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                         趙玉芝¹?王紅梅¹?郭發軍¹?王亞洲²?王秀偉¹?邵敏敏¹?魏?寧¹?高仁安¹

（1.華北油田勘探開發研究院，河北任丘  062552；2.華北油田開發部，河北任丘  062552） 

摘?要：針對復雜斷塊大跨度油藏層間水驅不均衡、注采系統失衡等問題，本文以L477井區為例，運用油藏工程和數值模擬方法，縱向建立以儲量豐度經濟界限、滲透率級差等參數為主要指標的層系細分評價方法，平面上以轉流線為目標的井網井型優化設計，形成了儲量豐度高區域細分兩套層系重構井網、豐度低區域錯層注水縮小井段矢量注采系統調整模式。方案部署20口內部調整井。目前完鉆20口，井區日產油由61噸上升到105噸，自然遞減減緩2.5個百分點。本文的研究成果對復雜斷塊大跨度油藏均衡水驅技術具有較強的指導作用和借鑒意義。

關鍵詞：復雜斷塊大跨度油藏；開發矛盾；技術經濟界限；層系細分；重構水驅井網

中圖分類號：TE324文獻標識碼：A文章編號：1671-2064（2024）21-0012-05

 

0引言

華北油田注水砂巖油田以復雜斷塊大跨度油藏為主，主要采用一套層系注水開發，已進入“雙高”開發階段。受開發井段長、射開層數多、套損套變嚴重及注采井網完善程度差等因素影響，常規調整政策適應性差，加之油水流線分布復雜，需要在深化剩余油潛力的基礎上，立足提高水驅控制和水驅動用程度，進行層系井網的調整[1-3]，達到縱向上縮小井段、減少層間矛盾，平面上轉流線、促見效，提高注水效果。

1開發簡況

L477井區主要含油層位為東三段及沙一上段，含油井段約800米，縱向分為9個油組64個小層。沉積環境逐漸從三角洲相向河流相過渡，砂體分布規模小、橫向變化大、非均質性嚴重。該油藏在1984年以200～400米井距不規則井網投入注水開發，后期經歷井網加密、滾動擴邊，井距縮小至200～250米。目前總井數80口，開井56口，平均單井日產油2.1噸，綜合含水86.2%，采油速度0.36%，處于低速低效開發階段。

2層系井網存在的問題及潛力分析

2.1  層系井網存在的問題

2.1.1射開井段長，跨度大，層間矛盾突出

統計80口油水井，射開井段大于300米的生產井占比為42.3%，平均單井生產油層24.9米/11層，58.9%單井動用層數在8層以上，不產液和不吸水厚度分別占到56.3%、60.5%，層間干擾嚴重。

2.1.2大部分砂體注采井網不完善，水驅控制程度低，以單向水驅為主

目前井距主要為200～250米，43.8%的單砂體油水井數比大于2，注采井網完善程度較差，同時受長停井影響，水驅控制程度由原來67.2%下降到61.5%，其中單向水驅控制程度為43.1%。

2.1.3井網失控嚴重，儲量控制程度較低

該井區由于套損套變、高含水等因素造成長停井共24口，長停井比例為30%，主要集中在南部井區，井網失控嚴重。

2.2油藏水淹規律分析

將油藏生產動態與剩余油飽和度測井資料相結合，綜合分析認為，整體強水淹厚度比例為35.8%（占總射開厚度比例），主要集中在Ed3Ⅲ、Ⅳ和Es1sⅢ油組，其水淹厚度占總水淹厚度比例為67.4%（如圖1所示）。Ed3Ⅴ、Es1sⅠ-Ⅱ油組物性差，注采見效不明顯，水驅狀況差。從分井區看，南部區域開采時間長，Es1sⅢ5-6小層、Ed3Ⅲ5小層砂體分布面積大，注采井網完善，見效明顯，以網狀強水淹為主。套損套變井網控制差區域、斷層根部及非主力砂體水淹程度較弱或未水淹（如圖2所示）。北部區域砂體分布范圍小，注水后延單向突進快，以線性強水淹為主，而注采流線兩側、采油井翼側以及非主力砂體水淹程度較弱（如圖3所示）。

