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[摘 要]当前,小型砂岩油藏的勘探与开发具有越来越重要的作用。本文以小型砂岩油藏合理开发技术政策界限作为研究的重点,实现最优组合开发技术政策,实现小砂体油藏有效开发的目标,通过油藏工程方法、地质建模、数值模拟等技术手段,对小型砂岩油藏开发技术政策进行了研究。
[关键词]小型油藏 开发技术政策 数值模拟
中图分类号:P618.130.2+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0078-01
小型油藏具有油层较薄、压力系数较低的自然特点,因此其在产能与天然能力等方面都存在不足。在对小型砂岩油藏开发的过程中存在较大的技术难点,针对油田存在的具体问题,对小型砂岩油藏开发技术政策进行了研究,对于小型油田高效经济开发有着非常重要的指导意义,有利于油田开发与开采效果的改善。
1 油藏精细地质建模的相关研究
1.1 基础资料的处理
在油藏精细地质建模的相关研究中,所涉及的学科内容包括地球物理、地质开发、石油地质等多个学科的内容,在建模的过程中所需要资料的来源复杂多样。因此,资料的准确性与全面性对油藏精细地质模型的可靠性与准确性有着决定性的作用。由于油井开发的时间跨度较长、资料种类较多,而且在不同的时期与公司所采用的原始资料的格式都是不同的,在油藏地质建模的过程中存在着较大的困难。本文在对基础资料进行处理的过程中,首先将静态数据实现数字化,从而实现对地质模型的标定与质量控制。
1.2 油藏构造模型建立
在油藏地质建模过程中,首要的任务就是对地质模型网格进行确定并划分,利用油藏的描述结果对网格的规模与步长进行划分,从而对油藏的地质特征进行真实的反映。同时,在地质模型玩个进行确定与划分的过程中,还需要考虑计算机的性能。从理论上将,油藏精细地质建模研究的网格步长在划分的过程中是越小越好,但是由于计算机软件与硬件等方面的限制,网格的步长并不能够设置到无限小。
在完成地质模型网格进行确定与划分之后,要对油藏三维构造模型进行构造,对油藏储层的空间格局进行反映。在油藏构造模型中包括地层层面模型、断层模型两种类型。地层格架模型中的内容包括坐标数据、分层数据等,属于叠合层面模型,采用的建模方法为确定性,首先通过插值法形成等时层的顶层面模型与底层面模型,之后依据地层组合方式实现层面模型与断层模型的整合,实现油藏构造模型的建立。
1.3 油藏精细地质模型建立
在相关的属性参数建模研究中,通常都是采用稳健的序贯高斯模拟方法作为算法,具体的过程为:第一,对属性参数进行正态得分;第二,利用变差函数得到变换后随机变量的条件概率分布函数;第三,从条件分布函数中对分位数进行提取,从而得到正态得分模拟;第四,通过对模拟结果的反变换,得到随机变量模拟实现。在小型砂岩油藏中,由于沉积作用的影响,各沉积微相砂体存在明顯的差异。在对小层内砂体的孔渗饱特征值统计的基础上,利用正态分布的热层次、变函数分析结构、砂体厚度展布分析结果等为协同变量进行共同的约束,利用序贯高斯模拟方法实现小型砂岩油藏精细地质模型的建立。
2 开发技术政策界限研究
2.1 小型砂岩油藏的开发方式研究
1.天然驱油方法
一般情况下,油藏的天然驱动类型主要包括以下几种:第一,天然水驱油藏,通过边水或底水的压头提供驱油能量,对油藏进行驱动;第二,气驱油藏,通过原生气体的膨胀作用作为驱油能量;第三,溶解气驱油藏,通过溶解气的膨胀作用作为驱油能量;第四,综合驱动油藏,由以上两种或两种以上作为驱油能量。
2.2 弹性驱动方法
弹性驱动指的是利用岩石或者流体的弹性将原油驱动到井底的开采过程,主要的特点为原始地层压力是饱和压力的几倍以上,原始汽油比较低;油层边缘的渗透性较差,地层压力在一般采用速度条件下下降较快,油井产量也随着不断降低。在对弹性采收率进行计算的过程中,可以依据油藏从压缩系数与地饱压差的乘积得到弹性能量采出的阶段采收率,依据总压缩系数与原始地层压力的乘积得到最大弹性采收率。通过对弹性采收率计算之后可知,小型砂岩油藏的地饱压差较低,通过这种开发方式最终的采收率较低,故不推荐使用。
2.3 溶解气采收方式
溶解气驱开主要适用于原始地层压力与饱和压力相比略高或相等、原始汽油比较高、没有原生气顶的油藏。油藏边缘的渗透性非常差,在对其进行开发的过程中,由于地层压力不断下降,导致汽油比迅速上升,出现油井产量快速下滑的情况。通过高压物性实验对原始油气比进行确定,如果原始油气比越大,则证明能够利用的气体能力越大;通过高压物性实验还可以对原油的收缩率进行确定,一般情况下收缩率为15%-30%时,其对采收率的提高最有利。
