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油田注水倍数对采出程度影响

1井组不同位置注水倍数和采收率的关系

选择典型井组,如图1所示。模型网格数比较多,如果将每个网格的信息都提取,信息量太大,因此,选择具有代表性的网格点提取信息来研究和分析。这些点可以分为4类:主对角线点(注采井连线上的点)、中垂线点(垂直于注采井连线的点)、生产井等距点(到生产井距离相等的点)、注水井等距点(到注水井距离相等的点)。根据上述单井累计注水倍数计算方法计算不同时间注水井G23井的累计注水倍数,通过井组不同位置含油饱和度的变化,总结不同位置不同注水倍数和采收程度的关系。由图2可知,注入倍数越大,单元采出程度越高。每条曲线的开始部分上升都很快,当注水倍数到达0.5倍孔隙体积后,采出程度上升开始趋缓。由图3可知,在主对角线上离注水井越近,单元采出程度越高;中垂线和生产井等距点上越接近主对角线,单元采出程度越高,网格间水驱效果的差异越小;注水井等距检测点上单元采出程度变化基本相同。

2驱替倍数对采出程度的影响

2.1累计流入水量的计算

Eclipse软件开发指标输出是通过选择输出关键字形式实现的。每个网格单元的累计流入水量却没有对应的关键字可以选择,但与之相关的关键字有3个BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK。如图4,是一个六面体数模网格单元(I,J,K),6个面分别用I-、J-、K-、I+、J+、K+表示。在数模中,流体流动方向的定义:流体从I-、J-、K-方向流入网格为负,从I+、J+、K+方向流出网格为正。BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK3个关键字分别代表从I+、J+、K+3个方向流出网格的水量。依据定义,如果关键字的输出结果为正的话,表示有水从(I,J,K)流出;相反关键字的输出结果为负,表明有水流入(I,J,K)。(I,J,K)网格单元的流入水量,与相邻4个网格单元的关键字有关,如表1所示,即(I,J,K)本身的BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK,相邻网格单元(I-1,J,K)的BFLOWI,(I,J-1,K)的BFLOWJ,(I,J,K-1)的BFLOWK,另外还与这些关键字输出结果的正负有关。在统计(I,J,K)网格单元的流入水量时,只需统计(I,J,K)本身关键字输出为负和相邻网格单元输出为正的项。有了每个网格单元的流入水量,累计流入水量只要将流入水量按时间累加即可。

2.2累计驱替倍数的计算

根据公式:驱替倍数=网格单元过水量/网格单元的孔隙体积,计算得出每个网格的驱替倍数。网格单元的孔隙体积可以通过Eclipse软件3D中属性PORV读出。2.2驱替倍数与网格中剩余油的关系油田进入高含水时期,选取的井组必须具有代表性,根据现场人员的推荐和实际分析,选取了8-14井组作为典型井组,8-14井组从1979年1月开始注水,到2008年9月停注。根据网格的驱替倍数和对应的剩余油饱和度,分级别描述驱替倍数与剩余油饱和度之间的关系。根据8-14井组网格单元的驱替倍数分布,计算出网格的平均驱替倍数为14.866。小于5倍的驱替倍数定义为低驱替倍数,5~10倍定义为中低驱替倍数,10~20倍定义为中驱替倍数,20~30倍定义为中高驱替倍数,大于30倍为高驱替倍数。由图5中可知,在低驱替倍数和中低驱替倍数中,随着驱替倍数的升高,剩余油饱和度降低。进入中驱替倍数之后,随着驱替倍数的升高,剩余油饱和度降低越来越缓慢。进入高驱替倍数之后,驱替倍数增加,剩余油基本上没有变化。由图8可知,驱替倍数越高,采出程度越高,当驱替倍数在20倍之上时,采出程度变化不大。

3结论

(1)在注水初期,随着注水倍数的提高,单元采出程度上升很快,当注水倍数到达0.5倍孔隙体积时,单元采出程度上升开始趋缓。在井组的不同位置呈现不同的特点:在主对角线上离注水井越近,单元采出程度越高;中垂线和生产井等距点上越接近主对角线,单元采出程度越高,网格间水驱效果的差异越小;注水井等距检测点上单元采出程度变化基本相同。(2)油层开采过程中,随着驱替倍数的升高,采出程度不断提升但幅度不同:当驱替倍数小于20倍时,单元采出程度上升较快;驱替倍数超过20倍时,上升趋势变缓。(3)根据各层注水井的注水倍数和网格的驱替倍数分布,当注水倍数小于0.5倍孔隙体积,可通过继续注水提高采出程度;当注水倍数超过0.5倍孔隙体积但网格驱替倍数小于20倍,可通过改变液流方向,提高波及体积提高采出程度;当注水倍数超过0.5倍孔隙体积并且网格驱替倍数超过20倍,表明该区域继续通过注水提高采出程度的潜力不大,可考虑采用其他开发方式,如化学驱,降低水油流度比及油水界面张力,使残余油变成可动油,提高采收率。

作者:张士奇 周志军 张小静 王达 单位:沉积地质研究院 安达市庆新油田开发有限责任公司 提高油气采收率教育部重点实验室 中石化河南油田分公司


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