渤海bz25-1油田合理產能評價方法研究

渤海bz25-1油田合理產能評價方法研究

1特殊井型及完井方式的油田評價渤海bz25-1油田明下段儲層原油密度高，粘度高，為砂質瀝青，品質含量中等，含蠟量低，硬化點低。屬于傳統(tǒng)稠油范疇。該油田在ODP實施過程中較大規(guī)模地采用水平井、水平分支井、定向井等多種井型,以及“裸眼+篩管+管外封隔器”的完井方式進行油田開發(fā)。對于沒有底水的生產井采用管內壓裂充填防砂,具有底水的生產井采用管內高速水充填防砂;水平(分支)井采用只在主井眼中下防砂篩管的簡易防砂方式;注水井采用預充填篩管防砂,水源井采用優(yōu)質篩管防砂。對這些特殊井型和完井方式的定向油井的合理評價,不僅可以指導渤海BZ25-1油田的生產動態(tài)管理,使油田高效合理地開發(fā),而且也將推動水平井、水平分支井及“裸眼+篩管”完井方式在渤海地區(qū)的成功應用。因此,如何評價水平井、水平分支井、定向井的合理產能,是渤海BZ25-1油田生產管理的關鍵所在。2日產量、odp配產的統(tǒng)計通過生產測試分析,渤海BZ25-1油田生產壓差平均為2.76MPa。統(tǒng)計數據表明:71口井的平均日產量/ODP配產的算術平均值為0.798,幾何平均值為0.699,即實際日產量為ODP配產的70%~80%。因此,需要分析影響油井產能的主要因素,以確定合理配產指標,充分發(fā)揮油藏潛力。2.1預測產量的方法根據油藏基本情況,通過初步篩選、修正參數,確定適合的產能預測方法。2.1.1水平井排驅碳氫化kv非均質油藏水平井Joshi產量公式為式中:△p為生產壓差,MPa;Kh為水平井的水平滲透率,10-3μm2;Kv為水平井的垂向滲透率,10-3μm2;μo為地下原油黏度,mPa·s;Bo為原油體積系數,m3·m-3;L為水平井的水平段長度,m;re為水平井供液半徑,m;rw為水平井井筒半徑,m;h為油層厚度,m;a為水平井排驅橢圓的長半軸,m;β為地層的各向異性系數;SFJ為鉆井、完井等造成的表皮系數。2.1.2井筒數和筒數計算考慮油藏非均質性的存在,多分支水平井產能計算公式為式中:n為分支井的井筒數;hd為井眼中心到油層底部的距離,m;re為供液半徑,m;rw為井筒半徑,m。2.1.3儲層損害程度及ks非均質油藏定向井Giger產能公式為式中:Sθ為由垂直井變成斜井而產生的擬表皮系數;Lh為有效生產層段長度,m;θ為井斜角,(°);Sd為儲層損害造成的附加表皮系數;Kh′,Ks′分別為未受損害區(qū)域、受損害區(qū)域油藏的滲透率,10-3μm2,Ks′=(1/3~1/6)Kh′;rs為最大損害半徑,取值為0.4m。2.2儲層影響因素根據油藏實際儲層參數,利用不同井型的理論模型進行計算,并對比試井解釋資料可以看出:理論產能與實際產能的比值,對于水平井平均為1.76;對于分支井平均為1.07;對于定向井,礫石充填完井方式平均為1.08,裸眼篩管完井方式平均為0.89,壓裂礫石充填完井方式平均為0.81。理論產能與實際產能的比值,可作為對不同井型產能預測的校正系數,以修正預測模型中的參數來提高預測精度。單井理論產能與實際產能存在一定的差別,主要影響因素包括以下5方面:1)參數取值的準確性。在理論計算時,各井儲層物性和流體性質取值為近井地帶參考值(水平滲透率、垂直滲透率),難以準確、完全反映該井實際動用區(qū)域的儲層狀況。渤海BZ25-1油田試井解釋滲透率為測井解釋滲透率的0.4~0.5倍,油田平均日產量為ODP配產的70%~80%,從試井滲透率與測井滲透率資料對比看,個別井2種方法解釋的結果相差較大,因此深化解釋測井資料、試井資料,準確確定油藏儲層參數,是合理確定油井產能的重要基礎。2)油井生產對儲層、流體的影響。由于注采速度過高、生產壓差過大,地層中松散的黏土顆粒發(fā)生運移,造成近井地帶地層滲透率發(fā)生較大變化;當生產壓差過大時,如果油井井底附近壓力長時間遠低于飽和壓力,可以造成井底附近油層脫氣,出現三相流引起油相滲透率降低。3)稠油流體性質的影響。在大生產壓差和高速開采條件下,稠油中的重質組分(石蠟、膠質瀝青質)可能出現沉淀現象,從而堵塞地層孔道,造成孔隙度和滲透性降低,使油井產能降低。4)多層合采層間干擾的影響。在多層合采時,各油層的物性差異較大,勢必存在一定的層間干擾問題;如果采用放大生產壓差的辦法,可以在某些油井收到降低回壓、啟動低滲低壓油層的效果,但是可能會導致高壓層向低壓層“倒灌”的現象,影響油井最大生產潛力的發(fā)揮。