西南石油大学学报(自然科学版)  2018, Vol. 40 Issue (1): 130-140
底水稠油油藏单井条件下隔夹层参数研究    [PDF全文]
黄世军1 , 宋倩兰1, 程林松1, 杨阳2, 周中豪1    
1. 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室, 北京 昌平 102249;
2. 中国石化石油勘探开发研究院, 北京 海淀 100083
摘要: 开发底水稠油油藏的主要问题在于底水的脊进,利用水平井开采可以有效地缓解这一开发矛盾。同时,隔夹层的存在能够大大减缓底水上升,提高采出程度,改善开发效果。讨论了单井条件下,隔夹层参数变化对开发效果的影响。影响开发效果的隔夹层因素较多,根据调研,并考虑到典型性和可行性,选取无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置、隔夹层渗透率这3个参数进行隔夹层对开发效果影响的研究。基于渤海A油藏实际参数建立了含隔夹层的底水稠油油藏数值模型,通过油藏工程方法对采出程度曲线、含水上升曲线、流线模型场图和饱和度场图进行了分析,研究了单因素对开发效果的影响:无因次隔夹层面积越大,开发效果越好;隔夹层越靠近油水界面,开发效果越好;夹层渗透率较小时,开发效果优于隔层。在单因素影响分析的基础上,进行了正交实验,分析了多因素之间的影响,确定了3个参数的影响程度排序:由大到小依次为无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和隔夹层渗透率。
关键词: 底水     稠油油藏     水平井     隔夹层参数     正交分析实验    
Study on Interlayer Parameters of Bottom Water Heavy Oil Reservoir Under Single-well Condition
HUANG Shijun1 , SONG Qianlan1, CHENG Linsong1, YANG Yang2, ZHOU Zhonghao1    
1. MOE Key Laboratory of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Changping Beijing 102249, China;
2. Exploration & Production Research Institute, SINOPEC, Haidian, Beijing, 100083
Abstract: The main problem during the production of bottom water heavy oil reservoirs is the imbibition of the bottom water. The use of horizontal wells can effectively alleviate this production contradiction. At the same time, the existence of the interlayer can greatly reduce the rise of the bottom water, improve the recovery extent, and improve the recovery efficacy. This paper discusses the effect of the change of interlayer parameters on the production under the condition of a single well. There are many interlayer factors affecting the recovery efficacy. According to research, and considering the typicality and feasibility, three parameters, including the interlayer dimensionless area, interlayer dimensionless vertical position, and interlayer permeability, were selected for the study of the effect of interlayer parameters on production efficacy. Based on the actual parameters of the Bohai A reservoir, the numerical model of the bottom water heavy oil reservoir with interlayer was established. The production curve, water saturation rising curve, streamline field model diagram, and saturation field diagram were analyzed by the reservoir engineering method. The effect of each single factor on the production was studied:a larger interlayer corresponded to better production. The closer the interlayer is to the oil-water interface, the better the production is. The production in the case of an interlayer with low permeability is better than that in the case of a barrier. Based on the single-factor influence analysis, the orthogonal experiment was carried out, and the influence due to multiple factors was analyzed. The influence degree of the three interlayer parameters was determined. In decreasing order of influence, the parameters are:interlayer dimensionless area, interlayer dimensionless vertical position, and interlayer permeability.
Key words: bottom water     heavy oil reservoir     horizontal well     interlayer parameters     orthogonal analysis experiments    
引言

中国东部地区稠油油藏由于受复杂地质因素的影响,主要为物性差、非均质性强、隔夹层较为发育的底水稠油油藏[1]。对于该类油藏,常规开采过程中遇到的问题主要有两点[2-3]:一是稠油流动性差,二是底水的锥进严重。目前,水平井开发方式被认为是开发底水稠油油藏有效的手段:一方面,水平井泄油面积较大,克服了稠油密度大,黏度大,阻力大的影响[4];另一方面,大量矿场数据表明,隔夹层在底水稠油油藏水平井开采中,对底水锥进具有较好的抑制作用[5],不仅能够减缓底水上升速度,还能改变底水上升路径。此外,隔夹层的存在对稠油油藏剩余油的分布有直接的影响[6-7],这直接导致隔夹层的大小、位置、渗透性与水平井的布井方式和产能密切相关。因此,分析和认识隔夹层参数对水平井实际生产的影响,对底水稠油油藏的高效开发具有重要的意义。目前,国内外针对存在隔夹层的底水稠油油藏的研究,主要是围绕不同水平井参数对开发效果的影响,而对于隔夹层参数对底水稠油油藏水平井开发效果影响的研究还不够深入[8-15]

