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1、油田基本情况
雷64块为一背斜构造,高点在断块中部,主要含油层系为S3下莲花油层。动用含油面积为0.85km2,石油地质储量为469×104t。油藏埋藏深度1930~2222m,砂砾岩厚度330~450m,包括Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ三个砂体。储层平均孔隙度13.7%,渗透率21.9×10-3μm2,属中孔中低渗储层,非均质性较强,渗透率变异系数为0.79。该块原油物性较好,为低粘度(地下原油粘度0.5mPa·s)、中高凝固点(26.4℃)、中高含蜡量(10.03%)、高胶质沥青质含量(21.61%)稀油。原始地层压力20.3MPa,饱和压力17.3MPa,地饱压差3MPa。因雷64井区北邻的台安断层的长期活动,使该区断层十分发育,北东向断层延伸长,北西向断层延伸短,形成东西分带,南北分块的特点,井区内发育8条断层。
该块目前已形成210m井距一套开发井网开发的格局,油井34口,开井34口,断块日产油566t/d,平均单井日产油16.6t/d,综合含水7.9%,累计产油31.3201×104t。采油速度4.11%,采出程度6.68%。注水井10口,开井9口,注采井数比l:3.4,日注水692m3/d,累注水10.9073×104m3,月注采比0.81,累注采比0.21。
2、模型的建立
2.1油藏模型的建立
本次数值模拟平面网格及模拟层的划分遵循以下原则:(1)网格为笛卡儿坐标系下的等距网格;(2)尽量适应井的位置,保证两口井之间至少有三个空网格;(3)满足模拟精度的前提下,需要考虑模拟软件承受能力及项目经济效益,经过多次试运行,决定平面网格步长为25米,纵向上划分8层;(4)网格方向尽量与主流线方向或应力方向一致。
根据以上原则,雷64区块平面上划分为58×43网格系统,网格步长为△x=△y=25m,网格方向与应力方向一致,即近似北东45度,所模拟的总节点数为19952(58×43×8)个。
2.2构造模型
三维构造模型是地质体的离散化,用于定量表征构造和分层特征。用各网格块的顶深和地层厚度数据体来体现,它表征顶面构造几何形态的高低起伏及各网格块间的空间相对关系。
2.3砂体骨架模型
砂体骨架模型是以数据体的形式来表征地质体中的储层结构,即砂体的几何形态、连续程度和配置关系。其包含的砂体厚度和有效厚度两类数据体,分别表征了各网格块中渗透层的大小和各网格块中含油层的大小。
2.4物性模型
三维非均质物性模型以数据体的形式反映储层内孔隙度、渗透率等物性参数,表征了油藏的储集能力和渗流能力。
2.5油气水分布模型
油、气、水分布模型是以具体的形式定量表征地质体中油、气、水的空间分布,具体来说,就是要给出每个网格块的含油、气和水饱和度。本模型用直接赋值法来定义油藏初始流体参数场。
3、剩余油分布状况
历史拟合成功后,即可得出该区块剩余油分布规律有如下几点:
3.1生产井之间泄油半径之外为剩余油富集区,因为该区块开发时间较短;
3.2平面上剩余油分布在井间流线附近和井网控制差、油井受效差的部位;
3.3微构造起伏的高部位为剩余油富集区;
3.4油层上部动用程度少,存在大量的剩余油,是后期挖潜的主要方向。
4、调整方案及结果分析对比
4.1调整方案设计
在对历史拟合结果及底水上返规律详细分析的基础上,进行了开发调整方案的设计和模拟计算,并预测动态开发指标,共模拟计算了23个方案。
4.2结果分析与对比
4.2.1基础方案及开发效果
基础方案没有任何调整措施,按照配产指标模拟计算。模拟结果含水率达到98%时,采出程度为19.27%。结论:雷64块油藏不进行调整,含水上升较快,最终采收率很低,为了提高采收率,必须在开发过程中进行适当的调整。
4.2.2合理转注方式研究
在转注方案设计时,考虑4口井组成4种不同的注水方案,即:22-22恢复注水、24-18和24-24同时转注、24-22转注、24-24转注,编号为B、C、D、E方案。其中22-22原为注水井,在2005年8月停注。
