CN107191175A - 用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,该方法包括:利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征;基于对缝洞结构的识别和表征,抽象等效出碳酸盐岩断溶体的概念模型;基于对缝洞结构的表征及概念模型,建立碳酸盐岩断溶体的机理模型;以及根据机理模型,设计碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
Description
技术领域
本发明属于非常规油气藏能源开发技术领域,尤其涉及一种用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法。
背景技术
目前针对常规碎屑岩油藏注采井网发展已比较成熟,现有注采井网的方式主要有规则井网和不规则井网,规则井网包括行列井网和面积井网。行列井网适用于油层分布面积大、延展性好、物性较好的油藏;面积井网适用于延展性较差、流动系数较低的油藏;不规则井网则是针对含油面积小、油层分布不均的油藏。
然而,塔河油田碳酸盐岩断溶体油藏的类型不同于以上任何一种油藏类型,其以大断裂为依托,经过不断溶蚀形成溶洞以及裂缝、溶孔,其主要储集空间为溶洞,裂缝既是储集空间又是渗流通道、溶孔也具有一定的储集能力,而基岩基本不具有储集能力。碳酸盐岩断溶体油藏非均质性极强,孔、洞、缝三者空间的分布关系极为复杂,现有注采井网的构建方法并不适用。
目前,塔河油田碳酸盐断溶体油藏的注采井网的构建主要存在以下两个问题:
一、常规注采井网主要适用于油藏结构较为完整,有一定延展性,储层平面上有一定连续性、油水分布有一定规律性的砂岩油藏,而碳酸盐岩断溶体油藏的储集空间类型主要为溶洞,储层分布规律性差,平面上延展性极差,常规井网难以适用。
二、塔河油田碳酸盐岩断溶体油藏的井网部署模式一般以油井为主,只有在油井无生产潜力后才会考虑转注,这种亡羊补牢的做法虽然有一定作用,但副作用也很明显。首先其与邻井联通关系不明确,容易导致无效注水或者邻井水淹;其次无统一的井网构建方法指导的布井方式大大降低了注采井间的驱替效率。
综上所述,传统注采井网部署方法不适用于碳酸盐岩断溶体油藏,并且目前针对该种油藏没有可借鉴的井网部署思路和方法。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法。
根据本发明内容,提供了一种用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,包括:
利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征;
基于对缝洞结构的识别和表征,抽象等效出碳酸盐岩断溶体的概念模型;
基于对缝洞结构的表征及概念模型,建立碳酸盐岩断溶体的机理模型;以及
根据机理模型,设计碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
可选地,注采井网构建方法还包括:对设计出的注采井网进行优化。
可选地,利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征,进一步包括:对于大尺度的溶洞,采用振幅梯度属性或瞬时能量属性进行轮廓识别,以及结合最大曲率属性和相干属性对地震溶洞相进行聚类分析,以对地震溶洞相进行识别和表征;以及
对高导流通道的裂缝储集体,利用最大曲率属性对大尺度裂缝进行识别,以及结合地层倾角和相干属性对地震裂缝相进行识别和表征。
可选地,基于对缝洞结构的识别和表征,抽象等效出碳酸盐岩断溶体的概念模型,进一步包括:综合分析各种典型的碳酸盐岩断溶体油藏的地质资料,描述碳酸盐岩断溶体的缝洞发育特征,抽象出不同部位、不同期次的缝洞关系的基础结构;以及
将不同的基础结构根据地质认识进行组合,最终确定平面上具有分带性、纵向上具有分段性的碳酸盐岩断溶体的概念模型。
可选地,基于对缝洞结构的表征及概念模型,建立碳酸盐岩断溶体的机理模型,进一步包括:根据碳酸盐岩断溶体的缝洞发育特征、不同缝洞关系的组合模式、主干断裂与次级断裂的差异性、生产特征、水淹特征以及剩余油分布模式,建立碳酸盐岩断溶体的机理模型。
可选地,根据机理模型,设计碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网,进一步包括:以沿主干断裂带及次级断裂带呈线状分布的方式来设计碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