基于渤海A油田油藏参数建立含隔夹层的底水稠油油藏数值模型,从采出程度和含水上升的角度,分析了无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和隔夹层渗透率3个参数对开发效果的影响,并且结合正交分析实验,研究了隔夹层的3个参数对水平井开发底水稠油油藏的影响程度。

1 物理模型和数值模型的建立

含隔夹层的底水稠油油藏一口水平井生产的物理模型如图 1所示,地层厚度10 m,油层厚度9 m,水层厚度1 m。地层水平渗透率2 456.0 mD,垂直渗透率491.2 mD。原油黏度260 mPa·s,原始地层压力12.92 MPa。隔夹层在水平方向上延伸,水层位于油藏底部,水平井位于油藏顶部隔夹层上方开采。

图1 含隔夹层的底水稠油油藏一口水平井生产的物理模型 Fig. 1 Physical model for bottom-water heavy oil reservoir with interlayer developed by horizontal well

为研究单井条件下隔夹层相关参数对开发效果的影响,根据物理模型用Eclipse建立了长方形地层中一口水平生产井的数值模型,模型考虑油水两相,不考虑稠油的黏温效应。模型网格设置为37×20×10, $x$ $y$ $z$ 方向网格大小分别为20 m、20 m、1 m,如图 2所示。水体采用FK水体,水体倍数300倍。其中水平井位于顶层,底水位于底层,具体模型参数见表 1。模拟方案采用定液量生产,产液量240 m3/d,生产时间为30 a。

图2 含隔夹层的底水稠油油藏一口水平井生产的数值模型 Fig. 2 Numerical model for bottom-water heavy oil reservoir with interlayer developed by horizontal well
表1 模型主要参数 Table 1 Main parameters of model

模型的相渗曲线如图 3所示。

图3 油水相对渗透率曲线 Fig. 3 Relative permeability curve
2 无因次隔夹层面积的影响 2.1 无因次隔夹层面积影响方案设计

无因次隔夹层面积定义为隔夹层面积和油藏面积的比值,范围在0~1.00。为研究无因次隔夹层(针对隔层)面积的影响,根据调研的数据设计以下数值模拟方案:无因次隔夹层面积分别为0.073,0.130,0.202,0.292,0.397,0.519,0.584,0.649,0.714,0.757,0.851;无因次隔夹层垂向位置为0.500;隔夹层渗透率为0。

由于模型网格的限制,%隔夹层大小并非整数;由于模型大小的限制,无因次隔夹层面积在0.073~0.519时定长宽比3:2,在0.584~0.851时只增加长度,宽度不变。模型油藏总面积为2.96 $\times 10^{5}$ m2

2.2 采出程度曲线分析

图 4为开发30 a和含水98%时的采出程度曲线,两条曲线趋势一致。由该曲线可知,随着无因次隔夹层面积从0.073开始增加,采出程度增加;到0.714时,采出程度达到最大值;从0.714开始,随着无因次隔夹层面积的增加,采出程度下降。

图4 不同隔夹层开发30 a和含水98%时的采出程度曲线 Fig. 4 Oil recovery at 30 a and at water cut of 98% with different dimensionless interlayer area

从采出程度的角度分析可知:当隔夹层较大时,能够有效阻止底水快速上升,因此采出程度较高开发效果较好;但当隔夹层过大时,剩余油过多,使得采出程度下降,开发效果变差。

2.3 含水上升率曲线分析

根据含水上升率曲线(图 5)可知:(1)随着无因次隔夹层面积的增加,出现峰值的时间推后。(2)随着无因次隔夹层面积从0.073开始增加,含水上升率峰值下降,一直到无因次隔夹层面积达到0.600左右时,峰值变化开始不明显。(3)在无因次隔夹层面积为0.300~0.500时,出现了含水上升率曲线双峰值的现象。

图5 不同无因次隔夹层面积的含水上升率曲线 Fig. 5 Water cut increasing rate under different dimensionless interlayer area

