生产测井资料在低渗透裂缝性油藏精细数值模拟中的应用

秦民君,李宁,郑小敏,赵慧,吴迪,张宏

(1.中国石油集团测井有限公司生产测井中心,陕西西安710200;2.中国石油集团测井有限公司技术中心,陕西西安710077)

0 引 言

长庆油田低渗透油藏非均质性均较强,特别是对于裂缝性的低渗透油藏[1-2],裂缝的广泛存在造成渗透率在纵向上和平面上的分布很不均匀,储层的各向异性、非均质性都非常强。从而造成油藏注水井注入剖面和生产井产出剖面不均,平面上水驱前缘突进情况明显[3-4]。随着开发进行,层间矛盾、层内矛盾越来越突出,势必造成单层突进,综合含水上升,产油量下降。仅靠开发初期的地质资料等静态资料分析无法判断开发后期油田的注入剖面和产出剖面形状,必须进行生产测井测试。生产测井测试资料主要包括:注入剖面、产出剖面、剩余油测井、井地电位、井间示踪剂、微地震监测、套损检测及各种压力测试资料等[5-7]。

油藏数值模拟方法是应用计算机研究油气田开发过程中油、气、水以及注入剂渗流规律的数值计算方法,它能够解决油气藏开发过程中难以解析求解的极为复杂的渗流及工程问题[8-10],是评价和优化油气藏开发方案的有力工具,但是对于非均质性较强的注水开发油藏,模拟准确率较低。

本文从分析动态开发资料、生产测井资料入手,将其与油藏数值模拟方法进行结合,提出一套适应低渗透裂缝性水淹地层的精细油藏数值模拟方法。

1 非均质油藏精细数值模拟

图1 非均质油藏精细数值模拟流程

针对长庆油田BYS区低渗透裂缝发育注水油藏进行了精细数值模拟研究,主要流程见图1。常规油藏数值模拟方法受网格尺度限制,无法准确模拟出裂缝发育情况及注水沿裂缝推进速度。本文针对区块地质条件,结合生产测井与动态分析成果,初步预测储层裂缝发育状态,利用局部网格加密技术[11],通过修改加密网格属性实现裂缝发育特征刻画,结合数值模拟过程中单井动态拟合验证与修正相关裂缝参数,实现注入水沿裂缝突进现象的有效模拟,更准确地获取了油藏局部剩余油分布及单井水淹特征[12-15]。通过局部网格加密技术,使空间分辨率得到显著提高,与常规的数值模拟结果相比能够更好地描述注水前缘。利用生产测井测试资料对历史拟合结果进行符合性检查,如模拟结果与测井结果相符则接受,反之则修改模型重新拟合。通过符合性检查可以使模拟结果与测试结果一致,提高了模拟结果的准确性和有效性。

2 区块概况

长庆油田BYS区C4+52油藏为典型的低渗透裂缝性注水开发油藏,目前处于高含水开发前期,该区裂缝、高渗透率带发育(截止目前发现裂缝9条,高渗透率带40条),油井见效后易引起含水上升,前期已开展了注入剖面测井、剩余油饱和度测井、产出剖面、井地电位水驱前缘监测、示踪剂监测等。该区水驱方向具有多向性,主要水驱方向为近东西向,但由于开发时间、储层特点及开发矛盾等因素影响,前期常规油藏数值模拟结果对于裂缝、高渗带模拟效果不理想,对于平面和剖面水驱规律认识不足,对于后期精细注采调控难以提供有效建议。

2.1 动态开发资料分析

以BYS区的Y49-32井组为例,进行动态开发资料分析。Y49-32井组是以Y49-32为中心注水井的菱形反九点井组。

图2为2010年6月与2015年6月2个时间节点该井组的开采现状对比图。在5年的开发过程中,Y49-33、Y49-31、Y48-33井组的含水率上升明显,含水率分布从79.3%、74.9%、13.0%,上升为98.5%、95.8%、57.5%,上升率分别为19.2%、20.9%和44.5%。Y49-33、Y49-31井组由中含水阶段变为特高含水阶段,Y48-33井组由低含水阶段变为中含水阶段。结合该区域的地质特征推断,Y49-32至Y49-31和Y49-33井组间可能存在裂缝(见图2中红色箭头)导致油井暴性水淹,Y49-32至Y48-33井组间可能存在高渗透率带通道(见图2中蓝色箭头)。

2.2 生产测井资料综合分析

吸水剖面资料是生产测井类最基础,应用最广泛的资料。注水井吸水剖面测井资料是油田开发动态监测必不可少的依据。它通过不同的参数组合,可以直接确定吸水层位,各层位的相对吸水量绝对吸水量,吸水厚度,注入强度,还可以间接判断堵漏效果,水驱状况等。

图2 Y49-32井组生产现状图

结合井组内油水井的完井测井数据和剩余油饱和度测井数据绘制成Y49-32井组的栅状图(见图4)。

图3 Y49-32注入剖面测试结果

图4 Y49-32井组栅状图

2.3 基于生产测井测试资料的油藏数值模拟修正

2.4 历史拟合对比

油藏历史拟合的基本目的是提高和验证油藏数值模拟参数的符合性,也就是验证所建地质模型的过程,验证建立的地质模型能不能重现油田的生产过程。历史拟合就是运用历史动态(已知的)反求油藏特性参数(未知的)的“反问题”。单井的动态历史拟合指标主要包括:产油量、产水量、产液量、含水率,瞬时生产气油比,单井累积产油量、单井累积产水量、以及井底流压等随时间的变化等。挑选了Y49-31井组的产油量、产水量、产液量、含水率等4个比较常用的参数,用于比较常规油藏数值模拟的历史拟合结果和新方法历史拟合结果。

由Y49-31井组的生产数据分析,该井2004年4月至2016年4月平均日产液6.58 m3,日产油1.06 t,日产水5.34 m3,含水率79.1%,但是该井在2011年3月份日产油量由0.87 t下降为0.20 t,与此同时含水率由74.1%上升为95.0%,为明显的暴性水淹现象。

图5 Y49-31井组产油量、产水量、产液量、含水率历史拟合结果

2.5 井组含油饱和度对比

2.6 综合解释及建议

3 结 论

(1)通过动态开发资料及生产测井资料分析,可以明确地识别出纵向及平面上注水不均衡的问题,但是不能准确地体现地下裂缝的发育情况。

(2)局部网格加密技术作为一种不均匀网格的加密技术,能够增加局部区域的分辨率,对于准确了解裂缝、微构造附近的注水情况是一种有效的技术。

(3)将生产测井资料的解释成果用于油藏数值模拟的先验输入条件,用以修正和指导模拟过程,使模拟结果与现场测井测试结果更加一致,综合解释更加准确、合理。