5)鉆井、完井等作業(yè)過程對油層的傷害,使得滲透率與表皮系數難以準確取值。2.3影響產量的因素的敏感性2.3.1關聯(lián)度分析序列灰色關聯(lián)分析方法是一種多因素統(tǒng)計分析方法,從求解系統(tǒng)中各因素之間的主要關系,找出影響目標值的重要因素,如果樣本數據系列反映出2因素變化的態(tài)勢(方向、大小、速度等)基本一致,則它們之間的關聯(lián)度較大;反之,關聯(lián)度較小。其主要步驟為:1)確定分析序列。在對所研究問題定性分析的基礎上,確定一個因變量因素和多個自變量因素,并對變量序列進行無量綱化。2)求關聯(lián)系數。3)計算關聯(lián)度。比較序列Xi與參考序列X0的關聯(lián)程度通過關聯(lián)系數來反映。2.3.2影響因素的敏感性分析分別研究油藏地質因素、井身特性因素、開發(fā)因素對不同井型產能的影響。在各影響因素取值時,首先根據實際資料確定各參數的基本值,然后按照一定的變化規(guī)律,取各影響因素在合理變化范圍內的參考值;在計算過程中,比較序列為各種影響因素,參考序列為取不同值時、不同井型的產能。不同開發(fā)井型產能影響因素的敏感性分析結果見表1?？梢钥闯?雖然影響不同井型產能的因素不盡相同,影響程度各異,但油藏地質因素是最主要的影響因素(儲層滲透率、儲層厚度),而總表皮系數對定向井的影響程度要高于對水平井、分支井的影響。對于水平井、分支井來說,影響油井產能最重要的因素是儲層水平滲透率,這主要是因為水平井段越長、與儲層接觸面積越大時,儲層水平滲透率越高,流體進入井筒消耗的能量越小,產能越大。對于定向井來說,影響油井產能最重要的因素是儲層有效厚度,這主要是因為定向井與儲層接觸面積相對有限,儲層厚度越大,單位能量損耗下流體進入井筒的量就越多。3開發(fā)井型和井型的適應性3.1地層水氣井更適合于鉆水平井水平井與直井產能之比主要受以下因素影響:1)地層滲透率的影響。水平井與直井產能之比隨著水平滲透率的增大而逐漸降低,隨非均質性的減弱而逐漸增大,因此對于低滲和非均質性不強的地層鉆水平井較直井要好。2)地層有效厚度的影響。隨著油層厚度的增大,水平井與直井產能之比逐漸減小,說明薄油層較厚油層更適合鉆水平井。3)地層供液半徑的影響。水平井與直井產能之比隨著供液半徑的增大而降低,說明地層能量較弱的油層更適合鉆水平井。渤海BZ25-1油田油藏滲透率高(0.3~6μm2),縱向滲透率較高(Kv/Kh>0.1),原油密度高(平均0.946g·cm-3),黏度高(平均397.2mPa·s);儲層巖石疏松,容易出砂;采取天然能量+注水方式開發(fā)(驅替壓差較小)。同時海上生產成本高,海上生產平臺受到開發(fā)年限(一般20a左右)的限制,需要保證以較高的采油速度進行生產。根據不同井型產能大小、影響因素分析,結合上述油藏實際特點和開發(fā)要求,渤海BZ25-1油田適用于水平井、分支井進行開發(fā),這樣可以在較小的生產壓差下(結合適宜的完井方式和措施防止儲層出砂),獲得相對較高的產量,以滿足油田開發(fā)生產的要求。3.2儲層方式對表皮系數的影響完井方式對產能的影響在理論計算模型中主要體現在表皮系數上,其中最主要的因素是儲層滲透率、有效厚度,即地層系數Kh。分析不同完井方式下,生產井理論計算總表皮系數與滲透率、地層系數的關系,結果見圖1、圖2。可以看出:裸眼優(yōu)質篩管完井方式、礫石充填完井方式受地層系數的影響不是太大,表皮系數相對穩(wěn)定,表皮系數一般隨著滲透率的增加而減小;而壓裂礫石充填完井方式受地層滲透率、有效厚度和地層系數的影響較大,表皮系數一般隨著滲透率的增加而增加。裸眼優(yōu)質篩管完井方式所造成的表皮系數低于礫石充填完井的表皮系數(D5H及E14井發(fā)生污染除外),體現了裸眼優(yōu)質篩管完井的優(yōu)勢。如B22、D24井泥質質量分數高、滲透率低,采用壓裂礫石充填完井方式,表皮系數較低;而E2、E25、D13井泥質質量分數低、滲透率高,采用壓裂、礫石充填完井方式,表皮系數較高。這表明,泥質質量分數高、滲透率低的油層更適合于壓裂及高速水充填完井,可以真正起到壓裂、增加產能的效果;而滲透率較高、厚度較厚的油層適合采取裸眼優(yōu)質篩管完井方式。4定向井、勘探井位1)由于多種因素(參數取值的準確性,油井生產造成儲層、流體變化,稠油流體性質,多層合采層間干擾)的影響,理論計算產能與實際產能存在較大的差異。2)油藏地質因素是影響不同井型產能