为对比分析含水上升率和含水上升速度曲线的峰值变化情况,作含水上升率和含水上升速度峰值曲线(图 6)。图 6中,无因次隔夹层面积影响因素条件下含水上升率和含水上升速度的峰值曲线,曲线趋势大致一致。对比图 5图 6,随着无因次隔夹层面积的增加,含水上升率和含水上升速度峰值下降;到0.300左右时,含水上升速度和含水上升率的峰值达到最小值,同时,出现了双峰值现象;从0.500左右开始,双峰值现象消失,同时,随着无因次隔夹层面积增加,含水上升率和含水上升速度峰值几乎不变。

图6 不同无因次隔夹层面积的含水上升率和上升速度峰值曲线 Fig. 6 Peak curves under different dimensionless interlayer area

从含水上升率和含水上升速度的角度分析,可得出如下结论:当隔夹层较大时,能够有效阻止底水快速上升;但当隔夹层大到一定程度(无因次隔夹层面积大于0.600)时,阻止底水上升效果差异不大。因此,对含隔夹层的底水稠油油藏来说,应当尽量将水平井布于较大的隔夹层上方。

2.4 双峰值现象及原因分析

对于无因次隔夹层面积变化时出现的双峰值现象,进行了如下的分析。无因次隔夹层面积在变化的过程中,大致分为以下3类。

(1) 无因次隔夹层面积较小,隔夹层长度小于水平井长度。这种类型中,底水很快绕过隔夹层上升,生产井迅速全段见水,含水率迅速上升。

(2) 无因次隔夹层面积适中,隔夹层长度和水平井长度接近。这种类型中,由于隔夹层长度不够大,而宽度足够,所以水平井两端先见水;随着时间的推移,底水从宽度方向绕过隔夹层,驱动水平井两侧的油,使得水平井中部也见水。从含水上升曲线上来看,就出现了含水上升双峰值现象。

(3) 无因次隔夹层面积较大,隔夹层长度大于水平井长度。这种类型中,由于隔夹层长度和宽度都足够大,底水上升缓慢,较均匀地驱动水平井下部的原油,在后期水平井才全段见水。

3类典型的无因次隔夹层面积和水平井长度的关系见图 7。无因次隔夹层面积为0.292时含油饱和度场随时间的变化见图 8

图7 3类无因次隔夹层面积示意图 Fig. 7 Schematic diagram of 3 kinds of different interlayer area
图8 无因次隔夹层面积0.292时含油饱和度分布 Fig. 8 The distribution of oil saturation field with the dimensionless interlayer area of 0.292

图 8可知,开采55 d时,水平井两端就见水,从开采105 d开始,水平井两侧底水绕过隔夹层上升,一直到开采255 d时,水平井中部见水。

对实际油藏来说,如果隔夹层长度和水平井长度相近,而隔夹层宽度远大于水平井宽度的话,含水上升会存在两个峰值。首先是水平井两端见水,其次是水平井两侧见水,其中存在较明显的时间差。故在这种情况下,有效地抑制水平井两端见水是较重要的措施。

3 无因次隔夹层垂向位置的影响 3.1 无因次隔夹层垂向位置影响方案设计

无因次隔夹层垂向位置为避水高度与含油高度的比值,范围在0~1.0。由于无因次隔夹层面积的不同,无因次隔夹层垂向位置对开发效果的影响存在一定差异,故选取无因次隔夹层面积较小、无因次隔夹层面积适中和无因次隔夹层面积较大3种情况,分别研究无因次隔夹层垂向位置对开发效果的影响,其中无因次隔夹层面积分别选取0.202,0.519,0.757。根据调研的数据设计以下数值模拟方案:无因次隔夹层垂向位置分别取0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7;隔夹层渗透率取0。

3.2 采出程度曲线分析

图 9为开发30 a和含水98%时,无因次隔夹层面积为0.202的采出程度曲线,两条曲线趋势一致。由该曲线可知,当无因次隔夹层面积较小时,随着无因次隔夹层垂向位置的增大,采出程度略微减少,但变化不明显。因此,当无因次隔夹层面积较小时,无因次隔夹层垂向位置变化对开发效果影响不大。

图9 不同无因次隔夹层垂向位置开发30 a和含水98%时的采出程度曲线(无因次隔夹层面积为0.202) Fig. 9 Oil recovery at 30 a and at water cut of 98% under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.202)

图 10为开发30 a和含水98%,无因次隔夹层面积为0.519的采出程度曲线。

图10 不同无因次隔夹层垂向位置开发30 a和含水98%时的采出程度曲线(无因次隔夹层面积为0.519) Fig. 10 Oil recovery at 30 a and at water cut of 98% under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.519)

