复杂边底水油藏地层压力预测和调控研究.pdf
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1、2023年10 月第3 9 卷第10 期质量石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2023Vol.39 No.10复杂边底水油藏地层压力预测和调控研究张磊1,钟立国,郝同春,侯欣欣,李文博11.中海石油(中国)有限公司天津分公司(天津3 0 0 4 5 9)2.中国石油大学(北京)人工智能学院(北京10 2 2 0 0)摘要位于渤海西部海域的曹妃甸油田受构造和储层的双重制约,油水系统十分复杂,主要发育底水油藏,次之以底水为主的边底水油藏。准确判断边底水在生产过程中对储层压力的影响规律是提高该油藏开发效果的关键。以曹妃甸1
2、1-6 油田为例,针对多砂体复杂交错的边底水油藏,利用地质建模技术建立构造、岩性和物性模型,并通过数值模拟技术,挖掘边底水对地层压力和井间连通性的影响规律,有助于对边底水油藏有深入的了解,并为油藏开发方案设计提供辅助性依据。关键词曹妃甸油田;边底水油藏;储层压力;数值模拟D0I:10.20029/j.issn.1004-1346.2023.10.001Research on the Formation Pressure Prediction and Regulation of ComplexEdge-bottom Water ReservoirZHANG Lei,ZHONG Liguo,HAO
3、 Tongchun,HOU Xinxin,LI Wenbao1.Tianjin Branch Company,Cnooc(China)Limited(Tianjin 300459,China)2.College of Artificial Intelligence,China University of Petroleum(Beijing 102200,China)Abstract Caofeidian Oilfield,located in the western Bohai Sea,is constrained by both the structure and the reservoir
4、.The oil-watersystem is very complicated.Bottom water reservoirs are mainly developed,followed by edge-bottom water reservoirs dominated bybottom water.Accurately judging the influencing regularity of edge-bottom water on the reservoir pressure during production is thekey to improving the developmen
5、t effect of this reservoir.In this paper,with Caofeidian 11-6 oilfield as an example,the structure,li-thology and physical property models are established by geological modeling technology for the complicated interleaved edge-bottomwater reservoir with multiple sand bodies.And through numerical simu
6、lation technology,the influence law of edge-bottom water onformation pressure and interwell connectivity is explored.This helps to have a deep understanding for the edge-bottom water reser-voir,and provides an auxiliary basis for the design of reservoir development plan.Key words Caofeidian Oilfield
7、;edge-bottom water reservoir;reservoir pressure;numerical simulation张磊,钟立国,郝同春,等.复杂边底水油藏地层压力预测和调控研究 J.石油工业技术监督,2 0 2 3,3 9(10):1-6.ZHANG Lei,ZHONG Liguo,HAO Tongchun,et al.Research on the formation pressure prediction and regulation of complex edge-bot-tom water reservoirJJ.Technology Supervision in
