BD油田裂缝性油藏注采窜流程度判别研究

2012-09-15赵东锋陈民锋廖新维殷丹丹廖长霖

特种油气藏 2012年5期

关键词：产液水井油井

赵东锋，陈民锋，廖新维，殷丹丹，廖长霖

(中国石油大学，北京 102249)

BD油田裂缝性油藏注采窜流程度判别研究

赵东锋，陈民锋，廖新维，殷丹丹，廖长霖

(中国石油大学，北京 102249)

针对裂缝性油藏开发过程中出现的注采井间的窜流问题，应用模糊综合评判法，根据油田开发实践，选出油田地质静态特征指标和反映油田发生水窜的动态特征指标，用数学方法进行无量纲化处理，得到针对油水井的评价指标集，确定各评价指标的权重，利用权重系数法计算出评价对象的综合评价指数，提出注采窜流井区评价标准，最后根据目标油水井的综合指数来判别其窜流程度。通过在BD油田的实际应用，证明该方法的可行性，具有一定的应用前景。

裂缝性油藏;井间窜流;模糊综合评判;窜流程度;窜流级别;BD油田

引言

在裂缝性油藏中，裂缝系统和基质岩块系统在储集和渗流能力上差异巨大，造成油藏的严重非均质性，由于裂缝的位置、方向和大小很难做到精确把握，从而井网的布置很难做到和油藏完全匹配，加上裂缝在一定压力下的开启和延伸，在油田开发过程中往往容易形成注采窜流，导致油井含水急剧上升，产量迅速下降，油藏波及系数低，采出程度低甚至出现水淹井，水处理工作量加大，生产成本显著提高，经济效益明显下降［1－9］。油田后期的调整重点是对注采井窜流的治理，提高波及系数。治理的关键是判断注采井窜流位置、方向和程度。然后采取适当的调整措施，提高注水效率，进而提高采收率。

BD油田E1f23储层是典型的裂缝性砂岩油藏，注水后沿裂缝方向的油井见效速度明显快于其他井，日产液和含水率均出现上升趋势。B12－3井组中油井B10见水时间最短，水线速度最快，产水上升速度是井组其他井5倍多。裂缝造成油藏的严重非均质性，给后期的注水开发带来很大难度。

1 注采井间窜流分析方法

井间窜流是造成注水波及系数低的根源。因此需要判别出窜流存在的位置和程度，为井间窜流的治理奠定基础。首先针对油藏的开发特点、复杂性，根据影响窜流通道形成的主要地质和开发因素，确定评价指标，建立能反应形成窜流的指标集，然后利用多因素、多层次的权重分析和模糊评判综合方法，计算出综合窜流指数。最后通过综合指标分级评价油藏注采窜流程度。

1.1 判别指标集的建立

注采窜流形成的内因是油藏本身的物性，如地层非均质性、孔隙度、渗透率、原油黏度、油藏类型以及胶结程度等静态因素。形成窜流后在注采井区的生产动态会有一定程度的反应，表现在如产液吸水剖面的差异、注采压差的异常、采液吸水指数的增加、出砂程度、含水程度等动态因素。因此选取的指标既包括静态因素指标又包括动态因素指标。这些指标既选取了绝对值指标也包含了相对值指标，既有累计量又有当前瞬时量，考虑到了各个方面因素的影响。

1.1.1 注采井组判别指标

(1)井组渗透率突进系数:井组中油水井实际生产层位最大渗透率与平均渗透率的比值。

(2)井组连通层导流突进系数:井组中油井与注水井连通层最大导流能力与平均导流能力的比值。

(3)井组油井含水率偏差系数:注采井组中对应油井最大含水率与平均含水率的比值。

(4)井组油井产液量偏差系数:注采井组中对应油井最大产液量与平均产液量的比值。

(5)注水井无因次注入量大小:注水井实际月注入量与全区有效水井平均月注入量的比值。1.1.2 油井判别指标

(1)油井单向受效导流能力:井组中油井与注水井连通的受效方向上的导流能力大小。油井单向受效导流大小:

式中:qv为油井单向受效导流能力，10－3μm2/mPa·s; K为绝对渗透率，10－3μm2;h为有效厚度，m;re为驱动半径，m;Krw、Kro为水相对渗透率、油相对渗透率;μw、μo为水和油的黏度，mPa·s。

(2)油井单向受效对应程度:油井单向受效导流能力与该油井实际多向受效导流能力的比值。

油井单向受效对应程度:

式中:η为油井单向受效对应程度;qvi为油井所处的评价井组中的导流能力，10－3μm2/mPa·s;qvn为油井所有受不同注水井影响的导流能力，10－3μm2/mPa·s。

(3)油井综合产液压力指数:油井注水见水后累计产液量与生产压差随时间积分的比值。

式中:Lp为油井注水见水后累计产液量，104m3;Ke为有效渗透率，10－3μm2;h为有效厚度，m;Bw为水的体积系数;re、rw分别为驱动半径和井径，m;S为表皮系数;pe、pwf分别为注水井压力和生产井压力，MPa;t为生产时间，d;mp为油井综合产液压力指数，104m3/MPa·d。