图 10可知,当无因次隔夹层面积适中时,随着无因次隔夹层垂向位置的增大,采出程度降低。因此,当无因次隔夹层面积适中时,无因次隔夹层垂向位置变化对开发效果有一定影响,并且,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,开发效果变差。

图 11为开发30 a和含水98%时,无因次隔夹层面积为0.757的的采出程度曲线。由图 11可知,当无因次隔夹层面积较大时,无因次隔夹层垂向位置变化对开发效果影响较大,并且,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,开发效果变差。

图11 不同无因次隔夹层垂向位置开发30 a和含水98%时的采出程度曲线(无因次隔夹层面积为0.757) Fig. 11 Oil recovery at 30 a and at water cut of 98% under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.757)
3.3 含水上升率曲线分析

当无因次隔夹层面积较小时,根据含水上升率曲线图 12可知,随着无因次隔夹层垂向位置从0.1开始增加,出现峰值的时间提前。%;随着无因次垂向位置从0.1开始增加,含水上升率峰值增加。

图12 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升率曲线(无因次隔夹层面积为0.202) Fig. 12 Water cut increasing rate under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.202)

图 13是无因次隔夹层面积为0.202时,无因次隔夹层垂向位置影响因素条件下含水上升率和含水上升速度峰值曲线。

图13 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升峰值曲线(无因次隔夹层面积为0.202) Fig. 13 Peak curves under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.202)

图 13可知,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,含水上升率和含水上升速度峰值增加;在无因次隔夹层面积较小时,无因次隔夹层垂向位置越大,含水上升越快,开发效果越差。

图 14为层隔夹层面积为0.519时的含水上升率曲线,图 15是无因次隔夹层面积为0.519时,无因次垂向位置影响因素条件下含水上升率和含水上升速度峰值曲线。

图14 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升率曲线(无因次隔夹层面积为0.519) Fig. 14 Water cut increasing rate under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.519)
图15 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升峰值曲线(无因次隔夹层面积为0.519) Fig. 15 Peak curves under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.519)

图 14图 15可知,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,含水率峰值出现的时间提前,含水上升率峰值增加;随着无因次隔夹层垂向位置的增加,含水上升率峰值增加;含水上升速度峰值先增加,直到无因次隔夹层垂向位置为0.6时,含水上升速度曲线峰值减少。因此,在无因次隔夹层面积适中时,无因次隔夹层垂向位置越大,含水上升越快,开发效果越差。

图 16为无因次隔夹层面积为0.757时的含水上升率曲线,图 17是无因次隔夹层面积为0.757时,无因次隔夹层垂向位置影响因素条件下含水上升率和含水上升速度的峰值曲线。

图16 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升率曲线(无因次隔夹层面积为0.757) Fig. 16 Water cut increasing rate under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.757)
图17 不同无因次隔夹层垂向位置的含水上升峰值曲线(无因次隔夹层面积为0.757) Fig. 17 Peak curves under different vertical locations(dimensionless interlayer area is 0.757)

图 16图 17可知,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,含水上升率峰值增加;而随着无因次隔夹层垂向位置从0.1开始增加,含水上升速度峰值先增加,直到无因次隔夹层垂向位置为0.5时,含水上升速度曲线峰值减少。因此,在无因次隔夹层面积较大时,无因次隔夹层垂向位置越大,含水上升越快,开发效果越差。

综合以上分析可知,无论无因次隔夹层面积较小、适中或者较大时,随着无因次隔夹层垂向位置的增加,含水上升率曲线的峰值都增加,只是无因次隔夹层面积越小,增加幅度越低。可以看出,将水平井布于离油水界面较近的隔夹层上方更有利于开发。但当隔夹层面积较小时,隔夹层所在垂向位置对开发效果影响不大。

3.4 不同无因次隔夹层面积条件下无因次隔夹层垂向位置的影响

图 18图 19分别为开发30 a和含水98%时不同无因次隔夹层面积条件下采出程度随无因次隔夹层垂向位置变化的曲线。无因次隔夹层垂向位置越大,采出程度越小,开发效果越差。但是无因次隔夹层面积越小,影响越不明显。

图18 开发30 a时不同无因次隔夹层面积的采出程度曲线 Fig. 18 Oil recovery at 30 a in different interlayer dimensionless area
图19 含水98%时不同无因次隔夹层面积的采出程度曲线 Fig. 19 Oil recovery at water cut of 98% in different interlayer dimensionless area
4 隔夹层渗透性的影响 4.1 隔夹层渗透性影响方案设计