可选地,上述优化进一步包括:平面优化和纵向多段优化。
可选地,平面优化包括:针对不同储集体类型,选取洞注洞采、洞注缝采及缝注洞采进行优化;
针对碳酸盐岩断溶体油藏的方向性以及不同的缝洞关系,选取两端注中间采、中间注两端采及间隔注采进行优化;以及针对碳酸盐岩断溶体油藏的在平面上的分带性,选取破碎带注核部采和核部注破碎带采进行优化。
可选地,平面优化优化出破碎带对称注水主干断裂采油的注采井网。
可选地,纵向多段优化进一步包括选取低注高采、高注高采及中注高采进行优化。
本发明提供的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,采用从静态设计到动态优化、从平面部署到立体构建、从单向注采到多向驱替、从定性分析到定量优化的井网构建思路,可建立针对碳酸盐岩断溶体油藏的不同缝洞结构及不同开发过程的最优注采井网,实现对没有注水开发的单元井网的优化部署设计,对注水开发单元进行注采井网的优化调整,能有效指导碳酸盐岩断溶体油藏的注水开发工作。同时该方法具有针对性强、涉及信息量大、现场应用适应性好的优点,是一种系统、高效、可行的构建方法,对非均质性极强的碳酸盐岩断溶体油藏的高效注水开发具有重要的意义。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法的流程图;
图2示出了根据本发明具体实施例的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法的流程图;
图3示出了塔河油田TP254X缝洞单元碳酸盐岩断溶体油藏的平面分带性;
图4示出了塔河油田TP254X缝洞单元碳酸盐岩断溶体油藏的纵向分段性;
图5示出了根据地质特点建立的塔河油田TP254X缝洞单元碳酸盐岩断溶体油藏的概念模型;
图6示出了在碳酸盐岩断溶体油藏概念模型的基础上建立的碳酸盐岩断溶体油藏的机理模型。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明实施例的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法的流程图。如图1所示,该方法包括下述步骤S110-步骤S140。
步骤S110,利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征。
碳酸盐岩断溶体油藏具有非均质性强的特征。对于大尺度的溶洞,首先采用振幅梯度属性或瞬时能量属性进行轮廓识别,再结合最大曲率属性和相干属性进行地震溶洞相的聚类分析,形成地震溶洞相的识别和表征。对高导流通道的裂缝储集体首先利用最大曲率属性进行大尺度裂缝识别,再结合地层倾角和相干属性进行地震裂缝相的识别和表征。利用多属性融合的岩溶地震相分析技术将同类特征的地震响应归类,降低对地质特征解释的多解性,以实现缝洞结构的精细识别和表征。
步骤S120,基于对缝洞结构的识别和表征,抽象等效出碳酸盐岩断溶体的概念模型。
在对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行精细识别和表征的基础上,抽象等效出具有代表意义的概念模型。首先,综合分析各种典型碳酸盐岩断溶体油藏的地质资料,详尽描述碳酸盐岩断溶体油藏的缝洞发育特征,抽象出不同部位、不同期次缝洞关系的基础结构;其次,将不同结构根据地质认识进行组合;最后,确定平面上具有分带性,纵向上具有分段性的典型碳酸盐岩断溶体概念模型。
步骤S130,基于对缝洞结构的表征及概念模型,建立碳酸盐岩断溶体的机理模型。
在对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行描述、概念模型建立的基础上,结合动态分析,建立机理模型。由于碳酸盐岩断溶体油藏以缝洞为储集体空间,油水分布规律及其复杂,因此在建立机理模型时不仅考虑了其缝洞发育特征、不同缝洞关系的组合模式、主干断裂与次级断裂的差异性等,同时也充分考虑了其生产特征、水淹特征及剩余油分布模式,为注采关系的建立奠定基础,为井网的构建提供依据。
步骤S140,根据机理模型,设计碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
