M区稠油油藏边水水淹规律研究

李琦

摘 要：稠油蒸汽吞吐是降压开采的过程，油藏压力大幅度下降，导致边水侵入现象日益加剧。水侵油层采出程度低，热利用率低，水淹区储量动用程度低，因此，要抑制边水，提高边水侵入区的采出程度，确保稠油热采的持续稳产，首先要搞清楚边水水淹规律，为以后针对不同程度水淹程度进行剩余油挖潜提供依据。根据区块的动态数据和静态数据，建立地质模型，进行数值模拟，对区块划分不同的水淹级别，分析其水淹规律，为今后边水侵入稠油油藏的高效开发提供一定的理论基础。

关 键 词：水淹规律；数值模拟；蒸汽吞吐

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）07-1524-03

Study on Edge Water Flooding Law of Heavy Oil Reservoir in M Block

LI Qi

（College of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China）

Abstract： The heavy oil steam stimulation is a depressurizing production process. Because of the decline of reservoir pressure， the edge water invasion phenomenon is more and more serious. The water invasion reservoir has low recovery degree， low heat utilization rate， and low producing degree. In order to curb edge water， improve the recovery degree of edge water invasion area， ensure continuous and stable yield of heavy oil thermal recovery， the edge water flooding rule should be studied. In this paper， according to dynamic data and static data， geological model was established， and numerical simulation was carried out， different water flooding level of the blocks was classified， the water flooding law was analyzed， which could provide theory basis for the efficient development of edge water invasion heavy oil reservoir in the future.

Key words： Water flooding law； Numerical simulation； Steam huff and puff

M區块原油相对密度分布在0.936 1～0.966 6 g/cm3之间，平均为0.957 g/cm3，原油粘度（40 ℃）平均值为3 993.44 mPa·s。该区块断块小，含油面积小，边水相对活跃，布井时距离边水较近，在蒸汽吞吐采油过程中，随着油层压力下降[1-4]，且原油粘度高，油水流度比大，导致油井严重水淹，针对此问题，通过建立M区块的精细地质模型，并进行数值模拟研究，结合数值模拟的剩余油饱和度图和属性图进行水淹规律研究。

1 M区块精细地质建模

M区Ⅲ3层地质储量为26.34×104 t，建模层位除Ⅲ31和Ⅲ32两个目的层外，还包括中间1个泥岩隔层，把每个小层均作为一个模拟层，纵向上划分为3个模拟层，地质建模平面上以3 m为步长划分348×315个网格，精细网格总数986 580个，为方便数值模拟计算，粗化为平面上以10 m为步长，划分成104×94个网格，网格数共计87 984个。

2 M区块数值模拟

将地质模型导入到数值模拟软件后，并结合流体及岩石高温高压物性参数、相对渗透率曲线、流体及岩石热参数以及M区块实际动态数据，对模拟区域进行数值模拟研究。开发生产动态历史拟合的目的是通过在已建立的地质模型上再现油田生产历史，并利用与实际生产数据拟合来修正初始形成的模型参数，使模型参数更加近似于实际油藏的真实地下与生产情况[5-7]。本次通过调整产层渗透率、油水相对渗透率、原油粘度等来拟合油藏日产液、日产油、含水率、日注入量，全区各指标拟合误差均在2%以内。

3 M区块水淹规律研究

3.1 动态分析法

统计单井采出与注入液体积差值、单井累计采注比发现，离油水边界线最近的两排井累计采注比及采出液与注入液体积差值较大，特别是离边水最近且投产较早的BQ89，累计采注比高达9.87，采出液体积要比注入水体积高出52 925 m3，地层累积亏空严重，水淹严重。从平面上看离边水区域较近的井先被水淹，离边水区域较远的井受边水影响较小（表1）。

表1 单井注采差异统计表

Table 1 Statistics of injection-production differences about single well

井号 累注

水/m3 累产

液/m3 累积

采注比 采出与注入

体积差/m3

BQ89 5 969.8 58 894.9 9.87 52 925.1

X5310 5 529.1 28 007.3 5.07 22 478.2

X5712 9 041.5 25 656.0 2.84 16 614.5

X5512 9 682.3 24 945.1 2.58 15 262.8

X5312 11 943.7 26 751.7 2.24 14 808.0

X5910 5 405.2 18 708.2 3.46 13 303.0

X5710 12 951.3 20 753.9 1.60 7 802.6

EX23 7 956.0 9 102.9 1.14 1 146.9

X5912 11 775.4 24 473.0 2.08 1 2697.6

X5914 16 531.7 25 019.4 1.51 8 487.7

3.2 数值模拟方法

利用数值模拟软件计算得到的剩余油饱和度分布图对油藏平面上的水淹特征进行分析，并根据以下方法确定了油藏平面的水淹级别，如图2-图6所示。

当剩余油饱和度So>60%，油层未动用，水淹级别为未水淹；当45%

图1 Ⅲ31层剩余油饱和度图

Fig.1 Remaining oil saturation of Ⅲ31 layer

M区Ⅲ31层在油水边界处存在高深带，在EX23附近渗透率较高，且井EX23累积采注比大于1，地层压力下降到原始地层压力之下，边水区的水就会沿着高深带流向低压区，造成边水沿高渗带突进，造成距离边水较近的生产井水淹。

