复杂断块油藏见水后面积波及系数的修正

喻秋兰，唐 海，吕栋梁，傅春梅，朱昔君

(1.西南石油大学，四川 成都 610500;2.中石化江苏油田分公司，江苏 扬州 225009)

复杂断块油藏见水后面积波及系数的修正

喻秋兰1，唐 海1，吕栋梁1，傅春梅1，朱昔君2

(1.西南石油大学，四川 成都 610500;2.中石化江苏油田分公司，江苏 扬州 225009)

由于复杂边界、平面非均质性和井网完善程度对复杂断块面积波及系数的影响，因此在常规注采井网均质油藏水驱面积波及系数的基础上，引入复杂边界校正系数、地层非均质性与注采井网关系校正系数、井网完善校正系数来修正复杂断块见水后的面积波及系数，得到其计算表达式。应用此法计算江苏油田庄2断块2009年7月底的面积波及系数，其计算结果与数值模拟结果相差仅3.6%，证实了该理论修正方法的合理性。

断块油藏;面积波及系数;复杂边界;平面非均质性;井网完善

引 言

水驱波及系数是监测水驱开发状况的一个重要参数，因此，国内外已有很多学者对其进行了研究。在国外，A.N.Shandrygin 和 A.Lutfullin［1］总结了提高波及系数的方法，即打加密井(即井网加密［2－3］)、钻水平井、周期注水［4－5］、深部调剖［6］等。O.lzgec［7］等人提出应用流线优化体积波及系数的方法。国内，1993年范江［8］等人运用概率论和量纲分析方法建立了一种非均质油层波及系数计算模型。2001年陈元千［9］将丙型水驱曲线与威布尔预测模型相结合，得到水驱体积波及系数与开发时间和含水率的关系式。2004年，相天章、李鲁斌［10］从 Buckley－Leverett一维水驱理论出发，给出体积波及系数与可采储量采出程度的计算公式。2006年，王任一［11］等人基于数字图像处理技术，可较准确地估算出剖面或平面水驱波及系数。计算波及系数的方法多种多样，但是计算复杂断块油藏面积波及系数(尤其见水后)的方法却很少。虽然运用数值模拟也可以确定出复杂断块油藏见水后的面积波及系数，但是此法既费时又复杂。本次研究提出一种修正复杂断块油藏见水后面积波及系数的新理论计算方法，可以更方便、快速地估算出油藏见水后任意时刻的面积波及系数。

1 理论修正方法

在常规注采井网均质油藏的水驱面积波及系数的基础上，引入复杂边界下见水后的面积波及系数综合校正系数，则复杂断块见水后的面积波及系数可修正为:

式中:EA图版为规则完善井网均质油藏的水驱面积波及系数，可根据各油田的实际数据资料通过数值模拟建立这种图版系列;ω见水后为复杂边界下见水后的面积波及系数综合校正系数，其物理意义是指在复杂边界、非均质性、不规则或不完善井网等因素影响下的油藏面积波及系数与规则或完善井网下的均质油藏的面积波及系数之比。

由于复杂边界对复杂断块面积波及系数的影响比较明显，而油藏的平面非均质性和井网完善程度对水驱面积波及系数也有一定的影响，因此，引入复杂边界校正系数φ1、地层非均质性与注采井网关系校正系数φ2、井网完善校正系数f1来综合表征复杂边界下见水后的面积波及系数综合校正系数，其表达式为:

将式(2)代入式(1)，即得计算复杂断块见水后的面积波及系数的表达式:

2 系数的确定

2.1 规则井网均质油藏的水驱面积波及系数的确定

根据井网部署图确定典型单元的井网类型，根据相渗数据和流体PVT性质算出油水流度比M值，然后确定需要计算的面积波及系数对应的含水率fw，最后查规则完善井网均质油藏的水驱面积波及系数图版得EA图版值。

2.2 复杂边界校正系数的确定

由于复杂断块的镜像反映前后的误差是由复杂边界引起的，因此，将复杂断块镜像反映前后的面积波及系数比值EA前/EA后(可通过数值模拟获得)定义为复杂边界校正系数φ1。根据构造图分析复杂边界类型，从而确定对应类型的φ1值。

2.3 地层非均质性与注采井网关系校正系数的确定

不同的非均质分布与井网部署关系可导致非均质地层的水驱波及面积不同，将不同非均质分布与井网部署关系下的波及面积与对应井网部署下的均质地层的波及面积的比值定义为地层非均质性与注采井网关系校正系数φ2。根据平面渗透率分布和井网部署图确定井网与地层非均质关系类型，从而确定对应类型的φ2值。

2.4 井网完善校正系数的确定

实际复杂断块油藏经加密或井网调整后的井网只是四点、七点、五点、交错排状等规则井网的部分，与规则的面积注采井网相比有一定不完善性。为了分析复杂断块井网的不完善程度，将其面积波及系数与相应规则注采井网的面积波及系数的比值定义为注采井网完善校正系数f1。根据井网部署图分析不完善井网类型，其与规则完善井网面积波及系数(查图版)的比值确定为f1值。