2.3剩余油潛力分析

在單砂體精細刻畫、儲量復算和單井分層算產的基礎上，開展各井區剩余油分布規律和潛力規模研究：主力小層（Ed3Ⅲ8、Ed3Ⅳ5、Ed3V6、Es1sⅢ6）采出程度高，在30%以上，剩余地質儲量僅占22.5%；非主力小層剩余儲量采出程度在15%以下，是下一步主要的挖潛對象。平面上，南部區域剩余地質儲量占比為70.8%，為主要剩余潛力富集區，剩余油類型以層間干擾型、單向受效型為主（如圖4所示），另南部井區斷層根部和長停井控制區仍有一定的剩余油潛力；北部井區剩余地質儲量僅占29.2%，主要分布在中小砂體，縱向疊置性較差。

圖4 L477井區平面剩余油地質儲量比例圖

3層系井網重構技術研究

3.1層系細分可行性研究

該區塊長期合采合注，致使層間矛盾日益突出，動用程度逐年降低。細分層系開發是減緩層間矛盾的有效手段。根據該井區單井鉆遇油層厚度、油層變化規律及儲量豐度技術經濟下限（45美元/桶下儲量豐度技術經濟下限為41.6萬噸/平方公里）等參數分析（見表1）[4]，南部井區單井鉆遇油層厚度為31.1米/13.2層，平面分布相對穩定，且 Ed3和Es1s段剩余儲量豐度均大于41.6萬噸/平方公里，具備細分層系的物質基礎；北部井區平均單井鉆遇油層為21.6米/10.2層，但砂體分布零散、重疊面積小，其平面厚度從中心向兩側減薄，并且Es1s段剩余儲量豐度低（9.3萬噸/平方公里），獨立開發經濟不可行，不具備劃分二套層系的條件。下一步應立足于目前注采井網，通過細分注水開發減緩層間矛盾。因此，儲量豐度較高的南部井區實施細分層系開發。

3.2層系井網重構技術界限研究

3.2.1層系細分技術界限

采用數值模擬和油藏工程數理統計方法，確定L477南部區域的滲透率級差、采出程度級差及射開厚度等細分層系技術界限[5]。首先，根據油藏實際地質參數建立概念數值模型，在保持井位、采液強度、生產壓差等開采方式及條件不變的情況下，分別計算了不同滲透率、采出程度和壓力級差條件下不同儲層的采出程度[6]，并進行變化規律分析。研究結果表明，各項參數級差越小，層間干擾越小，當滲透率級差大于4、采出程度級差大于5和壓力級差大于1.4時，中低滲層采出程度下降趨勢出現明顯拐點（如圖5所示），該拐點值為層系細分時的技術界限。

同時根據近兩年52井次產吸剖面測試結果，分析了射開厚度、層數、生產跨度與水驅動用程度的關系，復雜斷塊油藏在高含水階段水驅動用程度達到60%的標準，縱向跨度應小于150米，射開油層厚度最大值小于15米/7層（如圖6所示）。

以上研究的細分層系技術界限值與目前實際參數相比較，該井區一套層系開發層間干擾嚴重（見表2），需要縱向合理組合減少層間干擾。

表2 L477井區層系細分技術界限

參數	界限值	L477南部井區實際值
滲透率級差	＜4	8.9
采出程度級差	＜3	7.8
壓力級差	＜1.4	2.5
油層跨度（m）	＜150	367
單井射開層數（層）	＜7	11
單井射開厚度（m）	＜15	24.9

 

3.2.2層系細分組合方式

根據層系細分技術經濟界限研究成果、儲層物性、油層分布特點、儲量豐度技術經濟界限及各油組生產狀況等各項指標分析[7]，南部井區Ed3Ⅰ-Ⅳ油組為一套層系，Ed3 V- Es1s III油組為第二套層系，分別進行水驅開發。其組合主要考慮到Ed3Ⅰ-Ⅳ油組物性相近， Ed3Ⅴ油組與儲量規模小的Es1s I、Ⅱ油組物性及采出程度相近，同時Es1sⅢ油組采出程度高，水驅調整難度大，因此Ed3 V與Es1s段組合為一套層系，既減緩了Ed3段層間矛盾，又降低了Es1s段效益開發的風險，組合后生產跨度、滲透率級差等界限均在合理范圍（見表3）。

3.2.3井網重構技術界限

（1）井網形式與井型

層系一（Ed3Ⅰ-Ⅳ油組）：屬于河流相沉積，砂體變化快，為提高井網對砂體的控制程度，避開水流優勢通道方向，在剩余油富集區或斷層根部補鉆內部加密直井或小定向雙靶井，形成近似反七點井網。 

層系二（Ed3Ⅴ-Es1sⅣ油組）：屬于湖相沉積，砂體含油面積大，除Es1sⅢ5～6小層采出程度高水淹嚴重，其余砂體水驅狀況差，剩余油片狀分布；同時因套損套變影響，存在無井控制區，為提高水驅動用程度和井網對儲量控制程度，兼顧Es1sⅢ5～6小層后期轉三次采油的需求，按近似五點法井網部署內部加密井。

