伍文明 張 偉 李 偉 王亞會 孫更濤

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司)

時移測井飽和度擬合方法及其在珠江口盆地油田開發(fā)調(diào)整中的應(yīng)用

伍文明 張 偉 李 偉 王亞會 孫更濤

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司)

NHB油田是珠江口盆地(東部)一個已進入開發(fā)中后期的小型多層砂巖油田,油層厚度較薄,主要采用大斜度井多層合采,由于大斜度井作業(yè)困難,油田無生產(chǎn)測井、分層測試資料,常規(guī)歷史擬合的多解性對剩余油分布研究提出了極大的挑戰(zhàn)。提出了采用時移測井飽和度擬合指導油藏模型校正的新方法,其主要思路是將隨鉆測井解釋飽和度作為擬合參數(shù),通過擬合模型飽和度和對應(yīng)時間同一位置隨鉆測井解釋含油飽和度實現(xiàn)對地質(zhì)模型的迭代修改,再結(jié)合常規(guī)歷史擬合從時間和空間上對油藏剩余油分布進行分析,使模型逐漸接近油藏實際。應(yīng)用效果表明,采用生產(chǎn)數(shù)據(jù)和時移測井飽和度雙參數(shù)擬合方法顯著降低了油藏模型多解性,為油田精細開發(fā)提供了良好基礎(chǔ)。

時移測井;飽和度擬合;油田開發(fā)調(diào)整;剩余油分布;分層劈產(chǎn);珠江口盆地

油藏多層合采在海上油田開發(fā)中十分普遍,其中產(chǎn)量的合理劈分對剩余油分析非常關(guān)鍵。研究表明,常規(guī)測井信息是迄今為止精度最高的地層靜態(tài)信息之一,遵循地質(zhì)約束測井、巖心刻度測井的原則可以較好地將測井信息轉(zhuǎn)化為所需的地質(zhì)信息,從而更好地服務(wù)于油田開發(fā)工作[1]。通過時移測井飽和度擬合結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合循環(huán)校正各生產(chǎn)層的貢獻比例,使油藏模型逐漸逼近油藏實際,從而可獲得合理可靠的剩余油分布。

在國外,Wilson曾嘗試利用時間推移隨鉆測井進行地層評價[2];Yao&Holditch提出了利用時間推移測井資料確定油藏滲透率的方法[3]。在國內(nèi),譚廷棟對時間推移測井給出了明確的定義,并對時間推移測井原理、資料解釋進行了探討[4];汪中浩提出了利用生產(chǎn)測井時間推移測井資料確定油水相對滲透率曲線的方法[5];孫建孟提出了用時間推移測井計算原始含水飽和度的方法[6];趙軍龍?zhí)岢隽擞脮r間推移的測井信息確定油水界面變化方法[1];其他文獻中也介紹了利用時移地震進行油氣藏描述的研究方法[7-10]。

上述研究中都運用了時間推移的思想開展了相關(guān)研究,但基于時移測井飽和度擬合指導剩余油分析的研究工作少見報道。筆者提出了采用時移測井飽和度擬合指導油藏模型校正的新方法,在珠江口盆地NHB油田開發(fā)調(diào)整研究中采用了時移測井飽和度擬合技術(shù)指導模型劈產(chǎn),解決了因無劈產(chǎn)資料以及測試資料不足導致的模型不確定性,為后續(xù)油田調(diào)整方案的實施提供了良好基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

NHB油田是珠江口盆地(東部)一個小型砂巖油田,油藏厚度介于1.2～8.7 m,油藏面積介于0.88～3.78 km2,具有面積小、油藏多的特點,儲層為三角洲平原—三角洲前緣沉積。該油田于20世紀90年代中期投入開發(fā),主要依托相距8 km的NHA平臺鉆大位移井進行生產(chǎn),其中15口生產(chǎn)井均為多層合采井,射孔垂深在190～500 m。該油田目前已進入開發(fā)中后期,采出程度已達到35%,剩余油非常分散,繼續(xù)采用大位移井進行開發(fā)的難度和風險日益增加。

2 油田開發(fā)調(diào)整面臨的挑戰(zhàn)

由于NHB油田地質(zhì)因素及開發(fā)條件的特殊性,油藏剩余油的研究以及開發(fā)調(diào)整都面臨極大的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 大位移井工程問題突出

NHB油田油藏埋深在2 800 m以內(nèi),距生產(chǎn)平臺的水平距離近8 km。該油田一直依靠NHA平臺采用大位移井進行開發(fā),由于井型原因使得油田生產(chǎn)、作業(yè)存在很大困難,具體表現(xiàn)在:大位移井的固井質(zhì)量難以保證;大位移井井段長、斜度非常大,側(cè)鉆和修井等工程作業(yè)十分困難,生產(chǎn)管柱完整性很難保證。

