一种新井部署矿场可实施性的定量评判方法及其在XX 油田的应用

2020-12-11王优先郭印龙韩丰华

石油地质与工程 2020年6期

王优先，郭印龙，韩丰华

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132）

由于油层物性、井网控制和水驱控制的差异，稀油老油田平面上主体区和边角区之间、纵向上主力层和非主力层之间的采出程度、水淹状况、剩余油分布等均存在较大差异；同时油层非均质性越强，开采时间越久，这种差异就越加剧，最终导致地下剩余油分布越来越复杂，新井部署矿场实施的风险也越来越大，低效新井越来越多，因此亟需一种相对完善的新井部署矿场可实施性的评判方法来扭转这种被动局面[1]。根据近几年的开发实践，本文尝试归纳总结出一种新井部署矿场可实施性的定量评判方法。

假设某多层开采的稀油老油田的某个井区共发育n 个油层，现井网控制比较差，动用效果不理想，打算部署一口新井来改善这个井区的动用效果。为此，在储量地质图中逐层测量这口新井所能控制的含油面积及有效厚度，根据开发过程中取得的钻井、测井、录井、试油、生产及方案资料等确定相应的计算参数，通过油藏工程方法依次确定其原始地质储量、现综合含水、现采出程度及最终可采储量，与新井控制可采储量政策界限比较，若最终可采储量不小于新井控制可采储量政策界限，则矿场可实施；否则矿场不可实施，从而实现了定量评判其矿场的可实施性。

1 评判方法及步骤

1.1 新井控制可采储量政策界限的计算

根据投入产出平衡原理，计算新井控制可采储量政策界限[2-3]：

1.2 单层新井控制区域原始地质储量的计算

1.3 单层新井控制区域综合含水的确定

通过油水井动态综合分析，绘制单层含水分级图，确定新井控制区域单层综合含水，具体操作如下：

（1）假定某油田某单层为断层-岩性-边水控制的构造油藏，面积注水开发，采油井a 口，注水井b 口，设定边界条件为：①油水边界处的含水为1；②注水井点处的含水为1；③断层边界处的含水为0；④油干边界处的含水为0。则根据a 口采油井点处的实际生产含水数据，在单层含油面积内用内插法可绘制该单层含水分级图。

（2）关键难点是a 口采油井点处含水的确定，其方法如下：①若有单采资料，从单采资料中获得；②若有产液剖面，从产液剖面资料中获得；③既没单采资料也没有产液剖面，首先据kh 值（k 为渗透率，h 为有效厚度）劈分单井单层控制储量，再据kh值劈分合采产量，并据两次劈分结果计算井点采出程度，最后根据含水与采出程度关系[8]确定井点单层的综合含水，即应用式（3）反算综合含水。

（3）把部署的新井靶心坐标标定在含水分级图上，读出其对应的含水值，作为新井控制区域该单层的综合含水。

1.4 单层新井控制区域采出程度的计算

单层新井控制区域采出程度的计算公式[8-12]为：

1.5 单层新井控制区域剩余可采储量的计算

单层新井控制区域剩余可采储量的计算公式[12]为：

式中：Niy为第i 个油层的剩余可采储量，104t。

1.6 合层新井控制区域剩余可采储量的计算

合层新井控制区域剩余可采储量的计算公式为：

式中：Ny为合层的剩余可采储量，104t。

1.7 矿场实施可行性评判

若Ny≥NR，则矿场可实施；若 Ny

2 应用实例及效果

XX 油田自1977 年投产，目前处于特高含水开发后期，标定水驱采收率48.82%，采出程度43.71%，综合含水95.23%。

通过井网控制综合分析认为，该油田 XX 井区共发育4 个油层，现井网控制比较差，考虑复杂结构井的应用，通过部署新井X538 井来动用此部分储量。具体计算过程如下：

2.1 新井控制可采储量政策界限的计算

应用式（1）计算X538 井控制可采储量的政策界限，计算参数取值及结果详见表1。计算结果表明，在现有的技术经济条件下，该井控制的可采储量政策界限为1.21×104t。

2.2 单层控制原始地质储量的计算

X538 井可钻遇4 个油层，应用式（2）计算所钻遇各单层的原始地质储量分别为2.29×104，3.76×104，1.30×104，0.89×104t，其合层控制原始地质储量为 8.25×104t（表 2）。

表1 X538 井控制可采储量政策界限计算

2.3 单层综合含水的确定

通过油水井动态综合分析，结合水驱油藏工程原理，绘制单层含水分级图，确定X538 井钻遇的4个油层在该井区的综合含水分别为90%、50%、20%及20%（表2）。并以Eh2Ⅱ15 小层为例来说明具体操作步骤：

第一步：绘制单层的含水分级图。Eh2Ⅱ15 小层为断层-岩性-边水控制的构造+岩性油藏（图1），北部为①号断层，西南为岩性尖灭带，油藏自东向西逐步抬升并尖灭，含油高度120 m 左右。2009 年底，采用边外1 口水井（X24 井）注水补充地层能量、内部2 口油井（X201、X201-1）采油投入开发。2015 年底，为了改变该单层液流方向，X201 井转注，X201-1 井继续采油。截至2019 年8 月，X201-1井含水已达到90%，根据开发历程可知，该单层动用效率最好的区域为东北部，即X201―X201-1 一线以北区域，其含水比较高；而东南部，即X201―X201-1 一线以南区域，因水驱不到，含水比较低。因此，以前面所设定的4 个边界条件及油藏工程原理为基础，用内插法编制该单层含水分级图（图1）。第二步：把所部署的X538 井的靶心坐标标注在含水分级图上，读出其对应的含水值为50%（图1）。

表2 X538 井矿场可实施性定量评判数据

图1 X538 井区Eh2Ⅱ15 小层含水分级展布

2.4 单层采出程度的计算

应用式（3）计算X538 井所钻遇各单层的采出程度分别为39.01%、26.29%、18.26%及18.26%（表2）。

2.5 单层剩余可采储量的计算

应用式（4）计算X538 井所钻遇各单层的剩余可采储量分别为 0.22×104，0.85×104，0.40×104，0.27×104t（表 2）。

2.6 合层剩余可采储量的计算

应用式（5）计算X538 井合层的剩余可采储量为1.74×104t（表2），即若矿场打此新井，评价期内，该井可累计采油1.74×104t。

2.7 矿场实施可行性评判

由计算结果可知，X538 井实施后Ny为 1.74×104t，NR为 1.21×104t，即yRN>N ，所以，该新井矿场具有可实施性。

2.8 矿场实际应用情况

XX 油田 X538 井于 2018 年 10 月 1 日开钻，10月 19 日完钻，所设计的 4 个油层全部钻遇，并于2018年11月16日对其中的Eh2Ⅱ15小层进行单采，初期日产油6.7 t，含水48.5%，截至2020 年4 月20日，仍只对Eh2Ⅱ15 小层单采，日产油2.1 t，含水93.8%，已累计产油0.13×104t；水驱法预测至含水98.0%时[7]，累计产油将达到 0.86×104t。本文所阐述的定量评判方法计算的剩余可采储量与之相比，仅差0.01×104t，误差仅为1.18%，准确度较高。

截至目前，利用新井部署矿场可实施性的定量评判方法，共评判实施新井12 口，其中，生产效果较好的井达11 口，预测成功率为91.6%。