(4)无因次产液量大小:油井实际月产液量与全区有效油井平均月产液量的比值。

(5)油水井注采关联程度:注采井组中，注水井与采油井的生产动态上的相关程度。

式中:Rwo为油水井注采关联程度;Wi为井组注水井累计注水量，104m3;Lp、Np、Wp为井组采油井累计产液量、累计产油量、累计产水量，104m3。

1.1.3 评价指标处理方法

由于各个评价指标之间存在量纲和数量级的不同，需要把各个指标进行无量纲化处理，归一化到［0，1］区间。把指标分成“越大越优型”和“越小越优型”［10］。考虑到个别位置的突变参数对评价结果的影响，给评价指标规定了最大值和最小值，当参数为“越大越优型”时，评价参数大于或等于最大值时，该参数的决策因子取1，评价参数小于或等于最小值时，该参数的决策因子取0;当参数为“越小越优型”时，评价参数大于或等于最大值时，该参数的决策因子取0，评价参数小于或等于最小值时，该参数的决策因子取1。因此求出的决策因子介于［0，1］。

1.1.4 井间窜流评判标准

根据BD油田开发规律，结合其他类似油田开发规律和最近的实际监测值的平均值，确定指标见表1。

表1 监测指标评判标准

1.2 评价指标权重的确定和综合指数计算

1.2.1 权重分配

指标权重的确定方法分为主观赋值法和客观赋值法，这2类方法各有利弊，根据这2类方法的优缺点，并结合油田实际情况采用层次分析法和专家打分法［11］。层次分析法把问题分为若干层次，然后根据专家打分法对每一层次各元素的相对重要性给出定量表示。通过各层次的分析协调，达到整个问题分析结构的统一。

对标准层分配权重，根据专家打分法对井组因素和油井因素判别，2类的权重依次为0.50、0.50，其指标的权重见表1权重系数一级。当判别井组和油井时，根据专家打分法分别对井组和油井的各评价指标渗透率突进系数、无因次注入量、单向受效对应程度等进行判别，其指标的权重见表1权重系数二级。

1.2.2 动态权重法

如果油田缺少某些静态或动态指标的资料，为避免产生误差，采用“动态权值”的方法:先将缺少资料的指标的权值取作0，再将所有指标理论权重累加起来，用各个指标的理论权重值除以理论权重的累加值，作为各指标实际判断计算的权值，即实际权值［12］。

1.2.3 综合指数计算

注采井间窜流通过计算综合指数(MI)来反映，据此即可判断当前的窜流程度。

(1)参照评判标准，根据当前个指标的具体值计算各井组和油井的的加权平均值:

(2)综合指数数值越大窜流程度也严重，当值小于0.48时，表示该注采井组生产状况正常;当值大于0.48小于0.72时，表示窜流程度为中，该注采井组可适当进行控水措施;当值大于0.72时，窜流程度为强，该注采井组有必要进行控水措施。

(3)比较注采井组中采油井的综合指标Z，其中max(Z采油井)为窜流最严重的水窜方向。

2 油藏实际应用情况

2.1 实际油藏窜流计算结果

图1 BD油藏平面上注采状况

BD油藏由生产动态反映出的注采状况见图1，图中以注水井 (箭头的起始位置)为中心分成7个注采井组，箭头的指向位置是采油井，箭头方向代表对应的注采关系，各个箭头上的编号代表各个油井综合指数的大小顺序，综合指数越大序号越靠前，编号为①的箭头代表该井组该方向对应的注水井和采油井之间窜流最严重，编号②次之，依此类推。编号为①的箭头所指方向为井组的窜流方向。可以看出:平面水驱存在较大差异，局部井区窜流严重。油藏裂缝较发育，受储层裂缝影响，水驱存在方向性;注入水优先沿裂缝方向推进，其余方向见效缓慢，甚至不见效。受裂缝影响，部分油井受效较快:B12、B4、B10井等。部分油井未见到明显注水效果:B13－3、B6－4、B6－3井等。

2.2 窜流结果分析和治理措施

根据以上建立的方法，应用于江苏BD油田，注采窜流状况分析结果见表2，与油田实际情况相符。

(1)井组窜流程度判别。注采井区B12－3、B13－2综合指数大于0.72，窜流程度为强，油井含水较高，注入水驱替效率差，必须实施控水措施，注采井区B3－2、B6－5、B7－1、B9－2综合指数介于0.48～0.72之间，窜流程度为中，可适当实施控水措施。

(2)井组窜流方向判别。在强窜流井组B12－3中，侧B5和B12采油井综合指数最大，是井组窜流的主要方向。在强窜流井组B13－2中，侧B13－6和B13采油井综合指数最大，是井组窜流的主要方向，应作为井组控水的主要方向。