2.2 油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)難以準確反映油藏動態(tài)

由于NHB油田大位移井工程問題突出(如生產(chǎn)管柱損害嚴重),油井生產(chǎn)含水和油藏實際存在很大出入。例如,Y18井由于出砂導致投產(chǎn)4個月后含水突然猛增,2000年10月10日含水率達到了90%;進行修井作業(yè)后,含水上升得到了一定控制, 2001年4月1日含水率降到了37%(見圖1)。顯然,工程問題突出時油井含水不一定反映油藏動態(tài)。

圖1 珠江口盆地NHB油田Y18井生產(chǎn)動態(tài)曲線

2.3 層間關(guān)系不清

NHB油田基本采用大位移井多層合采,由于層內(nèi)和層間非均質(zhì)性比較強,各層貢獻存在很大的不確定性。另外,由于該油田大位移井作業(yè)困難的限制,測試獲取資料十分困難,目前油田沒有任何分層測試資料(PLT),導致油藏模型難以準確建立。

2.4 采用常規(guī)的劈分方法解釋存在困難

常規(guī)劈分方法一般是采用滲透率、地層系數(shù)等進行劈分,只考慮了靜態(tài)的理想狀態(tài)下油井的產(chǎn)量貢獻,而未考慮動態(tài)因素的影響(如生產(chǎn)制度變化和井間干擾等),同時也未能考慮大位移井實際井況(如實際鉆井中對井筒或某層的污染等),導致層間貢獻的不確定性增大[11]。

3 時移測井飽和度擬合方法的提出及在油田開發(fā)調(diào)整中的應(yīng)用

3.1 時移測井飽和度擬合方法的提出

時移測井飽和度擬合方法是在進行常規(guī)生產(chǎn)動態(tài)擬合的基礎(chǔ)上,利用不同時期已鉆井的隨鉆測井資料分析油藏剩余油分布的一種方法。一般而言,在構(gòu)造等高位置、物性相同的條件下原始含油飽和度基本一致。而隨著油田的開發(fā)生產(chǎn),油柱高度和含油飽和度都會發(fā)生變化。本文提出的時移測井飽和度擬合方法是利用模型中的油柱高度(含油飽和度)來擬合對應(yīng)時間同一位置隨鉆測井解釋的油柱高度,通過不斷迭代修改靜態(tài)模型,使模型的油柱高度(含油飽和度)不斷逼近隨鉆測井解釋油柱高度(含油飽和度),從而指導油藏模擬中的分層劈產(chǎn)。通過不同時間、不同井點的模型與隨鉆測井含油(含水)飽和度擬合,動態(tài)檢驗各階段各油藏的分層出油比例,并結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)擬合循環(huán)校正模型,提高模型的可靠性。

3.2 在油田開發(fā)調(diào)整中的應(yīng)用

3.2.1宏觀上對油層進行分析

在進行時移測井飽和度擬合之前,首先全面分析油層測井資料,在宏觀上對各層動用程度(貢獻比例)進行定性排序。由于NHB油田無任何劈分資料,宏觀上對油藏動態(tài)的初步認識有助于減少時移測井飽和度擬合的試算次數(shù),從而加快歷史擬合的進度。

3.2.2通過生產(chǎn)井診斷技術(shù)剔除無效生產(chǎn)時間段

由于各種工程原因,NHB油田的生產(chǎn)井井筒完整性被破壞后,來自非生產(chǎn)層的地下水會進入井筒,井口測試將會出現(xiàn)含水劇增等無效數(shù)據(jù),模型的含水不能完全體現(xiàn)油藏實際動態(tài)。因此,開展數(shù)值模擬工作前需要根據(jù)泵吸入口的溫度變化、含水以及采液指數(shù)的變化等指標診斷生產(chǎn)井是否正常生產(chǎn),從而利用有效時間段生產(chǎn)數(shù)據(jù)指導模型動態(tài)校正。

3.2.3應(yīng)用時移測井飽和度擬合方法指導油藏模擬中的分層劈產(chǎn)

以測井解釋的含水飽和度為觀測數(shù)據(jù),擬合模型與觀測數(shù)據(jù)同時間點上的飽和度,從而指導油藏模擬中的分層劈產(chǎn)(從油藏空間概念上可分為平面上剩余油分布研究和縱向上合采井劈產(chǎn))。

