一般情况下, 油层储层渗透率、丰度和单井产能均较低的油田就被视为低渗透油田, 我国低渗透油田面积广泛, 目前已经探测到的低渗透油田的油藏储量已经达到全国油藏储量的2/3, 如何保证开发潜力巨大的低渗透油田在开发前可以得到全面、准确的描述, 为确定开采策略提供可靠的依据一直是低渗透油田开发企业探索的问题, 而油藏精细描述技术可以为解决此问题提供有效的“工具”。
在油田勘探难度逐渐提升和成像测井技术、核磁共振测井技术、随钻测井等新技术、新方法不断完善的作用下, 人们逐渐认识到对油田储层进行精细研究, 了解储层定性和定量评价结果等对老油田稳产、提升开采安全性等方面的重要性, 并结合地震精细化研究的相关成果, 创建了油藏精细描述技术[1]。油藏精细描述技术的形成基于油藏描述的定量发展, 其主要性能是通过建立油藏地质模型对地质体的具体情况进行揭示和反应, 在具体应用的过程中主要包括前期地质研究、建立可视化三维地质模型和模拟油藏数值三个方面[2]。在进行油藏数值模拟的过程中, 要在开发初期和开发的中后期分别进行, 在开发初期模拟的主要目的是对具体的油藏开发方式进行评价, 对生产体系、开发部署等进行优化, 对具体的生产参数进行合理调整等;而在开发的中后期, 主要是在油藏开发动态数据的基础上进行精度优化, 对剩余油藏的分布规律进行定量分析, 对油藏生产方案进行调整, 确定有利于采收率提升的具体措施等。
要保证油藏精细描述技术在低渗透油田开发过程中得到合理、有效的应用, 首先要了解应用个阶段的主要工作, 笔者以, 低渗透油田鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾长6油藏为例, 对精细描述的具体应用过程进行探索。
所谓前期地质研究过程即油田储量评价基本满足实际需要后, 为推动油田开发, 通过“提前介入、向后延伸”的模式对油田具体的地质油藏、钻井完井、才有工艺、生产作业、经济评价、报告标志、ODP开发方案等方面资料进行整理分析和动态跟踪的过程, 此过程的顺利、全面实现, 对缩减油田发现至投产的时间消耗, 提升油田的经济效益具有积极作用[3]。在前期地质研究过程中, 精细试井解释技术、油井初期产能评价技术、油田全范围类比技术、流体性质评价预测技术、多井型相结合井网优化技术等都要得到广泛的应用, 以此获得精细描述各方面的实际数据。
例如, 低渗透油田鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾长6油藏在前期地质研究的过程中, 通过油藏精细描述技术发现, 油藏地层厚度在100至130米之间, 含有层是三叠系延长组中的6油层组, 截止目前油田开发活动中通过建成的545口油井和197口水井, 使动用的油田面积和地质储量分别达到了150平方千米左右和8154×104吨左右, 整体产油量达到了每天2484吨左右, 换言之每口油井在每天的产油量可以达到4.6吨左右[4]。另外通过油藏精密描述技术可以发现, 该低渗透油田的平均孔隙率和平均渗透率分别在0.13左右和1.10×10-3μm2左右, 满足低渗透油田对渗透率和孔隙度的基本要求。除此之外, 该油田的油层组可以划分成包含水下分流河道、河口坝等在内的6个沉积微相。
在进行油藏精细描述的过程中, 通过对油藏渗透率、孔隙度等因素分析可以判断油田自身是否属于低渗透油田;基于岩层与沉积构造序列、沉积旋回等, 通过标志层和辅助标志层分别对砂层组和小层进行控制, 对油田的储层进行划分, 有利于进行油田层位的准确定位, 并对其分布规律进行判断, 如油水分异是否明显等[5]。对油田地质的沉积微相进行研究可以对油层的发育和分布进行判断, 甚至了解油层的结构和流动单元分析具有信息支撑作用, 需要注意的是地质的渗透率和孔隙度等数据也是对油层流动单元进行分析的重要依据, 可以为评价目前动态开采方案的合理性和科学性以及对目前动态开采方案进行调整提供直接的、可靠的依据。
建立的三维可视化地质模型不仅要可以对低渗透油田的构造、储层、流体空间分布等方面进行客观、准确的反应, 而且要可以显示出低渗透油田目前在地下空间中的实际分布状态, 可见此模型实际上是用数字化的形式对油田现有情况进行反应的过程。例如低渗透油田鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾长6油藏在建立三维地质模型的过程中, 通过对沉积相、储层测井及物性、测井二次解释等方面进行系统的分析, 并在随机建模软件的基础上, 可以建立出低渗透油田相对应的渗透率模型、孔隙率模型、土层原始有效厚度模型等, 在模型建立的过程中, 考虑到可视化的实际需要, 网格尺寸、网格规模都要合理的确定, 其通常分别为25米×25米×0.5米和494×530×115, 在对其他低渗透油田进行三维可视化建模的过程中, 可以结合实际情况对网格尺寸和网格规模进行合理的调整[6]。在此基础上要对网格方向、模拟层设置、网格总数等方面进行合理的设计, 保证模拟的精度, 在案例低渗透油田建模的过程中, 笔者选择的网格方向是应力方向, 选择的模拟层间距为3米, 选择的网格总数为247×265×23, 基本满足精度模拟的实际需要。需要注意的是为保证建立的低渗透油田三维可视化模型可以真实、全面的反映出油田目前的状态, 在建模后要按照其动态变化的实际情况对相关的参数进行相应的调整。例如案例油田所处的地层深度决定, 油藏在水力压力的作用下生成了诸多垂直裂缝, 所以在完成上述三维可视化建模过程后, 要结合等值渗流阻力法原理、等连通系数法原理等对储层渗透率模型进行有效的修正, 使模型可以客观的反应出井筒附近地层的渗透率、井间连通性等。
