薛江龍，周志軍，趙立斌，張 鍵

(1.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000；2.東北石油大學非常規(guī)油氣成藏國家重點實驗室；3.中國石油克拉瑪依油田公司勘探開發(fā)研究院)

H區(qū)塊滲透率級差界限及水平井部署參數(shù)研究

薛江龍1，周志軍2，趙立斌3，張 鍵1

(1.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000；2.東北石油大學非常規(guī)油氣成藏國家重點實驗室；3.中國石油克拉瑪依油田公司勘探開發(fā)研究院)

經(jīng)過多年滾動勘探開發(fā)，H區(qū)塊目前已經(jīng)進入高含水期，局部水淹嚴重，剩余油高度分散，且強底水活躍。利用油藏數(shù)值模擬技術，研究了H區(qū)塊水平井部署滲透率級差、水平井部署參數(shù)及開發(fā)方式。結果表明，H區(qū)塊合理滲透率級差上限值為4，分注分采開發(fā)效果較好，對于強水淹儲層合理井距為240 m，對于弱水淹儲層合理井距為180 m，并得到了構造幅度與含油飽和度的關系。

水平井部署；滲透率級差界限；開采方式；儲層有效厚度

1 滲透率級差界限研究

儲層滲透率差異是造成層間矛盾和影響縱向波及系數(shù)的主要地質因素[1-3]。儲層滲透差異通常用滲透率級差來表征。要改善油藏整體的開發(fā)效果、減少層間干擾，必須降低層間組合的滲透率級差，合理組合開發(fā)層系[4-7]。生產(chǎn)實踐中可以利用吸水剖面和產(chǎn)液剖面測試結果，研究開發(fā)層系內(nèi)儲層滲透率級差對層間油層動用狀況的差異，確定一個開發(fā)層系內(nèi)儲層組合的滲透率級差上限。本文采用數(shù)值模擬法，通過建立典型數(shù)值模型確定層系組合的滲透率級差上限；通過建立不同層系細分組合模型，優(yōu)化層系細分組合的各種參數(shù)界限。模型選取了一塊矩形區(qū)塊，該區(qū)塊共有油層22層，采用30 m×30 m網(wǎng)格步長。

設計了以下七種方案(區(qū)塊模型最大滲透率級差為5.16，為了更好地表示滲透率級差對區(qū)塊采收率的影響，以H區(qū)塊滲透率級差表為基礎，通過控制滲透率級差改變滲透率的方式增加設置了方案一滲透率級差10和方案二滲透率級差8進行對比)：方案一：滲透率級差小于10的小層組合為一套層系；方案二：滲透率級差小于8的小層組合為一套層系，大于8的小層組合為一套層系；方案三：滲透率級差小于5的小層組合為一套層系；方案四：滲透率級差小于4組合為一套層系，滲透率級差大于4組合為一套層系；方案五：滲透率級差小于3組合為一套層系，滲透率級差大于4組合為一套層系，滲透率級差大于5組合為一套層系；方案六：滲透率級差2組合為一套層系；方案七：滲透率級差1組合為一套層系(見表1)。 計算結果表明(圖1、圖2)：層系采收率隨滲透率級差增大而減小，級差越大，油層動用非均質性越強，當滲透率級差大于4時，層間動用非均質系數(shù)出現(xiàn)轉折，斜率增大，滲透率小的油層動用程度明顯變差。因此將層系滲透率級差界限定于4左右。

圖1 層系采收率與滲透率級差關系

2 水平井部署參數(shù)優(yōu)化

2.1 儲層有效厚度敏感性分析

在原有模型的基礎上，利用五點法井網(wǎng)部署水平井，進行水平井開發(fā)儲層有效厚度敏感性分析。對比不同厚度(2、3、4、5 m)方案下，井網(wǎng)開發(fā)20年的累產(chǎn)油和含水變化曲線，當模型的含水率大于98%時，模型自動終止。結果表明，有效厚度越大，模型見水時間越晚，累產(chǎn)油越高。

表1 H區(qū)塊模型滲透率級差界限分布

圖2 層系透率級差與層間動用系數(shù)比關系

2.2 構造幅度與含油飽和度敏感性分析

利用正交實驗法研究水平井部署的地質參數(shù)(構造幅度、有效厚度、儲層滲透率和含油飽和度)等參數(shù)的最佳匹配關系，利用油藏數(shù)值模擬對不同方案進行合理預測，得到不同構造幅度下對應的含油飽和度下限，見表2。

表2 H區(qū)塊構造幅度與飽和度下限預測

2.3 井距優(yōu)化

(1)在原有模型的基礎上，選擇水淹強的單砂體、構造幅度15 m、有效厚度5 m的部位部署水平井，水平井井網(wǎng)采用五點法井網(wǎng)，對比井距分別為210 m和240 m兩種不同方案的開發(fā)效果。模型網(wǎng)格步長為30 m，模擬運算時間為20年，各個方案分別計算到含水為98%的時刻。通過模擬計算得到兩種不同方案開發(fā)20年的累產(chǎn)油和含水變化曲線(圖3)可以看出：井距越大，含水率突破時間越晚，累產(chǎn)油越高。因此對強水淹地方推薦240 m井距。

圖3 不同井距方案累產(chǎn)油、含水率對比

(2)在原有模型的基礎上，選擇水淹弱的單砂體、構造幅度15 m、有效厚度5 m的部位部署水平井，水平井井網(wǎng)采用五點法井網(wǎng)，對比井距分別為150 m和180 m兩種不同方案的開發(fā)效果。

模型網(wǎng)格步長為30 m，模擬運算時間為20年，各個方案分別計算到含水為98%的時刻。通過模擬計算得到兩種不同方案開發(fā)20年的累產(chǎn)油和含水變化曲線(圖4)，可以看出：井距越大，含水率突破時間越晚，累產(chǎn)油越高。因此對弱水淹地方推薦180 m井距。

圖4 不同井距方案累產(chǎn)油、含水率對比

2.4 開采方式優(yōu)化研究

在原有模型的基礎上，利用虛擬井技術對比分注合采及分注分采的開發(fā)效果，優(yōu)化開采方式。模型采用5點法井網(wǎng)，模型單井初期配產(chǎn)：注水井單井日注水5 m3，生產(chǎn)井日產(chǎn)油15 m3，預測20年，對比20年的累產(chǎn)油、含水率開發(fā)指標。方案一為分注合采；方案二為分注分采。由圖5可以看出，分注分采開采方式的開發(fā)效果要優(yōu)于分注合采。

圖5 兩種不同方案累產(chǎn)油、含水率對比

3 結論

(1)分注分采的開發(fā)效果明顯好于分注合采。

(2)強水淹剩余油富集區(qū)的合理井距為240 m，弱水淹剩余油富集區(qū)的合理井距為180 m。

(3)儲層有效厚度越大，水平井避水厚度就越大，見水時間越晚，累產(chǎn)油越高。

(4)層系采收率隨滲透率級差增大而減小，當滲透率級差大于4時，滲透率小的油層動用程度明顯變差，因此將H區(qū)塊層系滲透率級差界限定于4左右。

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編輯：李金華

1673-8217(2015)03-0113-03

2015-01-20

薛江龍，工程師，碩士，1987年生，2013年畢業(yè)于東北石油大學，主要從事油氣田開發(fā)方面的科研工作。

國家自然科學基金(50634020，50874023)、國家重大專項(2011ZX05052-12，2011ZX05010-002-05)、黑龍江省自然科學基金(E201333)資助。

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