对不同的转注方案分别进行了模拟计算,预测了各方案10年及含水率分别达到90%、95%和98%时的采出程度和采油速度开采指标。在方案设计时,维持原采液速度不变,并进行了相应的调层。
由结果可知,4个转注方式最终采收率都超过40%,比基础方案最终采收率19.27%提高1倍。所以在雷64块油藏开发过程中,为了提高最终采收率必须进行适当转注和调层处理。
4个不同转注方案,对比不同时期含水率、采出程度及采油速度,得到結论:方案C-1即24-18和24-24同时转注为最优方案,能够获得较高的最终采收率41.25%和较短的开采时间70.6年。
4.2.3合理采液速度研究
不同采液速度方案设计时,在不同转注方式研究基础上提高为原采液速度的1.2倍、1.5倍。在方案设计时,都进行了相应的调层。
从4种不同方案对比结论:合理地提高产液速度能够改善开发效果,优选方案为B-2、C-1、D-2和E-2,因此,合理的采液速度为原速度的1.2倍。
4.2.4合理压力水平研究
设计不同压力水平方案时,在24-22和24-24分别转注的基础上进行设计,编号为方案F、G。
在24-22转注基础上,控制生产井井底流压分别为17.3MPa(方案F-1)、17.5MPa(方案F-2)、17.8MPa(方案F-3)和18MPa(方案F-4)时开发指标对比。在24-24转注基础上,控制生产井井底流压分别为17.3MPa(方案G-1)、17.5MPa(方案G-2)和17.8MPa(方案G-3)时开发指标对比。 结论:优选方案为F-1和G-1,最终采收率分别达到41.33%和42.27%,开采速度也达到最高。
4.2.5合理注采比转换时机研究
在注采比研究方案设计方案时,以24-24井转注为基础,在2006年为恢复地层压力注采比为1。此方案主要考虑不同阶段采用不同的注采比,以确定转换注采比的最有利时机,方案编号为H。
对比可知,方案H-2优于方案H-1和方案H-3。结论:适时地改变注采比对改善开发效果是必需的,注采比恢复为1最有利的時机是油藏开发至第5.6年,即方案H-2为优选方案,能够取得最高的采收率达到40.46%和开采速度。
4.3小结
通过以上对23种方案的开采指标的对比和分析,共有7个方案为较优方案,分别为:B-2、C-1、D-2、E-2、F-1、G-1和H-2。
对比上述7个方案,不同开发时间各方案的采出程度见表4-2。从上表可以得出结论:方案F-1(即生产井24-22在2006年1月转注,生产井井底流压控制在17.3MPa生产)为最优方案,开采速度最快,并且能够取得较高的最终采收率41.33%。
5、调层方案优化及结果对比
在以上分析结果的基础上,对油水井进行调层处理,设计不同的调层方案,并模拟计算,最后分析开采参数,得出最优方案。
5.1方案设计
调层方案设计的技术路线是:(1)油井转注:油井24-18、24-24转注;(2)水井转抽:水井22-22转油井;(3)水井不同阶段注水层位调整;(4)油井不同阶段调层处理。根据以上技术路线,进行模拟计算,预测各开采指标。
5.2结果对比
5.2.1边部水井调层方案对比结果
在相同时间,边部水井注水层位上返对提高开发效果不明显。油井未调层时,雷64块采收率仅为32.4%。因此有必要在此基础上结合油井调层。
5.2.2 调层方案对比结果:中部水井注水层位上返对提高开发效果不明显。
5.2.3油井高含水层位是否封堵方案结果对比:当油井的射开层位含水率高于90%时,进行封堵,与不封堵高含水层位对比结果:及时封堵高含水层位有利于提高开发效果。
6、结论
通过动态拟合和模拟计算得到以下结论:
6.1雷64块主体部分地质储量为389.95万吨;
6.2雷64块主体部分存在一定底水作用,但是底水不是特别活跃;
6.3雷64块油藏地层条件下原油粘度为2.19mPa·S,而原认为0.5mPa·S的粘度偏小;
6.4历史拟合得到该区块剩余油量分布,该区块虽系统地部署了井网,但还存在“死油”区块。因此,为改善该区块开发效果,有必要进行开发调整;
6.5雷64块主体部分地层压力下降较快,地层亏空较严重。因此,为弥补地层压力和亏空,应适当加大注水量;
6.6如果不进行开发调整,以目前开发制度生产,最终采收率仅为19.27%。
6.7雷64块油藏最终采收率约40%,比不进行开发调整的采收率高20%;
