

經(jīng)過多年的研究及實(shí)踐，水聚同驅(qū)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于石油開采中，并且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著石油開采的不斷深入，對于研究區(qū)域進(jìn)行合理的預(yù)測、分析是十分必要的。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)塊水驅(qū)階段和聚驅(qū)階段以往數(shù)據(jù)資料結(jié)合實(shí)際情況，制定了不同的注水速度，注聚速度、注入濃度和不同聚合物用量注入方案，通過計(jì)算結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選，最終獲得合理的注水、注聚參數(shù)。

1 網(wǎng)格劃分

整理了杏十二區(qū)116口井的靜態(tài)資料，用Petrel軟件進(jìn)行了相約束插值，建立了數(shù)值模擬精細(xì)地質(zhì)模型。平面上采用等距的角點(diǎn)坐標(biāo)網(wǎng)格，網(wǎng)格步長為10m×10m，縱向上有60個(gè)小層，模型中充分考慮了層間矛盾，將60個(gè)小層獨(dú)立成層，劃為60個(gè)模擬層，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù)為218×199×60＝2602920。

2 歷史擬合

2.1 地質(zhì)儲量擬合

通過調(diào)整有效厚度，校正孔隙度和原始含油飽和度，擬合模擬區(qū)地質(zhì)儲量為488.42萬噸，實(shí)際為484.6萬噸，相對誤差為0.79%；擬合試驗(yàn)區(qū)目的層地質(zhì)儲量29.13萬噸，實(shí)際為29.34萬噸，相對誤差為0.72%。見表1。

到2013年6月底，整個(gè)模擬區(qū)實(shí)際含水率95.93%，計(jì)算含水率95.25%，相對誤差為0.71%。

2.2 采出程度擬合

到2013年6月底，整個(gè)模擬區(qū)的實(shí)際累積產(chǎn)油為229.99萬噸，采出程度為47.46%。計(jì)算累計(jì)產(chǎn)油為229.95萬噸，采出程度為47.08%，相對誤差為0.80%

3 葡I1－2層水聚同驅(qū)優(yōu)化研究

根據(jù)試驗(yàn)區(qū)葡I1－2層目前的井網(wǎng)現(xiàn)狀及開發(fā)狀況，為了挖潛葡I1－2層剩余油，本次井網(wǎng)調(diào)整將原葡I3層的注聚井和采出井在葡I1－2層進(jìn)行補(bǔ)孔，采用水聚同驅(qū)的開發(fā)方式進(jìn)行開采。其中水聚同驅(qū)基本數(shù)據(jù)表2。

建立試驗(yàn)區(qū)葡I1－3層CMG模型，對不同注聚時(shí)機(jī)，注入濃度，聚合物用量和不同注水、注聚速度條件下的水聚同驅(qū)開發(fā)方案進(jìn)行數(shù)值模擬研究，進(jìn)行開發(fā)效果及經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)，最終優(yōu)選出最佳方案。

3.1 注聚時(shí)機(jī)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)選

在歷史擬合的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗(yàn)區(qū)目的層的儲層特征以及生產(chǎn)動態(tài)特征，設(shè)計(jì)了5套不同注聚時(shí)機(jī)的補(bǔ)孔方案。方案預(yù)測時(shí)間從2013年7月開始至綜合含水達(dá)到98%。以各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法，優(yōu)選出試驗(yàn)區(qū)目的層合理注聚時(shí)機(jī)。

在歷史擬合的基礎(chǔ)上，分別預(yù)測研究區(qū)塊在不同注聚時(shí)機(jī)下補(bǔ)孔方案的開發(fā)效果。所有方案均從2013年7月開始預(yù)測，預(yù)測至試驗(yàn)區(qū)葡I1－3層含水率達(dá)到98%。根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件模擬的油田生產(chǎn)狀況即含水率、累產(chǎn)油、采出程度等指標(biāo)隨時(shí)間的變化規(guī)律，優(yōu)選出最佳的注聚時(shí)機(jī)。各方案數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果見圖3，表4。

由以上結(jié)果對比得出，方案一即直接注聚為最優(yōu)方案。依照此方案，數(shù)值模擬預(yù)測生產(chǎn)到含水98%時(shí)，累產(chǎn)油達(dá)到2.84萬噸，累計(jì)增油1.65萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2采收率提高5.62個(gè)百分點(diǎn)。