3 应用实例

应用上述修正复杂断块见水后面积波及系数的方法，可从理论上计算江苏油田庄2断块2009年7月底面积波及系数。

将庄2断块处理为均质油藏，平均渗透率为300 ×10－3μm2，平均孔隙度为 0.21，原始地层压力下，参考已知的油水性质表算出油水流度比为4.2。庄2断块实际有生产井45口，注水井18口，注采井数比为1.0 ∶2.5，接近于1∶3，可确定该典型单元的井网类型为四点井网，然后从见水后四点井网的面积波及系数与含水率和流度比的关系图版查找出当流度比为4.2、含水率为86%时的面积波及系数EA图版为0.8。

庄2断块属于窄小状油藏，庄2断块的边界形态与图1中边界形态相似，取复杂边界校正系数为0.969(120°断层)。

图1 120°断层的镜像反映

庄2断块地层的非均质分布与井网部署的关系如图2所示，其非均质性与注采井网关系校正系数φ2为0.818(取a类和b类分布的平均值)。

图2 非均质渗透率平面分布

由于庄2断块是窄小断块，其不完善井网类型有4种(图3)，不完善井网校正系数见表1。表中的规则四点、七点、五点、交错排状注采井网(含水率95%、流度比2.9)的面积波及系数也可从图版查出。因此，井网完善校正系数f1=0.915(取4种类型的平均值)。

图3 窄小断块井网类型

表1 窄小断块不完善井网校正系数

最后，将上述确定好的各值代入式(3)，即可得0.580。应用数值模拟得到的庄2断块的平均面积波及系数为0.560，两者相差3.6%，说明该理论修正方法计算的面积波及系数合理。

4 结论与建议

(1)引入复杂边界校正系数、地层非均质性与注采井网关系校正系数、井网完善校正系数来综合表征复杂边界下见水后的面积波及系数综合校正系数，修正了复杂断块见水后的面积波及系数，并得到其计算表达式。

(2)应用该新修正方法可以更加方便、快速地估算出复杂断块油藏见水后任意时刻的面积波及系数，从而确定出相应的采收率，为后期开发方案的调整提供依据。

(3)复杂断块见水后的面积波及系数计算表达式中各系数的确定需要先通过数值模拟获得，确定式中的各系数值，之后面积波及系数的计算就方便得多。

(4)该方法未将影响复杂断块面积波及系数的因素考虑完全，还有待进一步改进，使估算出的面积波及系数更加准确。

［1］ Shandrygin A N，Lutfullin A.Main tendencies of the sweep efficiency improvement evolution in Russia［C］．SPE117410，2008:21 －24.

［2］王峰.低渗透油藏井网加密试验研究［J］.特种油气藏，2006，13(3):60 －62.

［3］周金应，万怡妏.高含水后期开发阶段合理井网密度计算方法的改进［J］.特种油气藏，2008，15(2):52－55.

［4］曹刚.应用周期注水改善低渗透油藏开发效果［J］.特种油气藏，1996，3(3):24 －27.

［5］何芬，李涛.周期注水提高水驱效率技术研究［J］.特种油气藏，2004，11(3):53 －54.

［6］贾晓飞，雷光伦，贾晓宇.注水井深部调剖技术研究现状及发展趋势［J］.特种油气藏，2009，16(4):6－11.

［7］Lzgec O，Sayarpour M，Shook G M.Optimizing volumetric sweep efficiency in waterfloods by integrating streamlines，design of experiments，and hydrocarbon F － Φ curves［C］．SPE132609，2010:26 －30.

［8］范江，张子，扎拉杜新 A B.非均质油层波及系数计算模型［J］.石油学报，1993，14(1):92－98.

［9］陈元千.水驱体积波及系数变化关系的研究［J］.油气地质与采收率，2001，8(6):49－51.

［10］相天章，李鲁斌.驱油效率和体积波及系数的确定［J］.新疆石油地质，2004，25(2):202－203.

［11］王任一，李正科，张斌成，等.利用图像处理技术计算岩心剖面的水驱波及系数［J］.油气地质与采收率，2006，13(3):77 －78.

Correction of areal sweep efficiency after water breakthrough for complex faulted block reservoirs

YU Qiu－lan1，TANG Hai1，LV Dong－liang1，FU Chun－mei1，ZHU Xi－jun2(1．Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan610500，China;
2．Jiangsu Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou，Jiangsu225009，China)

Complex boundary，areal heterogeneity and the coverage degree of well array have their impacts on areal sweep efficiency of a complex block．Based on the areal sweep efficiency of conventional flooding pattern for homogeneous reservoir，correction coefficients are introduced to revise the areal sweep efficiency after water breakthrough in faulted block reservoirs，including complex boundary，the relationship between heterogeneity and flooding pattern，and well pattern coverage degree．The computational expressions are derived．This method is used to calculate the areal sweep efficiency for the Zhuang 2 faulted block in Jiangsu Oilfield in the end of July 2009，and the difference between the result of calculation and numerical simulation is only 3.6%，thus proved the rationality of this theoretical correction method．

faulted bock reservoir;areal sweep efficiency;complex boundary;areal heterogeneity;coverage degree of well array

TE33

A

1006－6535(2011)04－0070－03

20100927;改回日期20100929

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”项目13课题五“低渗透油藏中高含水期综合调整技术”(2008ZX05013－005)

喻秋兰(1986－)，女，2009年毕业于西南石油大学石油工程专业，现为该校油气田开发专业在读硕士研究生，主要从事油气藏工程方面的研究。

编辑 姜 岭