3 油藏注采压力系统研究
3.1 地层压力保持程度
在小型砂岩油藏中,由于地层的天然能量比较弱,应该通过早期注水的方式对地层的压力开发进行保持。对区块的压力保持程度进行模拟,在对网井进行优选的基础上,在压力保持水平分别在80%、90%、100%、110%的时候进行注水工作。模型生产井都采用定流压为14MPa,保持注采比为1:1的状态下进行生产活动,同时依据水井吸水能力对注水井最大注水量进行限定。随着压力保持水平的不断增加,累计产油量先呈现出增加的趋势,在一定程度之后趋于平缓;压力保持水平越高,证明地层的能力越高,其油井的开采效果就越好。然后,当地层压力比饱和压力高时,原油粘度会随着压力的增加而增加,对开采造成不利的影响,最终对开发的效果造成影响。
3.2 确定开发技术政策界限
压力系统、注采系统等多个因素都会对油藏开发效果造成影响。因此,在对油藏开发技术政策界限进行优化的基础上,要综合考虑多种因素之间的相互作用,通过优化结果为开发决策提供更加可靠的依据。当前,正交试验是最为普遍的试验设计方法,能够利用正交表对多因素、多水平的实验方案进行安排,通过试验与分析寻求各个因素的最佳组合方案,在油水井生产制度优化、低渗透油田井网优化中有着较为广泛的应用。正交试验主要的步骤为:第一,确定需解决的问题,将开放方案优化模型转化为利用正交试验优化的数学模型;第二,对模型影响因素进行分析,确定因素的影响程度与规律;第三,依据优化目的对方案评价指标进行选取;第四,在地质、工程许可的范围内对因素试验水平进行选取;第五,对正交表进行合理设计,对试验方案下对应的评价指标进行模拟计算。
总结
随着油藏勘探开发的深入,可供开发的优质储量不断减少,依靠新油田增加可采储量的潜力明显降低。小型砂岩油藏由于储量规模小、网孔程度低而不受重视。当前,有针对性地制定合理的开发技术政策及合理界限,实现对小型砂岩油藏的有效开发,有着非常重要的现实意义。
参考文献
[1] 侯健,张言辉,宫汝祥. 高渗透稀油强边水油藏开发技术政策优化——以春光油田排2油藏为例[J]. 油气地质与采收率,2012,06(37):82-86+116-117.
[2] 杨生榛,王春林,袁述武,尚娅敏,陈艳红. 克拉玛依油田二类砾岩油藏二次开发后开发技术政策及精细注水研究——以一东区克上组油藏为例[J]. 新疆石油天然气,2010,03(63):28-32+114.
作者简介
王晶(1979—),女,汉族,黑龙江省大庆人,职务:黑龙江省大庆市第四采油厂第五油矿,职称:助理工程师,学历:大学,研究方向为油气藏工程。
[关键词]小型油藏 开发技术政策 数值模拟
中图分类号:P618.130.2+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0078-01
小型油藏具有油层较薄、压力系数较低的自然特点,因此其在产能与天然能力等方面都存在不足。在对小型砂岩油藏开发的过程中存在较大的技术难点,针对油田存在的具体问题,对小型砂岩油藏开发技术政策进行了研究,对于小型油田高效经济开发有着非常重要的指导意义,有利于油田开发与开采效果的改善。
1 油藏精细地质建模的相关研究
1.1 基础资料的处理
在油藏精细地质建模的相关研究中,所涉及的学科内容包括地球物理、地质开发、石油地质等多个学科的内容,在建模的过程中所需要资料的来源复杂多样。因此,资料的准确性与全面性对油藏精细地质模型的可靠性与准确性有着决定性的作用。由于油井开发的时间跨度较长、资料种类较多,而且在不同的时期与公司所采用的原始资料的格式都是不同的,在油藏地质建模的过程中存在着较大的困难。本文在对基础资料进行处理的过程中,首先将静态数据实现数字化,从而实现对地质模型的标定与质量控制。
1.2 油藏构造模型建立
在油藏地质建模过程中,首要的任务就是对地质模型网格进行确定并划分,利用油藏的描述结果对网格的规模与步长进行划分,从而对油藏的地质特征进行真实的反映。同时,在地质模型玩个进行确定与划分的过程中,还需要考虑计算机的性能。从理论上将,油藏精细地质建模研究的网格步长在划分的过程中是越小越好,但是由于计算机软件与硬件等方面的限制,网格的步长并不能够设置到无限小。
在完成地质模型网格进行确定与划分之后,要对油藏三维构造模型进行构造,对油藏储层的空间格局进行反映。在油藏构造模型中包括地层层面模型、断层模型两种类型。地层格架模型中的内容包括坐标数据、分层数据等,属于叠合层面模型,采用的建模方法为确定性,首先通过插值法形成等时层的顶层面模型与底层面模型,之后依据地层组合方式实现层面模型与断层模型的整合,实现油藏构造模型的建立。
1.3 油藏精细地质模型建立