图2 Ⅲ31层渗透率分布图

Fig.2 Permeability distribution of Ⅲ31 layer

图3 Ⅲ31层水淹级别图

Fig.3 Flooding grades of Ⅲ31 layer

图4 Ⅲ32层剩余油饱和度图

Fig.4 Remaining oil saturation of Ⅲ32 layer

图5 Ⅲ32层渗透率分布图

Fig.5 Permeability distribution of Ⅲ32 layer

图6 Ⅲ32层水淹级别图

Fig.6 Flooding grades of Ⅲ32 layer

M区Ⅲ32层投产的井距离油水边界处较近，其中EX23和X5310距离边水最近，仅为10～20 m左右，一方面因为这两口井累积注采比较高，地层亏空严重，另一方面两口井附近的渗透率相对较高，为了补充压力，边水沿这两口井突进，水淹级别强。X5912和X5914井处在高渗带，边水沿着该高深带，且侵入速度相对较快。

为进一步定量描述平面上的水淹特征，利用数值模拟计算结果，不同渗透率级别的剩余油饱和度进行统计，见表2。

表2 BQ57不同渗透率级别的含油饱和度

Table 2 Oil saturation at different penetration levels on BQ57

级别 Ⅲ31 Ⅲ32

平均剩余

油饱和度 网格数 平均剩余

油饱和度 网格数

<500 md 0.630 614 0.651 176

500～1 000 md 0.620 2064 0.638 1023

1 000～1 500 md 0.615 1038 0.635 637

1 500～2 000 md 0.605 1660 0.630 283

>2 000 md 0.597 766 0.612 244

从表2中可以看出M区剩余油饱和度随渗透率的增加而降低，即渗透率高的区域水侵速度快，水淹越严重。Ⅲ31、Ⅲ32层渗透率以500～1 000 md的网格居多，虽然Ⅲ31层渗透性相对于Ⅲ32层好，但是由于Ⅲ31层生产井距离油水边界相对于Ⅲ32层较远，所以Ⅲ32层的边水沿高渗带突进现象较Ⅲ31层明显，水淹较严重。

图7 不同渗透率级别的网格数

Fig.7 The grid number at different penetration levels

4 结 论

（1）距离边水近的井累积注采比大，即采出液体积与注入体积之差大，地层亏空，为了补充地层能量，边水侵入井区，造成水淹。

（2）油层非均质性强，即渗透率分布不均匀，形成高渗带，边水会沿高渗带突进，造成个别井水淹严重，采出程度低。

（3）生产井距离边水的距离也会影响到油层的水淹规律，距离油水边界较近的井水淹较严重。

参考文献：

[1]刘斌，王洪辉，李淑敏.小断块边水稠油油藏抑制边水侵入对策研究[J].成都理工大学学报（自然科学版），2009，36（5）：551-556.

[2]李葵英，陈辉，杨东明，等.边底水稠油油藏开发规律研究[J].西南石油大学学报：自然科学版，2008，30（3）：93-96.

[3]朱绍鹏.新庄复杂小断块边水稠油油藏开发对策研究[D].成都理工大学，2006.

[4]Ali，S M Farouq.Heavy oil-evermore mobile[J].Journal of Petroleum Science and Engineering， 2003，37（1）：5-90.

[5]牛纪凤，王新征，王新海，等.特高含水期厚油层层内剩余油研究方法一以济阳坳陷史南油田梁11斷块为例[J].石油天然气学报，2006，28（4）：345-347.

[6]周燕，赵红雨，李献民，等.改善非均质边底水稠油油藏开发效果的措施研究[J].特种油汽藏，2003，10（5）：45-46.

[7]Sing B， et al.Steam flooding Cold Lake Oil reservoirs Through a Bottom water Zone：a Scaled Physical Model Study[J].SPE21772.

（上接第1523页）

[2] 夏亚军.炼油厂瓦斯气异常放空状况及对策[J].广州化工，2012，40（3）：122-124.

[3] 刘国良，董红彦，等.火炬气螺杆压缩机内部结晶的分析[J].石油化工设备技术，2007，28（6）：39-40.

[4] 尤兴华，杨军朝.玉门炼油化工总厂节能技术改造[J].炼油技术与工程，2005，35（4）：59-61.

[5] 王彦臣，董正.应用能源技术[J].炼油装置能源的优化利用，2000，4（64）：9-12.