X油藏剩余油分布规律研究
2015-09-10赵阳冯国庆孙冈强焦文川油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学四川成都60500华北石油局河南郑州450064中石油煤层气有限责任公司忻州分公司山西忻州06600
赵阳,冯国庆,孙冈强,焦文川(.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室西南石油大学,四川成都 60500;.华北石油局,河南郑州 450064;.中石油煤层气有限责任公司忻州分公司,山西忻州 06600)
X油藏剩余油分布规律研究
赵阳1,冯国庆1,孙冈强2,焦文川3
(1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室西南石油大学,四川成都610500;2.华北石油局,河南郑州450064;3.中石油煤层气有限责任公司忻州分公司,山西忻州036600)
为了提高中高含水期油藏采收率,有必要弄清楚油藏剩余油分布规律,识别剩余油成因。在储层精细描述的基础上,结合生产动态特征,应用油藏数值模拟技术对X油藏剩余油分布进行了研究。对全油藏187口生产井进行生产历史拟合,拟合精度达到86%,符合工程精度要求。通过历史拟合结果分析,平面上剩余油分布呈连片状和交错状两种,纵向上由于物性差异,剩余油主要分布在储量基数大,物性较差的4小层。在此基础上,对油藏剩余油成因进行了分析,并且得到了各类型剩余油所占比例,即井网不完善型、井间滞留型、断层遮挡型和层间干扰型。
油藏数值模拟;历史拟合;剩余油分布;剩余油成因
X油藏位于哈萨克斯坦滨里海盆地东缘盐下古隆起带上,构造上是一个近南北向长轴背斜,区块内被12条断层分割,属于具有层状特点的短轴背斜构造油气藏,油层呈连续的环状分布,有气顶发育,边底水不活跃。储层储集空间以次生溶蚀孔隙为主,发育一定程度的微裂缝。原油密度为0.839 g/cm3,地下原油黏度为0.335 mPa·s,气油比为283 m3/t,体积系数1.74,密度低,黏度低,气油比高,体积系数大,属于典型的轻质原油。
1 油藏开发概况
X油藏1988年投入开发,初期利用天然能量开采,随着油井生产压力下降,油井气窜,气顶气非正规动用,油环压力下降加快。1995年后开始实施气顶屏障注水与行列注水开发,气顶压力有所回升,油环压力趋于平缓。目前该油藏共有生产井187口,其中采油井119口,注水井68口,平均日产液2 531.81 m3,日产油1 633.4 m3,综合含水35.48%。截止到2012年10月,该油藏累计产液2 332.78×104m3,累计产油2 179.39×104m3,累计产气87.95×108m3,累计注水4 090.74×104m3,采出程度24.41%。
目前油藏存在的主要问题有:非均质性强,剖面矛盾日趋严重,平面物性差异明显,注采对应关系较差,气顶外扩,形成次生气顶,部分生产井发生气窜。为了进一步挖潜剩余油,认识剩余油分布规律,提高油藏产能,进行油藏数值模拟研究,编制调整开发方案。
2 数值模拟研究
2.1网格模型
基于对X油藏地质特征的深刻认识,选择黑油模型进行历史拟合[1,2]。考虑断层的展布特征、储层发育的方向,以及保证了两井之间至少有3个网格,模型采用角点网格,平面上网格步长为80 m×80 m,尽可能表现采油井间的储层非均质性。
为了准确反映垂向上的非均质性,根据地层沉积旋回、主力和非主力油层的分布特点,在纵向上将该油藏划分为6个模拟层(见图1),总网格数为120×239× 6=172 080个,有效网格为139 269个。
图1X油藏网格图
2.2油藏历史拟合
在历史拟合阶段,模型以定油量生产,主要对该油藏开采期内全区及单井的压力、产气量、含水等历史进行拟合。全区拟合较好的井有102口,拟合精度达到86%,符合工程精度要求。从拟合精度看,无论是储量拟合、全区地层压力和含水拟合、全区累产气拟合还是单井产水产气拟合,其结果都在允许的误差范围内,这表明所建立的地质模型可以作为开发方案预测的基础。从全区产气拟合图(见图2)和全区含水拟合图(见图3)趋势上看,计算值和实测值不仅趋势一致,而且误差较小,吻合程度较好。
3 剩余油分布规律
经分析研究认为,剩余油分布主要受储层非均质性、构造、断层等地质因素以及注采关系、生产动态等开发因素控制,剩余油主要分布在注入水未波及油层以及物性差驱油效率低的部位,微观上主要由于非均匀推进、绕流、卡断等现象形成剩余油[3-6]。
3.1剩余油平面分布规律
通过数值模拟研究,认为剩余油平面分布规律如下:
连片状:储层厚度大,非均质性强,注入水的驱替作用使得剩余油分布不均匀。在井网和物性差异影响下,最终形成连片状剩余油。从剩余油分布图(见图4a)可以看出,剩余油富集区主要依附储层物性差部位以及断层附近。原因主要有两个:(1)储层物性差,注入水难驱替;(2)断层对油水渗流的屏障作用使流速减缓。
交错状:交错状剩余油以井间滞留为主控因素,从剩余油分布图(见图4b)可以看出,剩余油主要分布于生产井间压力平衡区。原因主要是在井间压力分布曲线上零压力梯度点附近,驱动压力梯度最小,在纵向非均质影响下,该部位驱油效率差异很大。
b-交错状剩余油图4 油藏剩余油平面分布
3.2剩余油纵向分布规律
X油藏纵向上划分为6个模拟层,由于沉积环境和开发措施的差异,各模拟层储量动用状况各不相同,总体来说(见表1),物性较好的层采出程度高,物性较差点层采出程度较低。2、5小层物性较好,平均渗透率较高,水淹程度高,采出程度高达27.39%~28.18%,但是两个小层储量基数大,所以剩余油较多,仍具有较大的挖掘潜力。1、4小层相对物性较差,多层合采时由于层间干扰,采出程度相对较低,仅为15.21%~21.96%,其中4小层储量基数大,剩余油比例最高,是今后调整开发的主要对象。因此,下步注采调整中应细分开发层系,改善层间关系,使物性较差的油层得到有效开发。