6.8从调层方案中可以看出,调层后油藏开发效果明显改善。
雷64块为一背斜构造,高点在断块中部,主要含油层系为S3下莲花油层。动用含油面积为0.85km2,石油地质储量为469×104t。油藏埋藏深度1930~2222m,砂砾岩厚度330~450m,包括Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ三个砂体。储层平均孔隙度13.7%,渗透率21.9×10-3μm2,属中孔中低渗储层,非均质性较强,渗透率变异系数为0.79。该块原油物性较好,为低粘度(地下原油粘度0.5mPa·s)、中高凝固点(26.4℃)、中高含蜡量(10.03%)、高胶质沥青质含量(21.61%)稀油。原始地层压力20.3MPa,饱和压力17.3MPa,地饱压差3MPa。因雷64井区北邻的台安断层的长期活动,使该区断层十分发育,北东向断层延伸长,北西向断层延伸短,形成东西分带,南北分块的特点,井区内发育8条断层。
该块目前已形成210m井距一套开发井网开发的格局,油井34口,开井34口,断块日产油566t/d,平均单井日产油16.6t/d,综合含水7.9%,累计产油31.3201×104t。采油速度4.11%,采出程度6.68%。注水井10口,开井9口,注采井数比l:3.4,日注水692m3/d,累注水10.9073×104m3,月注采比0.81,累注采比0.21。
2、模型的建立
2.1油藏模型的建立
本次数值模拟平面网格及模拟层的划分遵循以下原则:(1)网格为笛卡儿坐标系下的等距网格;(2)尽量适应井的位置,保证两口井之间至少有三个空网格;(3)满足模拟精度的前提下,需要考虑模拟软件承受能力及项目经济效益,经过多次试运行,决定平面网格步长为25米,纵向上划分8层;(4)网格方向尽量与主流线方向或应力方向一致。
根据以上原则,雷64区块平面上划分为58×43网格系统,网格步长为△x=△y=25m,网格方向与应力方向一致,即近似北东45度,所模拟的总节点数为19952(58×43×8)个。
2.2构造模型
三维构造模型是地质体的离散化,用于定量表征构造和分层特征。用各网格块的顶深和地层厚度数据体来体现,它表征顶面构造几何形态的高低起伏及各网格块间的空间相对关系。
2.3砂体骨架模型
砂体骨架模型是以数据体的形式来表征地质体中的储层结构,即砂体的几何形态、连续程度和配置关系。其包含的砂体厚度和有效厚度两类数据体,分别表征了各网格块中渗透层的大小和各网格块中含油层的大小。
2.4物性模型
三维非均质物性模型以数据体的形式反映储层内孔隙度、渗透率等物性参数,表征了油藏的储集能力和渗流能力。
2.5油气水分布模型
油、气、水分布模型是以具体的形式定量表征地质体中油、气、水的空间分布,具体来说,就是要给出每个网格块的含油、气和水饱和度。本模型用直接赋值法来定义油藏初始流体参数场。
3、剩余油分布状况
历史拟合成功后,即可得出该区块剩余油分布规律有如下几点:
3.1生产井之间泄油半径之外为剩余油富集区,因为该区块开发时间较短;
3.2平面上剩余油分布在井间流线附近和井网控制差、油井受效差的部位;
3.3微构造起伏的高部位为剩余油富集区;
3.4油层上部动用程度少,存在大量的剩余油,是后期挖潜的主要方向。
4、调整方案及结果分析对比
4.1调整方案设计
在对历史拟合结果及底水上返规律详细分析的基础上,进行了开发调整方案的设计和模拟计算,并预测动态开发指标,共模拟计算了23个方案。
4.2结果分析与对比
4.2.1基础方案及开发效果
基础方案没有任何调整措施,按照配产指标模拟计算。模拟结果含水率达到98%时,采出程度为19.27%。结论:雷64块油藏不进行调整,含水上升较快,最终采收率很低,为了提高采收率,必须在开发过程中进行适当的调整。
4.2.2合理转注方式研究
在转注方案设计时,考虑4口井组成4种不同的注水方案,即:22-22恢复注水、24-18和24-24同时转注、24-22转注、24-24转注,编号为B、C、D、E方案。其中22-22原为注水井,在2005年8月停注。
对不同的转注方案分别进行了模拟计算,预测了各方案10年及含水率分别达到90%、95%和98%时的采出程度和采油速度开采指标。在方案设计时,维持原采液速度不变,并进行了相应的调层。
