CN108301813B - 零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法 - Google Patents

零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,包括:步骤1,进行精细油藏地质研究及地质建模;步骤2,建立数值模型;步骤3,运用数模、结合油藏工程方法进行剩余油分布研究;步骤4,进行多轮次层系轮替可行性研究;步骤5,评价层系轮替资源;步骤6,设计多轮层系轮替方案;步骤7,进行指标预测和经济评价,并实施方案。该零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法对于多层油藏特高含水后期提高储量控制程度、提高采油速度,具备较好的实用性,低油价条件下,能够经济有效提高特高含水后期多层油藏的采收率,为老油田稳产增产提供支撑。

Description

零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域,特别是涉及到一种零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法。
背景技术
在油田开发过程中,零散砂体发育的多层砂岩油藏,纵向叠合性较差,井网完善程度差,储量控制程度低,造成历史流线长期固定,局部区域存在高耗水层带,无效水循环加剧,导致油层水淹严重,油井含水高,常规作业调整效果差,现井网条件下,提高采收率难度较大。由于现井网完善性差,剩余油饱和度差异较大,在砂体边部及厚层顶部,存在剩余油富集区。必须要加强井网调整,改变液流方向,以提高波及体积来达到提高采收率的目的。但目前低油价条件下,以新井投入为主、配套地面改造的整体井网完善调整模式已不经济可行;上下层系统筹考虑,将运行无效井或特高含水井集中升级到更有效益的潜力区,是低油价下完善井网、提升开发效益的必然选择。为此我们发明了一种新的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有很好的实用性和效果,能够有效提高多层油藏零散砂体特高含水期老油田的采收率,大幅度的增加老油田的累积产油量的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现:零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,该零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法包括:步骤1,进行精细油藏地质研究及地质建模;步骤2,建立数值模型;步骤3,运用数模、结合油藏工程方法进行剩余油分布研究;步骤4,进行多轮次层系轮替可行性研究;步骤5,评价层系轮替资源;步骤6,设计多轮层系轮替方案;步骤7,进行指标预测和经济评价,并实施方案。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
在步骤1中,对研究区块的地层特征、构造特征、储层物性、油藏特征这些地质特征进行精细地质研究,在此基础上建立精细油藏地质模型,精细表征油藏储层发育状况及砂体展布特征。
在步骤2中,结合精细地质研究结果,加入动态模型、流体模型后,建立数值模拟模型,进行历史拟合。
在步骤3中,利用数值模拟结果、动态监测资料、过路井测井资料、并综合应用油藏工程方法,对层间、层内、平面的剩余油分布状况进行研究,并对剩余油潜力进行评价。
在步骤4中,从储量规模、剩余油饱和度大小、小层厚度这些方面分析层系轮替界限及潜力,分析是否具备层系轮替基础,以及轮替次数及层系如何轮替。
在步骤5中,确定好层系轮替小层剩余油饱和度、储量规模这些界限之后,确定可进行层系轮替的油水井资源,并对这些油水井的开发状况及井位分析论证。
在步骤6中,在设计层系轮替方案时,权衡层间干扰、增大储量控制程度、实现多层多轮次层系替换,从而改变流线、提高储量动用的利弊。
在步骤6中,在设计多轮层系轮替调整方案时,在保证储量规模、增大储量动用程度、低油价条件下,不打新井,充分利用老井、尽量减少投资、考虑老井井况,最大程度的转变流线。
在步骤6中,在设计多轮层系轮替调整方案时,根据盘活存量、优质动用、创效增效的开发理念,集中上下层系老井资源集中完善,将储层物性、开发状况相近、有一定储量规模的潜力小层或砂体组,以轮替开采的方式,保障每个阶段开发的都是潜力最大的小层,确保开发效益最大化。
在步骤6中,在设计多轮层系轮替调整方案时,优先利用本层系的井,其次是利用下层系的井,上层系的井利用需与工艺充分结合可行性;改入利用的低效井,即运行无效井或低效水循环的水井;套损停产井或运行无效井先期实施,带产井或电泵井结合停产维护实施。