常规碎屑岩油藏注采井的部署主要以“层”为指导,而碳酸盐岩断溶体油藏的井网部署主要以断裂带为基础,连通方向具有较强的方向性,注采井形成沿断裂带分布的“带状井网”,本发明中井网模式充分尊重实际,井网设计沿主干断裂及次级断裂呈线状分布。
另外,根据本发明实施例的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法还可以包括对设计出的注采井网进行优化的步骤,如图2中所示的步骤S250,图2中的步骤S210-步骤S240与上面的描述相同,在此不再赘述。
对设计出的注采井网的优化包括注采井网的平面优化和注采井网的纵向多段优化。
碳酸盐岩断溶体油藏以溶洞为主要储集空间、裂缝为主要联通通道。由于碳酸盐岩断溶体油藏在平面上具有分带性,即为主干断裂处形成的具有较大规模缝洞体的核部,以及由次级断裂形成的储集体规模相对较小的破碎带。针对不同储集体类型设计了“洞注洞采”、“洞注缝采”以及“缝注洞采”三大类平面井网基本模式;同时充分考虑碳酸盐岩断溶体油藏的方向性以及不同缝洞关系,又设计“两端注中间采”、“中间注两端采”、“间隔注采”等次级方案;考虑到碳酸盐岩断溶体油藏平面上的分带性,设计了“破碎带注核部采”、“核部注破碎带采”等方案。方案设计充分考虑了碳酸盐岩断溶体油藏的平面特征,最终注采井网的平面优化优化出“破碎带对称注水主干断裂采油”的最优注采井网。
碳酸盐岩断溶体油藏在纵向上存在分段性,同时考虑油水重力分异作用,在上述平面优化结果的基础上,注采井网的纵向多段优化分别选取三大类中最优方案进行纵向优化,即“低注高采”、“高注高采”及“中注高采”。分析结果可发现,对于“洞注洞采”类型的平面井网,不同纵向井网结果差别很小,而对于“缝注洞采”类型的平面井网,则差别很大,对于“过渡带对称注水主干断裂采油”的平面井网,结果也为“低注高采”优于“高注高采”。
按照本发明提供的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,以塔河油田TP254X缝洞单元为例,进行了现场实施。
塔河油田TP254X缝洞单元位于TP12CX主干断裂上,是典型的碳酸盐岩断溶体油藏,具有非均质性极强、缝洞关系复杂的特点,缝洞单元在产建阶段结束后转为注水开发阶段。
首先,在对TP254X缝洞单元进行精细识别与表征的基础上,认识该缝洞单元的缝洞特征及联通关系。根据其地质特点:平面上具有分带性,将缝洞单元分为核部与破碎带(如图3所示);纵向上具有分段性,分为浅层、中层与深层(如图4所示),建立了TP254X缝洞单元碳酸盐岩断溶体油藏的空间结构概念模型,如图5所示。概念模型以核部主干断裂为中心,逐步溶蚀,分段刻蚀,沿主干断裂分布有较大规模溶洞,并在翼部即次级断裂上设计较小规模溶洞及裂缝。
在建立碳酸盐岩断溶体油藏的概念模型基础上,利用数值模拟软件(ECLIPSE)建立了碳酸盐岩断溶体油藏的机理模型,如图6所示。机理模型在设计上充分考虑了碳酸盐岩断溶体油藏结构的复杂性及属性的非均质性,在溶洞顶部设计阁楼油、在断裂带设计低渗透条带、溶洞底部设计部分充填、赋予与实际情况相符的水体规模等,细节设计保证了机理模型的实际实施,也具有重要的科研意义。
机理模型的核部沿主断裂共设计5个较大规模溶洞,溶洞之间由断裂连接,此方案充分考虑了构造位置、储集体形态、注采关系等因素,共设计三大类注采方案,即洞注洞采、洞缝注洞采、缝注洞采。每个大类根据不同注采井的位置关系进行组合,共设计平面线性注采井网方案36个;在平面井网优化的基础上设计不同部位注水的纵向方案18个。最终优化出的最优井网为破碎带对称注水,同时低部位注水,高部位采油的空间结构井网,预计提高采收率6.8%。
本发明提供的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,采用从静态设计到动态优化、从平面部署到立体构建、从单向注采到多向驱替、从定性分析到定量优化的井网构建思路,可建立针对碳酸盐岩断溶体油藏的不同缝洞结构及不同开发过程的最优注采井网,实现对没有注水开发的单元井网的优化部署设计,对注水开发单元进行注采井网的优化调整,能有效指导碳酸盐岩断溶体油藏的注水开发工作。同时该方法具有针对性强、涉及信息量大、现场应用适应性好的优点,是一种系统、高效、可行的构建方法,对非均质性极强的碳酸盐岩断溶体油藏的高效注水开发具有重要的意义。