在相关的属性参数建模研究中,通常都是采用稳健的序贯高斯模拟方法作为算法,具体的过程为:第一,对属性参数进行正态得分;第二,利用变差函数得到变换后随机变量的条件概率分布函数;第三,从条件分布函数中对分位数进行提取,从而得到正态得分模拟;第四,通过对模拟结果的反变换,得到随机变量模拟实现。在小型砂岩油藏中,由于沉积作用的影响,各沉积微相砂体存在明顯的差异。在对小层内砂体的孔渗饱特征值统计的基础上,利用正态分布的热层次、变函数分析结构、砂体厚度展布分析结果等为协同变量进行共同的约束,利用序贯高斯模拟方法实现小型砂岩油藏精细地质模型的建立。
2 开发技术政策界限研究
2.1 小型砂岩油藏的开发方式研究
1.天然驱油方法
一般情况下,油藏的天然驱动类型主要包括以下几种:第一,天然水驱油藏,通过边水或底水的压头提供驱油能量,对油藏进行驱动;第二,气驱油藏,通过原生气体的膨胀作用作为驱油能量;第三,溶解气驱油藏,通过溶解气的膨胀作用作为驱油能量;第四,综合驱动油藏,由以上两种或两种以上作为驱油能量。
2.2 弹性驱动方法
弹性驱动指的是利用岩石或者流体的弹性将原油驱动到井底的开采过程,主要的特点为原始地层压力是饱和压力的几倍以上,原始汽油比较低;油层边缘的渗透性较差,地层压力在一般采用速度条件下下降较快,油井产量也随着不断降低。在对弹性采收率进行计算的过程中,可以依据油藏从压缩系数与地饱压差的乘积得到弹性能量采出的阶段采收率,依据总压缩系数与原始地层压力的乘积得到最大弹性采收率。通过对弹性采收率计算之后可知,小型砂岩油藏的地饱压差较低,通过这种开发方式最终的采收率较低,故不推荐使用。
2.3 溶解气采收方式
溶解气驱开主要适用于原始地层压力与饱和压力相比略高或相等、原始汽油比较高、没有原生气顶的油藏。油藏边缘的渗透性非常差,在对其进行开发的过程中,由于地层压力不断下降,导致汽油比迅速上升,出现油井产量快速下滑的情况。通过高压物性实验对原始油气比进行确定,如果原始油气比越大,则证明能够利用的气体能力越大;通过高压物性实验还可以对原油的收缩率进行确定,一般情况下收缩率为15%-30%时,其对采收率的提高最有利。
3 油藏注采压力系统研究
3.1 地层压力保持程度
在小型砂岩油藏中,由于地层的天然能量比较弱,应该通过早期注水的方式对地层的压力开发进行保持。对区块的压力保持程度进行模拟,在对网井进行优选的基础上,在压力保持水平分别在80%、90%、100%、110%的时候进行注水工作。模型生产井都采用定流压为14MPa,保持注采比为1:1的状态下进行生产活动,同时依据水井吸水能力对注水井最大注水量进行限定。随着压力保持水平的不断增加,累计产油量先呈现出增加的趋势,在一定程度之后趋于平缓;压力保持水平越高,证明地层的能力越高,其油井的开采效果就越好。然后,当地层压力比饱和压力高时,原油粘度会随着压力的增加而增加,对开采造成不利的影响,最终对开发的效果造成影响。
3.2 确定开发技术政策界限
压力系统、注采系统等多个因素都会对油藏开发效果造成影响。因此,在对油藏开发技术政策界限进行优化的基础上,要综合考虑多种因素之间的相互作用,通过优化结果为开发决策提供更加可靠的依据。当前,正交试验是最为普遍的试验设计方法,能够利用正交表对多因素、多水平的实验方案进行安排,通过试验与分析寻求各个因素的最佳组合方案,在油水井生产制度优化、低渗透油田井网优化中有着较为广泛的应用。正交试验主要的步骤为:第一,确定需解决的问题,将开放方案优化模型转化为利用正交试验优化的数学模型;第二,对模型影响因素进行分析,确定因素的影响程度与规律;第三,依据优化目的对方案评价指标进行选取;第四,在地质、工程许可的范围内对因素试验水平进行选取;第五,对正交表进行合理设计,对试验方案下对应的评价指标进行模拟计算。
总结
随着油藏勘探开发的深入,可供开发的优质储量不断减少,依靠新油田增加可采储量的潜力明显降低。小型砂岩油藏由于储量规模小、网孔程度低而不受重视。当前,有针对性地制定合理的开发技术政策及合理界限,实现对小型砂岩油藏的有效开发,有着非常重要的现实意义。
参考文献
[1] 侯健,张言辉,宫汝祥. 高渗透稀油强边水油藏开发技术政策优化——以春光油田排2油藏为例[J]. 油气地质与采收率,2012,06(37):82-86+116-117.
[2] 杨生榛,王春林,袁述武,尚娅敏,陈艳红. 克拉玛依油田二类砾岩油藏二次开发后开发技术政策及精细注水研究——以一东区克上组油藏为例[J]. 新疆石油天然气,2010,03(63):28-32+114.
作者简介
王晶(1979—),女,汉族,黑龙江省大庆人,职务:黑龙江省大庆市第四采油厂第五油矿,职称:助理工程师,学历:大学,研究方向为油气藏工程。