在三维可视化地质模型建立后, 要对模拟油藏数值进行确定, 这是油藏精细描述技术在低渗透油田中应用的核心环节, 所谓油藏数值模拟, 实际上就是通过计算机所具有的显示技术和目前形成的人工智能技术等非地下油水的流动状态进行模拟的过程, 在模拟的过程中, 不仅可以表现出油田地下油水在某一时刻的分布状态, 而且可以对其在未来一段时间内的油藏动态进行预测[7]。需要注意的是在油藏数值模拟的过程中, 要将模型中原本设定的模拟层进一步细化, 直至到达单砂层, 所以模型的网格数量会突破百万, 这种精细化的模拟表述, 可以保证油田有份分布模拟的准确性和客观性。在进行油藏数值模拟的过程中, 要对模型进行历史拟合, 通过油田真正的历史数据输入和模拟器的运行, 判断模型所获取的数据与油田目前的实际情况是否相符, 以此推断模型建立的可靠度和可信度, 然后在历史拟合结果较理想的前提下, 通过模型对油田具体的油水比、油藏压力、油藏采收率等进行确定, 为低渗透油田的开发和管理提供依据。例如, 案例油田在利用模拟油藏数值技术后, 确定预测方案中最低流动压力和最高流动压力分别为3兆帕和35兆帕, 在拟合2004年中期以前历史数据后, 对2004年下半期至2016年末的油田油水分布状态进行了模拟, 模拟中将每口井每天的生产量确定为5吨, 注采比确定在1.0至1.15之间, 结合目前该油田的开采状况可以发现, 其预定的开采方案较为合理, 油藏精细描述技术得到了较理想的应用。
在低渗透油田应用油藏精细描述技术不仅可以为确定开发技术接线和了解剩余油分布负率提供依据, 而且可以达到以下效果:
在油藏精细描述技术的应用过程中, 可以通过确定的沉积相、沉积微相等因素, 对低渗透性油田的油砂体分布规律、砂体的剖面连通性等, 进一步提升流体单元划分的科学性和合理性, 然后通过对应的扩边滚动技术进行油体的开发, 这对提升油田的产量具有积极的作用。
在油藏精细描述技术的作用下, 可以对油藏压力分布状况进行较全面的认识, 在此基础上结合油藏体剖面油水井分布情况和已有的历史注水数据等, 可以对注水方案进行有效的调整。例如案例工程在实际开发和管理的过程中, 对油藏中部、背部和边部的注水压力进行了区别处理, 一方面对油田中存在的异常高压区域进行了有效的控制, 另一方面使案例油田整体的能量分布更加均衡。在注水量合理调控的过程中, 如果结合酸化调剂、油井补孔压裂等技术使用, 对改善油藏体的动用程度也会具有积极的作用。
通过油藏精细描述技术, 可以更加深入的对油田中个别油井产量相对低下的原因进行探析, 而且可以结合探析结果对油田边部网井进行合理的调整, 并对水流的驱动方向进行改善, 进而保证单井的日平均生产能力的提升。例如案例油田在应用油藏精细描述技术后, 通过以上两种措施, 使油井单口每日产油量提升2.04吨左右, 对提升油田企业的经济效益具有重要的作用。
除上述效果外, 笔者认为在油藏精细描述技术的作用下, 油田在开发和管理的过程中, 可以结合油藏水流动相分布的实际数据进行决策的设计和优化, 这在一定程度上对提升油田企业的开发管理决策的可行性、实施效果具有积极的作用, 而且可以避免油田企业在油田开发过程中资金投入的不必要浪费。
通过上述分析可以发现, 现阶段人们已经认识到低渗透油田开发在我国油气能源生产过程中的重要性, 并有意识的将油藏精细描述技术应用于低渗透油田开发和管理的过程中, 为优化低渗透油田开发和管理过程中采用的决策提供参考, 这是低渗透油田开发安全性提升, 管理理念更加完善的具体体现, 应在不断优化的基础上不断推广。
摘要：在油田开发的过程中, 通过油藏精细描述技术的合理应用, 可以以地质模型的形式对油藏的潜力进行描述, 为优化油田开发决策具有重要的意义, 所以油藏精细描述技术在目前油田开发和管理的过程中得到较广泛的应用。在此背景下, 本文针对低渗透油田油藏精细描述的研究和应用问题展开系统的分析, 并结合某低渗透油田鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾长6油藏的实际数据, 对其应用过程进行说明, 为油田企业应用油藏精细描述技术提供参考。
关键词：油藏精细描述技术,低渗透油田,研究与应用
[1] 宋刚祥.鸭儿峡油田油藏开发评价与后期开发调整研究[D].长江大学, 2013.
[2] 郭顺.陕北地区特低渗油藏精细描述与剩余油分布规律研究[D].西北大学, 2011.
[3] 崔晶, 崔磊.低渗透油田油藏精细描述的研究和应用[J].石化技术, 2015, 10:226.
[4] 包琪宗.姬塬油田樊学长4+5、长6区块精细油藏描述[D].西安石油大学, 2014.
[5] 胡青.西峰油田低渗透油藏开采技术研究[D].西安石油大学, 2014.
[6] 王友启.胜利油田高含水期油藏水驱精细调整技术方向[J].石油钻探技术, 2011, 01:101-104.
[7] 汪鸿鹏, 胡铭寰, 火宁, 肖进军.油藏精细描述及储层评价技术在七个泉油田的应用[J].青海石油, 2011, 04:25-32.
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