为研究隔夹层(主要针对夹层)渗透性的影响,根据调研的数据设计以下数值模拟方案:无因次隔夹层面积取0.519;无因次隔夹层垂向位置取0.1;隔夹层渗透率(水平渗透率,水平渗透率和垂向渗透率的比值为5:1)分别取0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0 mD。

根据调研资料分析,着重研究隔夹层渗透率为0~2.0 mD时的开发效果。故在方案中渗透率为0~2.0 mD区间取较为密集的数据点进行研究。

4.2 采出程度曲线分析

图 20为开发30 a和含水98%时的采出程度曲线,两条曲线趋势一致。由图 20可知,渗透率较低时随着渗透率的增加,采出程度增加;到渗透率0.6 mD时,采出程度达到最大值;从0.6 mD之后,随着渗透率增加,采出程度下降。

图20 不同隔夹层渗透率开发30 a和含水98%时的采出程度曲线 Fig. 20 Oil recovery at 30 a and at water cut of 98% under different interlayer permeabilities
4.3 含水上升率曲线分析

图 21图 22分别为不同隔夹层渗透率的含水率曲线和含水上升率及含水上升速度峰值曲线。

图21 不同隔夹层渗透率的含水上升率曲线 Fig. 21 Water cut increasing rate under different interlayer permeabilities
图22 不同隔夹层渗透率的含水上升率和含水上升速度峰值曲线 Fig. 22 Peak water cut increasing rate under different interlayer permeabilities

图 21图 22可知,随着渗透率的增加,含水率出现峰值的时间提前,含水上升率和含水上升速度峰值下降;到1.4 mD时,含水上升率和含水上升速度峰值达到最小值;在此之后,随着渗透率的增加,含水上升率和含水上升速度峰值增加。

综合分析可知,当隔夹层存在一定的渗透性时,开发效果比隔层好;但隔夹层渗透率过大时,开发效果不如隔层。因此,对含隔夹层的底水稠油油藏来说,夹层的渗透率较小时,开发效果较好。应将水平井布于渗透率较小的夹层上方,夹层渗透率与水平渗透率比值小于1:1000时,开发效果较佳。

4.4 隔层和夹层开发效果差异分析 4.4.1 流线模型场图分析

为验证上述结论,从流线模型场图和饱和度场图的角度分别进行分析。隔、夹层渗透性影响流线模型方案设计见表 2(隔层渗透率为0)。

表2 隔、夹层渗透性影响流线模型方案设计 Table 2 Schemes designed to study the influence of interlayer permeability with streamline model

表 2可知,夹层渗透率为0.6 mD时,无论其大小和层位置如何,采出程度都高于隔层。

图 23可知,相比隔层,夹层存在一定渗透性时,绕过夹层的流线变少。这是因为夹层有渗透性,水可以通过,故部分屋檐油会被驱替,从而使得采出程度增加。

图23 隔夹层渗透性影响流线图 Fig. 23 Streamline field map to study the influence of interlayer permeability
4.4.2 饱和度场图分析

隔夹层含油饱分布图见图 24

图24 隔夹层渗透性影响含油饱和度剖面分布图 Fig. 24 The influence of interlayer permeability on oil saturation distribution

图 24中,无因次隔夹层面积为0.714,无因次隔夹层垂向位置0.7,隔层、夹层渗透率分别为0和0.6mD。由图 24可知,相比隔层,隔夹层存在一定渗透性时,底水可以驱替到隔夹层正下方的屋檐油。这是因为隔夹层有渗透性,水可以通过,故部分屋檐油会被驱替,从而使得采出程度增加。所以,底水稠油油藏的开采过程中,隔层下方易形成较大的剩余油富集区,而夹层下方的剩余油较少,夹层下方的四周会存在剩余油。

5 多因素正交实验

在单因素影响的基础上,为探究无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和隔夹层渗透性影响程度的大小和共同作用下对开发效果的影响,利用多因素正交实验来进行研究。

5.1 正交实验方案设计

正交实验方法以概率统计学为基础,将实验方案以数学的方法进行组合,计算并统计得到最终的结果。通过正交实验设计,可以有效地减少实验次数,从而缩短实验周期时间,并减少实验者的工作量[16]