表1 模拟层物性与采出程度对比表
3.3剩余油成因分析
根据油藏实际情况,参考国内剩余油成因分类标准[7-10],将X油藏剩余油成因分为以下四类:井网不完善型、井间滞留型、断层遮挡型及层间干扰型。利用剩余油饱和度分布图和储量分布图,对各类剩余油进行了划分(见表2),其中井间滞留型居多,占38%,其次是井网不完善,占32%。形成原因如下:(1)由于层内物性及断层的分割作用,部分区域油水井注采对应关系差,射孔对应率低,导致油井不受效或水井无效注水,在靠近油气界面的高构造部位以及油水界面处未安排采油井,造成剩余油在井网控制不住的区域富集(见图5)。(2)油藏初期注采比低,大井距生产时,在井间压力平衡区或井间零压力梯度部位,尤其是井间低
剩余油类型 剩余可采储量/(104m3) 所占比例/%井网不完善型 2 138.88 32井间滞留型 2 564.61 38断层遮挡型 605.03 21层间干扰型 1 432.52 9合计 6 741.05 100
图5 井网不完善型剩余油
图6 井间滞留型剩余油
4 结论
(1)完成了全油藏187口生产井的生产历史拟合,拟合精度86%。
图8 层间干扰型剩余油
(2)总结剩余油平面上和纵向上的分布模式,平面上呈连片状和交错状;纵向上主要分布在储量基数大,物性较差的4小层。
(3)将X油藏剩余油成因分为4种,即井网不完善型、井间滞留型、断层遮挡型以及层间干扰型,其中井网不完善型占32%,井间滞留型占38%,断层遮挡型占21%,层间干扰型占9%。
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Study of distribution regulation of remaining oil in X reservoir
ZHAO Yang1,FENG Guoqing1,SUN Gangqiang2,JIAO Wenchuan3
(1.State Key Lab of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu Sichuan 610500,China;2.Sinopec North China Petroleum Bureau,Zhengzhou Henan 450064,China;3.PetroChina Coalbed Mathane Company Limited Xinzhou Company,Xinzhou Shanxi 036600,China)
In order to improve oil recovery at high water-cut stage,it is necessary to realize the distribution regulation and forming reasons of remaining oil.On the basis of delicate reservoir description,combined the feature of production performance,the remaining oil distribution of X reservoir is studied with the application of reservoir numerical simulation. History matching is carried out on 187 production wells,and the matching accuracy reaches 86%that conforms to the requirements of the engineering precision.Through the analysis of the history matching results,there are two distribution modes in the plane,schistose remaining oil and interlace mode remaining oil.While in vertical direction,due to the physical differences,the remaining oil is mainly distributed in the fourth layer with large reserves and poor physical property.With the result,the forming reasons of the remaining oil are analyzed and obtain the proportion of each type of remaining oil,which contain well pattern type,inter well type,fault type and interlayer interference type.
reservoir numerical simulation;history matching;remaining oil distribution;remaining oil forming reasons
10.3969/j.issn.1673-5285.2015.01.010
TE327
A
1673-5285(2015)01-0037-04
2014-11-04
赵阳,男(1989-),湖北荆门人,硕士研究生,主要从事油藏描述及油藏数值模拟研究,邮箱:zyredaiconglin@163.com。