3.2 注聚濃度方案設(shè)計(jì)及優(yōu)選

根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，注聚濃度越大，采收率提高值越大，但當(dāng)注聚濃度達(dá)到900mg／L時(shí)，采出程度提高幅度最大，之后提高增幅減緩。

由以上結(jié)果對比得出，方案三即900mg／L為最優(yōu)方案。依照此方案，數(shù)值模擬預(yù)測生產(chǎn)到含水98%時(shí)，累產(chǎn)油達(dá)到2.84萬噸，累計(jì)增油1.65萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2采收率提高5.62個(gè)百分點(diǎn)。

3.3 注聚用量方案設(shè)計(jì)及優(yōu)選

根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，注聚用量越大，采收率提高值越大，但當(dāng)注聚用量達(dá)到810mg／L·PV時(shí)，采出程度提高幅度最大，之后提高增幅減緩。630mg／L·PV，720mg／L·PV，810mg／L·PV，900mg／L·PV和990mg／L·PV注聚用量相對基礎(chǔ)方案，累增油分別為1.35萬噸、1.51萬噸、1.68萬噸、1.73萬噸和1.77萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2采收率提高值分別為4.60%、5.15%、5.73%、5.90%和6.03%。

由以上結(jié)果對比得出，方案五即990mg／L·PV為最優(yōu)方案。依照此方案，數(shù)值模擬預(yù)測生產(chǎn)到含水98%時(shí)，累產(chǎn)油達(dá)到2.96萬噸，累計(jì)增油1.77萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2采收率提高6.03%。

3.4 注水＋注聚速度方案優(yōu)選

在歷史擬合的基礎(chǔ)上，分別預(yù)測研究區(qū)塊在三個(gè)最優(yōu)的注水速度和三個(gè)最優(yōu)的注聚速度下補(bǔ)孔方案的開發(fā)效果。所有方案均從2013年7月開始預(yù)測，預(yù)測至試驗(yàn)區(qū)葡I1－3層含水率達(dá)到98%。根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件模擬的油田生產(chǎn)狀況即含水率、累產(chǎn)油、采出程度等指標(biāo)隨時(shí)間的變化規(guī)律，優(yōu)選出最佳的注水、注聚速度。各方案數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果見表7，表8，圖3。

繪制最優(yōu)方案的注聚PV數(shù)與采出程度和含水率的關(guān)系曲線，見圖4。

根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，當(dāng)注聚速度0.16PV／a，并且注水速度0.14PV／a時(shí)，采收率提高值越大，在不考慮經(jīng)濟(jì)效果及注采工藝的情況下，此方案為最優(yōu)方案。依照此方案，數(shù)值模擬預(yù)測生產(chǎn)到含水98%時(shí)，累產(chǎn)油達(dá)到2.91萬噸，累計(jì)增油1.72萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2采收率提高5.86個(gè)百分點(diǎn)。

4 結(jié)語

（1）全區(qū)儲量擬合相對誤差為0.79%，含水率擬合相對誤差為0.71%，采出程度擬合相對誤差為0.8%；試驗(yàn)區(qū)儲量擬合相對誤差為0.72%，含水率擬合相對誤差為0.44%，采出程度擬合相對誤差為0.25%。

（2）建立試驗(yàn)區(qū)葡I1－2層CMG模型，對不同注聚時(shí)機(jī)、注入濃度、聚合物用量和不同注水、注聚速度條件下的水聚同驅(qū)開發(fā)方案進(jìn)行數(shù)值模擬研究，通過開發(fā)效果評價(jià)，最終優(yōu)選出直接注聚，注聚濃度為900mg／L，注聚用量為810mg／L·PV，注聚速度0.16PV／a、注水速度0.14PV／a為最佳方案。

（3）預(yù)測到含水98%，最優(yōu)方案累增油1.72萬噸，試驗(yàn)區(qū)葡I1－2層提高采收率5.86%，噸聚增油量為35.02t／t。

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TE33＋1

A

2095－0063（2014）03－0063－04

2014－03－21

宋洪才（1962－），男，黑龍江大慶人，東北石油大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士，從事石油工程中的數(shù)學(xué)優(yōu)化問題研究。

國家重大專項(xiàng)科研項(xiàng)目（2011ZX05016－002）。

DOI10.13356／j.cnki.jdnu.2095－0063.2014.03.017