正交实验设计包含指标、因素和水平3项。其中,指标是指在实验考查效果的属性值;因素是指实验的影响因素;水平则是指实验中各个影响因素的大小。

本文中,隔夹层对底水稠油油藏水平井开发效果实验的指标是油藏的采出程度。实验水平通过单因素影响分析数据整理分析得出(表 3),本次实验共有3个因素,分别是无因次隔夹层面积(因素A)、无因次隔夹层垂向位置(因素B)、隔夹层渗透率(因素C)。每个因素均有5个水平,故选用正交表 $\rm{L}_{25}(5^{6})$

表3 隔夹层条件下底水稠油油藏水平井开发效果实验因素和水平 Table 3 The multi-factor orthogonal experimental design schemes
5.2 结果分析

按照正交实验设计方法,总共设计了25个方案,通过油藏数值模拟方法,研究不同隔夹层参数对底水稠油油藏水平井开发效果的影响。本次研究以30 a采出程度作为主要研究指标,结果见表 4

表4 各模拟方案的采出程度 Table 4 Oil recovery in different cases

本文还分别采用了直观分析法和方差分析法对正交设计实验的结果进行了分析。其中,直观分析法结果见表 5,方差分析法结果见表 6( $S_{\rm L}$ —显著性水平,无因次)。

表5 直观分析法结果 Table 5 Intuitive analysis results
表6 方差分析法结果 Table 6 Variance analysis results

表 5中,实验中各个因素对指标的影响程度的大小可以通过对比各因素级差来得到。本次实验得到的隔夹层不同参数对底水稠油油藏水平井开发效果影响程度从大到小排序依次是:无因次隔夹层面积(因素A)、无因次隔夹层垂向位置(因素B)、隔夹层渗透率(因素C)。

通过方差分析法也可以得出各个因素的影响程度次序。取显著性水平0.01和0.05,分别得到均方比的临界值,从而得出各个因素的显著性。与直观分析法结果相同,方差分析法得到的隔夹层不同参数对底水稠油油藏水平井开发效果影响程度从大到小排序依次是:无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置、隔夹层渗透率。因此,无因次隔夹层面积对开发效果的影响最大,其次是无因次隔夹层垂向位置,隔夹层渗透率的影响最小。

另外,正交分析实验表明,在无因次隔夹层面积较大、无因次隔夹层垂向位置较大、隔夹层渗透率为2.0 mD时,采出程度最高。其中无因次隔夹层垂向位置的选取和在单因素影响分析中得到的结果不一致,这是因为考虑到隔夹层的渗透性,隔夹层位置越高,剩余油越多,由于隔夹层渗透性可以被驱替的剩余油量也越多。因此,在隔夹层存在渗透性时,隔夹层的位置越高,采出程度越大,开发效果越好。

综合考虑隔夹层大小、位置和渗透性的影响,可以得到适用于底水稠油油藏的两个布井原则。

(1) 布井时,无因次隔夹层面积是最主要的因素。故应当优先将水平井布于较大的隔夹层上方,其次再考虑其他因素。

(2) 隔夹层的垂向位置和渗透率这两个因素应当结合起来考虑。若为隔层,则距离油水界面较近时有利于开发;若为夹层,则距离油水界面较远时有利于开发。故在隔夹层较小的情况下,水平井应当布于这两类隔夹层的上方。

6 结论

(1) 较大的隔夹层能够有效地阻挡底水上升,提升开发效果;但隔夹层过大,会使开发效果变差;在无因次隔夹层面积为0.300~0.500时,底水先从水平井的纵向突破,一段时间后从水平井的横向突破,造成含水上升曲线出现双峰值。因此,布井时,隔夹层的大小是第一考虑因素,应当将水平井布于较大隔夹层的上方。

(2) 隔夹层的位置越靠近油水界面,开发效果越好;隔夹层越大,隔夹层的位置影响也越大。隔夹层的位置对开发效果的影响与隔夹层的渗透率也有关系。靠近油水界面的隔层和远离油水界面的夹层对开发效果影响较好。

(3) 当夹层的渗透率较小时,开发效果优于隔层;但当夹层渗透率过大时,开发效果变差。同时,隔层的下方易成为剩余油富集区,隔层越大,剩余油越多。

(4) 综合考虑无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和渗透性3个因素时,由于夹层的存在,隔夹层越靠近水平井,开发效果越好,原因是底水可以通过夹层驱动部分屋檐油。

参考文献
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