在步骤7中,利用数值模拟方法,预测多轮次层系轮替调整方案的最终采收率,根据轮次老井工作量,计算投资;根据轮次调整采收率提高程度、可操作性及投入回收资金的比较,选择实施最优方案。
本发明中的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,主要内容是:精细油藏地质研究及地质模型建立,在此基础上进行数值模拟研究;应用数模及油藏工程等多种方法对剩余油分布状况进行研究并对潜力进行评价;多轮次层系轮替可行性研究及轮替资源评价;设计层系轮替调整方案,对层系轮替调整方案指标进行预测,并实施方案。该方法通过对区块地质、油藏状况分析,评价小层潜力大小,综合利用油藏工程、动态监测、数值模拟技术对剩余油特征进行研究。在此基础上,建立多轮层系轮替政策界限制定,并对轮系轮替可行性进行研究,在确保每次轮替一定的储量规模、单控储量大于政策界限、不打新井充分利用老井、减少投资,能够最大程度转变流线,实现均衡驱替。根据“盘活存量、优质动用、创效增效”的开发理念,集中上下层系老井资源集中完善,将储层物性、开发状况相近、有一定储量规模的潜力小层或砂体组,以轮替开采的方式,保障每个阶段开发的都是潜力最大的小层,确保开发效益最大化。
附图说明
图1为本发明的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法的一具体实施例的流程图;
图2为本发明的一具体实例中主力41层三角洲沉积的沉积微相图;
图3为本发明的一具体实例中非主力35层三角洲沉积的沉积微相图;
图4为本发明的一具体实例中4-6沉积微相空间分布图;
图5为本发明的一具体实例中精细三维地质模型的孔隙度模型;
图6为本发明的一具体实例中精细三维地质模型的渗透率模型;
图7为本发明的一具体实例中精细三维地质模型的净毛比模型;
图8为本发明的一具体实施例中数值模拟模型的含水历史拟合曲线;
图9为本发明的一具体实施例中51层平面剩余油饱和度分布图;
图10为本发明的一具体实施例中55层平面剩余油饱和度分布图;
图11为本发明的一具体实施例中66层平面剩余油饱和度分布图;
图12为本发明的一具体实施例中第一轮轮替测井图;
图13为本发明的一具体实施例中第二轮轮替测井图;
图14为本发明的一具体实施例中第三轮轮替测井图;
图15为本发明的一具体实施例中第一轮替资源图;
图16为本发明的一具体实施例中第二轮替资源图;
图17为本发明的一具体实施例中第三轮替资源图;
图18为本发明的一具体实施例中第四轮替资源图;
图19为本发明的一具体实施例中一轮层系轮替前44层井网图;
图20为本发明的一具体实施例中一轮层系轮替后44层井网图;
图21为本发明的一具体实施例中一轮层系轮替前改入油井所在层井网图;
图22为本发明的一具体实施例中二轮层系轮替前41层井网图;
图23为本发明的一具体实施例中二轮层系轮替后41层井网图;
图24为本发明的一具体实施例中二轮层系轮替前改入油井所在层井网图;
图25为本发明的一具体实施例中三轮层系轮替前65层井网图;
图26为本发明的一具体实施例中三轮层系轮替后65层井网图;
图27为本发明的一具体实施例中三轮层系轮替前改入油井所在层井网图;
图28为本发明的一具体实施例中固定式测调一体化完井管柱图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合附图所示,作详细说明如下。
如图1所示,图1为本发明的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法的一具体实施例的流程图。该方法考虑油藏小层多,处于特高含水开发期,还考虑了局部井网不完善的开发形式。
在步骤101,对研究区块的地层特征、构造特征、储层物性、油藏特征等地质特征进行精细地质研究,在此基础上建立精细油藏地质模型,精细表征油藏储层发育状况及砂体展布特征。流程进入到步骤102。
在步骤102,结合精细地质研究结果,加入动态模型、流体模型后,建立数值模拟模型,进行历史拟合。流程进入到步骤103。
在步骤103,利用数值模拟结果、动态监测资料、过路井测井资料、并综合应用油藏工程方法,对层间、层内、平面的剩余油分布状况进行研究,并对剩余油潜力进行评价。流程进入到步骤104。
在步骤104,从储量规模、剩余油饱和度大小、小层厚度等方面分析层系轮替界限及潜力,分析是否具备层系轮替基础,以及轮替次数及层系如何轮替。流程进入到步骤105。
在步骤105,确定好层系轮替小层剩余油饱和度、储量规模等界限之后,确定可进行层系轮替的油水井资源,并对这些油水井的开发状况及井位等分析论证。流程进入到步骤106。