由结果可知,4个转注方式最终采收率都超过40%,比基础方案最终采收率19.27%提高1倍。所以在雷64块油藏开发过程中,为了提高最终采收率必须进行适当转注和调层处理。
4个不同转注方案,对比不同时期含水率、采出程度及采油速度,得到結论:方案C-1即24-18和24-24同时转注为最优方案,能够获得较高的最终采收率41.25%和较短的开采时间70.6年。
4.2.3合理采液速度研究
不同采液速度方案设计时,在不同转注方式研究基础上提高为原采液速度的1.2倍、1.5倍。在方案设计时,都进行了相应的调层。
从4种不同方案对比结论:合理地提高产液速度能够改善开发效果,优选方案为B-2、C-1、D-2和E-2,因此,合理的采液速度为原速度的1.2倍。
4.2.4合理压力水平研究
设计不同压力水平方案时,在24-22和24-24分别转注的基础上进行设计,编号为方案F、G。
在24-22转注基础上,控制生产井井底流压分别为17.3MPa(方案F-1)、17.5MPa(方案F-2)、17.8MPa(方案F-3)和18MPa(方案F-4)时开发指标对比。在24-24转注基础上,控制生产井井底流压分别为17.3MPa(方案G-1)、17.5MPa(方案G-2)和17.8MPa(方案G-3)时开发指标对比。 结论:优选方案为F-1和G-1,最终采收率分别达到41.33%和42.27%,开采速度也达到最高。
4.2.5合理注采比转换时机研究
在注采比研究方案设计方案时,以24-24井转注为基础,在2006年为恢复地层压力注采比为1。此方案主要考虑不同阶段采用不同的注采比,以确定转换注采比的最有利时机,方案编号为H。
对比可知,方案H-2优于方案H-1和方案H-3。结论:适时地改变注采比对改善开发效果是必需的,注采比恢复为1最有利的時机是油藏开发至第5.6年,即方案H-2为优选方案,能够取得最高的采收率达到40.46%和开采速度。
4.3小结
通过以上对23种方案的开采指标的对比和分析,共有7个方案为较优方案,分别为:B-2、C-1、D-2、E-2、F-1、G-1和H-2。
对比上述7个方案,不同开发时间各方案的采出程度见表4-2。从上表可以得出结论:方案F-1(即生产井24-22在2006年1月转注,生产井井底流压控制在17.3MPa生产)为最优方案,开采速度最快,并且能够取得较高的最终采收率41.33%。
5、调层方案优化及结果对比
在以上分析结果的基础上,对油水井进行调层处理,设计不同的调层方案,并模拟计算,最后分析开采参数,得出最优方案。
5.1方案设计
调层方案设计的技术路线是:(1)油井转注:油井24-18、24-24转注;(2)水井转抽:水井22-22转油井;(3)水井不同阶段注水层位调整;(4)油井不同阶段调层处理。根据以上技术路线,进行模拟计算,预测各开采指标。
5.2结果对比
5.2.1边部水井调层方案对比结果
在相同时间,边部水井注水层位上返对提高开发效果不明显。油井未调层时,雷64块采收率仅为32.4%。因此有必要在此基础上结合油井调层。
5.2.2 调层方案对比结果:中部水井注水层位上返对提高开发效果不明显。
5.2.3油井高含水层位是否封堵方案结果对比:当油井的射开层位含水率高于90%时,进行封堵,与不封堵高含水层位对比结果:及时封堵高含水层位有利于提高开发效果。
6、结论
通过动态拟合和模拟计算得到以下结论:
6.1雷64块主体部分地质储量为389.95万吨;
6.2雷64块主体部分存在一定底水作用,但是底水不是特别活跃;
6.3雷64块油藏地层条件下原油粘度为2.19mPa·S,而原认为0.5mPa·S的粘度偏小;
6.4历史拟合得到该区块剩余油量分布,该区块虽系统地部署了井网,但还存在“死油”区块。因此,为改善该区块开发效果,有必要进行开发调整;
6.5雷64块主体部分地层压力下降较快,地层亏空较严重。因此,为弥补地层压力和亏空,应适当加大注水量;
6.6如果不进行开发调整,以目前开发制度生产,最终采收率仅为19.27%。
6.7雷64块油藏最终采收率约40%,比不进行开发调整的采收率高20%;
6.8从调层方案中可以看出,调层后油藏开发效果明显改善。