（2）合理井距

以該井區鉆遇214個油砂體和注采見效狀況為基礎，建立了L477井區不同井控條件油層連通程度、水驅控制程度與井距（井網密度）的關系曲線。經分析可知，若油層連通率達到75%以上，水驅控制程度達到70%以上，注采井距應控制在170～200米左右（如圖7、8所示）。同時通過分析歷年井組注水見效情況，井距在160～170米物性較差層見效狀況較好。此外，根據合理井網密度和經濟界限公式計算，兩套層系合理井網密度為21.5well/km2、23.6well/km2，測算井距為214米、180米（見表4）。目前實際井距為200～220米，綜合考慮以上研究成果，物性相對較好、砂體分布規模較小的層系一合理井距為170～210米，層系二考慮非主力層物性相對較差，主力層（Es1sⅢ5～6）后期轉三次采油，合理井距為160～180米。

3.2.4方案優化部署及實施效果

根據以上技術界限研究成果，南部井區新老井統籌考慮，重構各層系注采井網，共部署新井20口，其中層系一（Ed3Ⅰ-Ⅳ油組）部署新鉆井6口，利用老井16口，層系二（Ed3Ⅴ-Es1Ⅳ油組）部署新井14口，利用老井12口，結合油水井轉注轉采、卡堵、恢復等措施25口，重構注采井網；北部井區通過增加注水井、卡堵等矢量化注采系統優化調整，開展流場調控，共提出配套油水井措施22口。該方案通過數值模擬預測，十年累計增油34.7萬噸，采收率提高5.1%。

目前完鉆20口，平均鉆遇Ⅰ類油層21.3m/7.6層，Ⅱ類油層26.0m/12.0層，解釋水淹層11.2m/2.7層；已投產6口，實施配套措施35口，井區日產油由61噸上升到105噸，自然遞減減緩2.5個百分點，水驅控制程度、動用程度分別提高23、21個百分點。從水淹狀況看，主力、非主力油組水淹厚度分別占鉆遇油層厚度的37.6%、13.8%，層間剩余潛力較大，為復雜斷塊高含水油藏層系井網重構可行性提供依據。

4結語

在剩余油和層系細分技術界限研究的基礎上，分區域分層系開展差異化調整。南部井區細分兩套層系，通過補鉆內部調整井和斷層根部井，結合老井重構注采井網；北部井區通過油水井轉注轉采、卡堵等常規治理，優化注采系統，減緩層間矛盾。

針對復雜大跨度油藏非均質性強、油層變化快、水驅動用不均衡的特點，形成了儲量豐度高區域相近組合重構井網、豐度低區域矢量化注采系統優化的調整模式，為同類油藏注水開發調整提供借鑒。

 

參考文獻

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作者簡介：趙玉芝（1978—），女，山東陽谷人，高級工程師，研究方向：油藏開發。

 

Study and Application of Multilayer Well Pattern Reconstruction in Large-span Reservoirs with Complex Fault Blocks——Taking the L477 Well Area as an Example

ZHAO Yuzhi1,WANG Hongmei1,GUO Fajun1,WANG Yazhou2,WANG Xiuwei1,SHAO Minmin1,WEI Ning1,GAO Ren'an1

(1.The Exploration and Development Research institute of Petrochina Huabei Oilfield Company, Renqiu  Hebei  062552; 2.Development Department of Petrochina Huabei Oilfield, Renqiu  Hebei  062552)

Abstract:To solve the problem of uneven interlayer water driving and unbalance of injection-production system in complex fault block large-span reservoir，taking the L477 well area as an example, reservoir engineering and numerical simulation methods are used to establish the stratified subdivision evaluation method with the economic limit of reserves abundance and permeability level difference as the main indexes, and the well pattern optimization design with the flow line as the target on the plane. The vector injection-production system adjustment model is formed by subdividing two sets of stratified reconstructed well pattern in the area of high reserve abundance and reducing well spacing by split-zone waterflooding in the area of low abundance. The scheme deployed 20 internal adjustment Wells, and the numerical simulation predicted that the ultimate recovery rate could be increased by 5.3 percentage points. The research results have a strong guiding role and reference significance for the balanced water drive technology of large-span reservoirs with complex fault blocks.

Key words:large span reservoir with complex fault blocks;development contradiction;technical and economic boundary;hierarchical subdivision;reconstruct the water drive pattern