在步骤106,在设计层系轮替方案时,权衡层间干扰、增大储量控制程度、实现多层多轮次层系替换,从而改变流线、提高储量动用的利弊。在设计多轮层系轮替调整方案时,在保证储量规模、增大储量动用程度、低油价条件下,不打新井,充分利用老井、尽量减少投资、考虑老井井况,最大程度的转变流线。在设计多轮层系轮替调整方案时,根据“盘活存量、优质动用、创效增效”的开发理念,集中上下层系老井资源集中完善,将储层物性、开发状况相近、有一定储量规模的潜力小层或砂体组,以轮替开采的方式,保障每个阶段开发的都是潜力最大的小层,确保开发效益最大化。在设计多轮层系轮替调整方案时,优先利用本层系的井,其次是利用下层系的井,上层系的井利用需与工艺充分结合可行性;改入利用的低效井,主要为运行无效井或低效水循环的水井;套损停产井或运行无效井先期实施,带产井或电泵井结合停产维护实施。流程进入到步骤107。
在步骤107,利用数值模拟方法,预测多轮次层系轮替调整方案的最终采收率,根据轮次老井工作量,计算投资;根据轮次调整采收率提高程度、可操作性及投入回收资金的比较,选择实施最优方案。流程结束。
为使本发明的上述内容能更明显易懂,下面以胜利油区胜坨油田胜二区沙二4-6单元为例,作详细说明如下:
胜坨油田胜二区沙二4-6单元共有18个小层,7个主力层,地质储量1204×104t,1970 年7月投入开发,1975年10月进行注水开发,1993年1月进行了井网完善,进入低速稳产阶段。截止到目前,胜二区沙二4-6单元单井日液水平62.9t/d,单井日油水平1.32t/d,综合含水97.9%,采出程度36.5%,目前已进入特高含水期。目前井网难以适应零散砂体的展布,储量控制程度仅为58.9%,注采对应率低,只用一类砂体能够形成对应关系,二、三类砂体以单向对应或弹性开发为主。低油价下,以新井投入为主、配套地面改造的整体井网完善调整模式已不经济可行;上下层系统筹考虑,将运行无效井或特高含水井集中升级到更有效益的潜力区,是低油价下完善井网、提升开发效益的必然选择,为此提出了高效轮替水驱开发的思路,从而达到提高注采对应率,提高波及体积进而提高采收率的目的。
1、精细油藏地质研究及地质建模
地质研究是基础,以图2到图4为例,进行构造特征、地层对比、沉积相、储层特征以及油藏温压系统地质特征方面的研究。如图5到图7所示,建立起精细表征层内隔夹层、描述储层物性的精细油藏三维地质模型。
2、数值模拟研究及剩余油分布状况分析
如图8所示,在精细油藏地质模型基础上,建立起数值模拟模型,进行历史拟合。再结合油水井动态资料、测井资料、动态监测资料、取心井资料并综合应用油藏工程方法进行分析研究,全面分析剩余油在平面、层间、层内分布规律,并对其影响因素进行分析。如图9到图11所示,主力层(主要发育一类砂体)的断层附近、构造高部位的井剩余油相对富集。非主力层(主要发育二、三类砂体),受主力层干扰动用差,与主力层相比,剩余油饱和度高10%。从构成看,非主力层中的二类砂体受注采井网影响,剩余油局部富集在砂体侧缘相带,非主力层中的三类砂体基本未动用,剩余油整体富集。
3、多轮次层系轮替方案设计
多层油藏砂体分布比较零散,纵向叠合性较差,井网完善程度差,储量控制程度低,造成历史流线长期固定,导致油层水淹严重,油井含水高,常规作业调整效果差,现井网条件下,提高采收率难度较大。但目前低油价条件下,以新井投入为主、配套地面改造的整体井网完善调整模式已不经济可行;上下层系统筹考虑,将运行无效井或特高含水井集中升级到更有效益的潜力区,是低油价下完善井网、提升开发效益的必然选择,能够有效解决上述开发矛盾。
系统梳理从二区东营组到沙三段共15套开发层系老井资源(图15-18),其中二区东三段4套、二区沙一段1套、二区沙二段9套、二区沙三段1套。根据三线四区评价结果,充分利用各层系停产井及运行无效井,可利用老井52口(本层系39口,外层系13口)。在 50$/bbl条件下,制定层系轮替可动潜力层标准(表1)。
表1 50$/bbl可动用潜力层标准
Figure BDA0001516228520000061
在满足动用储量界限的前提下,设计三轮层系轮替方案(图12-图14)。第一轮轮替物性相对较好、饱和度最高的沙二44、45、52非主力层,储量180万吨,厚度5.2米,调后单控剩余地质储量6.6万吨;第二轮轮替潜力次之的沙二41、42、55主力层的高部位和断层附近,储量258万吨,厚度7.4米,调后单控剩余地质储量6.0万吨;第三轮合采储层薄、丰度低的其它非主力层,储量172万吨,厚度6.8米,调后单控剩余地质储量5.6万吨。