1)指導平面上剩余油分布研究

Y17井為NHB油田第2口生產(chǎn)井,在該井取得隨鉆測井信息時,該油田只有Y14井生產(chǎn),因此可以通過Y17井來檢驗?zāi)Ｐ椭衁14井的劈產(chǎn)是否合理。過Y17井Z13油藏模型與測井飽和度擬合結(jié)果如圖2所示,可見擬合前Z13油藏對Y14井貢獻比例過多,導致模型中Y17井點處出現(xiàn)Z13油藏過驅(qū),油水界面上升高于實際,最終通過多次調(diào)整模型得到了較好的擬合。以此類推,隨著不斷增加新鉆井資料,能不斷通過后續(xù)井的信息檢驗前期井的分層劈產(chǎn)情況。

圖2 珠江口盆地NHB油田過Y17井Z13油藏模型與測井飽和度擬合圖及井點位置圖

2)指導縱向上合采井劈產(chǎn)

在縱向上同樣可以利用模型與測井飽和度擬合指導模型校正。過Y24ST1井Z4D4和Z11油藏模型與測井飽和度擬合結(jié)果如圖3所示,可見擬合前Y24ST1井點處模型在Z4D4油藏過驅(qū)而在Z11油藏中貢獻比例不夠,最終通過調(diào)整Y24ST1井之前各井出油比例,使2個油藏模型都得到了較好的擬合。

按照上述方法,從油田投產(chǎn)開始逐步擬合各油藏平面上和縱向上出油比例,直至所有測井信息都被利用上,并對每個油藏形成一個圖版。當然,由于模型具有多解性,時移測井飽和度擬合要與常規(guī)歷史擬合同時進行,通過反復擬合既要達到使生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)得到擬合,同時也要使各油藏測井飽和度也得到較好的擬合,從而指導油藏模擬中的分層劈產(chǎn)。

油藏應(yīng)用效果表明,采用時移測井飽和度擬合方法不僅可以指導模型劈產(chǎn),還可以用于評價潛力的合理可靠程度。如圖4所示,NHB油田Z12油藏飽和度擬合整體上較為合理,但Z12油藏過Y14ST1井模型含油飽和度比測井解釋偏高,這種情況下若在Y14ST1位置部署新井,模型預(yù)測產(chǎn)量將過于樂觀。因此,只有結(jié)合歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合和時移測井飽和度擬合,運用雙參數(shù)約束反復擬合手段不斷對模型進行調(diào)整,才能使模型逐漸接近油藏實際,方案編制的基礎(chǔ)才更為可靠。

圖3 珠江口盆地NHB油田過Y24ST1井Z4D4和Z11油藏模型與測井飽和度擬合圖及井點位置圖

圖4 珠江口盆地NHB油田Z12油藏時移測井飽和度擬合圖

4 結(jié)論

1)本文提出的時移測井飽和度擬合方法能動態(tài)檢驗各階段各油藏的分層出油比例,結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)歷史擬合循環(huán)校正模型,降低了因分層測試資料不足帶來的多解性,提高了模型的可靠程度。

2)時移測井飽和度擬合方法在珠江口盆地NHB油田開發(fā)調(diào)整中的成功應(yīng)用,為指導該油田模型劈產(chǎn)和剩余油分布研究提供了有效手段,也為該油田開發(fā)方案的編制和實施提供了良好支撐,在采用合采井進行開發(fā)的油田中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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A match method of time-lapse logging saturation and its application in the development adjustment of an oilfield in Pearl Mouth River basin

Wu Wenming Zhang Wei Li Wei Wang Yahui Sun Gengtao
(Shenzhen Branch of CNOOC Ltd.,Guangzhou,510240)

As a small sandstone oilfield with multiple pays in Pearl Mouth River basin(its east part),NHB has been in the middle-late stage of development,and the commingled multiple-zone production through highly-deviated wells was used due to its thin pays.Without the data of production logging and zonal testing due to the operation difficulties in highly-deviated wells,the ambiguity of conventional history matching may give a great challenge to the research on remaining oil distribution.Thus a new method to guide the calibration of reservoir models by using the match of timelapse logging saturation was developed,in which the saturation interpreted from logging while drilling(LWD)was used as the matching parameter, the geology model was corrected with iteration bymatching the model saturation with the actual saturation from LWD at the same time and same location,and the remaining oil distribution was temporally and spatially analyzed by combining with the conventional history matching,in order to gradually approximate the model to the actual oil reservoir.The application results have shown that this dual-parameter matching of production data and time-lapse logging saturation data can significantly reduce the ambiguity of a reservoir model and provide a good basis for the refined development of an oilfield.

time-lapse logging;saturation match; oilfield development adjustment;remaining oil distribution;stratified production split;Pear Mouth River basin

2013-12-12改回日期:2014-03-18

(編輯:張喜林)

伍文明,男,2008年畢業(yè)于成都理工大學能源學院,獲油氣田開發(fā)工程專業(yè)碩士學位,現(xiàn)主要從事油藏管理與油藏數(shù)值模擬工作。地址:廣州市江南大道中168號海洋石油大廈1007室(郵編:510240)。