本发明提供的用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,避免了传统注采井网构建方法在碳酸盐岩断溶体油藏中的不适用性,能较为合理地、全面地表征碳酸盐岩断溶体油藏的地质特点和井网特点。至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应该被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明实施操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,或者将一个步骤分成多个步骤执行。
以上对本发明的方法和具体实施方法进行了详细的介绍,并给出了相应的实施例。当然,除上述实施例外,本发明还可以有其它实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明所要保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种用于碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网构建方法,其特征在于,包括:
利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征;
基于对所述缝洞结构的识别和表征,抽象等效出所述碳酸盐岩断溶体的概念模型;
基于对所述缝洞结构的表征及所述概念模型,建立所述碳酸盐岩断溶体的机理模型;以及
根据所述机理模型,设计所述碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述注采井网构建方法还包括:对设计出的注采井网进行优化。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述利用地球物理方法对碳酸盐岩断溶体的缝洞结构进行识别和表征,进一步包括:
对于大尺度的溶洞,采用振幅梯度属性或瞬时能量属性进行轮廓识别,以及结合最大曲率属性和相干属性对地震溶洞相进行聚类分析,以对所述地震溶洞相进行识别和表征;以及
对高导流通道的裂缝储集体,利用最大曲率属性对大尺度裂缝进行识别,以及结合地层倾角和相干属性对地震裂缝相进行识别和表征。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基于对所述缝洞结构的识别和表征,抽象等效出所述碳酸盐岩断溶体的概念模型,进一步包括:
综合分析各种典型的碳酸盐岩断溶体油藏的地质资料,描述所述碳酸盐岩断溶体的缝洞发育特征,抽象出不同部位、不同期次的缝洞关系的基础结构;以及
将不同的所述基础结构根据地质认识进行组合,最终确定平面上具有分带性、纵向上具有分段性的所述碳酸盐岩断溶体的概念模型。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基于对所述缝洞结构的表征及所述概念模型,建立所述碳酸盐岩断溶体的机理模型,进一步包括:根据所述碳酸盐岩断溶体的缝洞发育特征、不同缝洞关系的组合模式、主干断裂与次级断裂的差异性、生产特征、水淹特征以及剩余油分布模式,建立所述碳酸盐岩断溶体的机理模型。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述机理模型,设计所述碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网,进一步包括:以沿主干断裂带及次级断裂带呈线状分布的方式来设计所述碳酸盐岩断溶体油藏的注采井网。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述优化进一步包括:平面优化和纵向多段优化。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,平面优化包括:
针对不同储集体类型,选取洞注洞采、洞注缝采及缝注洞采进行优化;
针对所述碳酸盐岩断溶体油藏的方向性以及不同的缝洞关系,选取两端注中间采、中间注两端采及间隔注采进行优化;以及针对所述碳酸盐岩断溶体油藏的在平面上的分带性,选取破碎带注核部采和核部注破碎带采进行优化。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述平面优化优化出破碎带对称注水主干断裂采油的注采井网。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述纵向多段优化进一步包括选取低注高采、高注高采及中注高采进行优化。
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