图19-21所示,第一轮轮替的沙二44、45、52层,利用本层系13口井(8口油井5口水井),改入井5口(4口油井1口水井)。例如STT762井,该井为坨76块套坏停产井,目前日产油0.1t,含水96.1%,利用该井打塞上返沙二4-6层系利用。图22-24所示,第二轮轮替的沙二41、42、55层,利用本层系21口井(12口油井9口水井),改入井4口(3口油井1口水井)。例如ST2-2XN85井,该井为二区沙二74层高含水低效益井,改前低效益高含水暂关,利用该井打塞上返沙二4-6层系利用。图25-27所示,第三轮轮替的沙二54、57、65层,利用本层系7口井(4口油井3口水井),改入井5口(3口油井2口水井)。例如ST2-0X229井,该井为二区沙二10砂组高含水低效井,改前日产油0.3t,含水99.3%,利用该井打塞上返沙二 4-6层系利用。
层系轮替过程中,油井轮替开采,配套智能管柱,实现不动管柱换层生产。水井根据对应油井潜力小层状况(最多5个小层),应用固定式测调一体化管柱,一次细分到位,先期注水,如图28所示。
4、层系轮替工作量及效果预测
三轮层系轮替调整后,能够很好解决井网完善性差、储量控制程度低等开发矛盾,调整方案共设计井数55口,其中油井34口,水井21口。老井工作量14口,其中油井10口,水井4口,改入油井带产0.0-0.9t/d,含水99.3%。预测调整后,储量控制程度由67.8%提高到76.9%,储量控制程度提高9.1%,日产油增加14.6吨,采收率由37.5%提高到38.0%,采油速度由0.16%提高到0.21%。3年累计增油1.2万吨,50美元下创效1586万元。

Claims (8)

1.零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,该零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法包括:
步骤1,进行精细油藏地质研究及地质建模;
步骤2,建立数值模拟模型;
步骤3,运用数值模拟、结合油藏工程方法进行剩余油分布研究;
步骤4,进行多轮次层系轮替可行性研究;
步骤5,评价层系轮替资源;
步骤6,设计多轮次层系轮替调整方案;
步骤7,进行指标预测和经济评价,并实施方案;
在步骤6中,在设计多轮次层系轮替调整方案时,在保证储量规模、增大储量动用程度、低油价条件下,不打新井,充分利用老井、尽量减少投资、考虑老井井况,最大程度的转变流线;在设计多轮次层系轮替调整方案时,集中完善上下层系老井资源,将储层物性、开发状况相近、有一定储量规模的潜力小层或砂体组,以轮替开采的方式,保障每个阶段开发的都是潜力最大的小层,确保开发效益最大化;在设计多轮次层系轮替调整方案时,优先利用本层系的井,其次是利用下层系的井,上层系的井利用与否需与工艺充分结合来考虑可行性;改入并利用低效井,即运行无效井或低效水循环的水井;套损停产井或运行无效井先期实施,带产井或电泵井结合停产维护实施。
2.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤1中,对研究区块的地层特征、构造特征、储层物性、油藏特征这些地质特征进行精细油藏地质研究,在此基础上建立精细油藏地质模型,精细表征油藏储层发育状况及砂体展布特征。
3.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤2中,结合精细油藏地质研究结果,加入动态模型、流体模型后,建立数值模拟模型,进行历史拟合。
4.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤3中,利用数值模拟结果、动态监测资料、录井测井资料、并综合应用油藏工程方法,对层间、层内、平面的剩余油分布状况进行研究,并对剩余油潜力进行评价。
5.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤4中,从储量规模、剩余油饱和度大小、小层厚度这些方面分析层系轮替界限及潜力,分析是否具备层系轮替基础,以及轮替次数及层系如何轮替。
6.根据权利要求5所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤5中,确定好层系轮替小层剩余油饱和度、储量规模这些界限之后,确定可进行层系轮替的油水井资源,并对这些油水井的开发状况及井位分析论证。
7.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤6中,在设计多轮次层系轮替调整方案时,权衡层间干扰、增大储量控制程度、实现多层多轮次层系替换,从而改变流线、提高储量动用程度。
8.根据权利要求1所述的零散砂体发育的多层砂岩油藏开发调整方法,其特征在于,在步骤7中,利用数值模拟方法,预测多轮次层系轮替调整方案的最终采收率,根据轮次老井工作量,计算投资;根据轮次调整采收率提高程度、可操作性及投入回收资金的比较,选择实施最优方案。
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