8、 Petroleum Industry,2023,39(10):1-6.然能量开采。但天然能量开采后期,将面临地层压0引言力下降,特高含水和低采油速度等问题,严重影响曹妃甸油田是国内少有的大型强边底水油田,产液效率,为了保证油井产能稳定和钻完井作业安以水平井开采为主。边底水油田存在天然的能量全,控制地层压力稳定至关重要。而由于与注水井供给,在油田开发初期,往往只布置产油井进行天开发方式不同,地层压力变化规律和影响因素及压收稿日期:2 0 2 3-0 3-0 7;修回日期:2 0 2 3-0 6-0 1基金项目:国家科技重大专项“渤海油田高效钻完井及配套技术示范一一蓬莱油田群注采条件下压力评价与
9、安全控制”(编号:2016ZX05058-002-003)。作者简介:张磊(19 9 0 一),女,硕士,工程师,现主要从事钻井技术的研究工作。E-mail:2力调控方法也存在差异。目前,国内学者通过公式推导、数值模拟和室内实验已初步认识了边底水油藏中井网布置、夹层发育和水体大小对开发效果的影响 2-4,并提出相应的提液增效技术 5-7 1,其中以底水稠油油藏为主 8-13 1,但对于大型强边底水稀油油藏中地层压力的变化规律和主要影响因素研究较少114-15 。本文以曹妃甸油田某区块为例,应用数值模拟技术建立理想模型深入分析大型边底水油藏条件下,影响地层压力变化的关键因素;并设置断层、高渗区和
10、多层组开发等复杂条件,研究其对边底水油田地层压力的影响程度。该研究得到了大型边底水油田的地层压力变化规律和调控方法,为油藏早期设计开发方案提供辅助性的依据。1地质背景与开发难点曹妃甸油田位于渤海湾盆地埕宁隆起区,受基底古地貌和断裂系统影响形成披覆背斜和半背斜构造。含油层系多、纵向上含油井段长、储层沉积类型多样、河流相储层分布复杂等因素影响,导致平面和纵向上存在多套流体系统,层间能量差异大。油田主力油层含油井段长7 7 0 m,共发育8 5个主要含油砂体,且含油砂体分布范围大,油层厚度大,平均油层厚度大于10 m。采用单砂体水平井开发,但水平井井网部署不规则(砂体和剩余油分布),且井轨迹随着加密
11、开发井增多而更为复杂。从边底水类型来看,主要发育底水油藏,次为边水油藏。从驱动类型来看,主力砂体油藏主要为强边水、底水驱动。曹妃甸11-6 油田表现出典型的强天然水驱油藏特征:油田投产之后,边底水迅速突破,含水上升快,基本没有无水采油期;砂体平面上生产特征差异大;产量的接替主要依靠新井投产,油田进人中高含水期后含水上升减缓,油田开发效果逐渐好转;大部分的原油在中高含水阶段采出。根据历年压力测试资料分析(图1):N1g上(CFD12-1-7)砂体原始地层静压13.9 14.5 MPa。目前,全区地层压力为10 12 MPa,地层压力下降了2.5 3.5 MPa,属于下降状态。N1g下(CFD12
12、-1-7)砂体为底水油藏,原始地层压力14.5 14.8MPa,地层压力下降0 3 MPa。目前,整个油藏的压力总体有所下降,但天然能量充足,尚未考虑人为补充能量。石油工业技术监督181614121086200617151311F9F75F312004图1曹妃甸11-6 油田井区地层压力2边底水油藏井间压力变化规律根据曹妃甸油田地质和开发特点,分别建立理想的底水模型和边底水模型,模拟3 口平行水平井在单砂体模型中同时开采,考察不同井距、产液量、原油黏度、渗透率等因素对天然能量开采条件下地层压力的影响规律,以此挖掘影响边底水油藏中地层压力变化的主导因素。2.1边底水油藏影响地层压力的主因素分析根
13、据研究方案设计需要,建立具有背斜构造特征的理想模型为基础模型。按平行于油水界面的方式从油藏顶部向下至油水界面将油藏划分为10层,模型网格数为6 9 6 9 10=4 7 6 10 个,模型X、Y方向网格步长为2 0 m,Z方向网格步长为1m。纵向上110 层均为油层,底层或油藏边缘添加水体,模拟底水或边水,水体厚度2 0 m,水体半径5 km。模型顶深14 5 7 m,压力系数1.0,初始渗透率为1m。本研究所建立的底水模型和边水模型如图2所示。为明确日产液量、渗透率、原油黏度、井距和水体大小等影响因素对边水油藏地层压力的影响情况,制定研究方案(表1)进行数值模拟。在底水油藏不同因素影响下开发
14、井处亏压和开发井与采出井之间压差数据可见,对于底水油D8HD14HD19H D38HD1H20082010年度(a)N1gII 下(CFD12-1-7)6D-3H6D-4H6D-3HST 6D-11H 6D-12H2006200820102012年度(b)N1gII 上(CFD12-1-7)20122014201420162016张磊等:复杂边底水油藏地层压力预测和调控研究藏,影响开发井处亏压和开发井与采出井之间压差因素按大小次序依次为:产液量一原油黏度、水体3大小、井距一渗透率一油层厚度、油井长度和避水高度。PRO1PRO2PRO3PRO1PRO2PRO3(a)底水模型表1压力分布规律研究数
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