低渗透油藏合理井排距比研究

低渗透油藏合理井排距比研究

【摘要】为合理有效开发低渗透油藏，以胜利油田某区块为研究对象，从低渗透油藏流体地下渗流机理出发，根据低渗透油藏的渗流特征，考虑地层各向异性影响，建立了144个不同的地质模型。通过144种方案的设计，在相应的地质模型基础上，运用数值模拟方法，对合理井排距比进行了研究，得出了不同各向异性条件下的合理井排距比，对经济有效开发低渗透油藏具有重要意义。

【关键词】低渗透油藏各向异性合理井排距比数值模拟

低渗透油田储量在我国油藏储量中占有相当大的比例。低渗透油藏储层物性差，非均质性严重，存在启动压力，天然裂缝发育，以面积注水方式开发[1，2]为主，但是一定井网密度下井排距设计不合理，会导致油井暴性水淹，严重影响水驱效果。因此，对低渗透油藏开发而言，一定井网密度下合理井排距比的确定尤为重要。 1 合理井网形式研究

低渗透油藏在开发初期采用的井网形式是井排方向与裂缝走向

夹角为45度的正方形反九点井网[3]。

由于低渗透油藏非均质性严重，主渗流方向易水淹，提出菱形反

九点井网形式，相对扩大了地层主应力方向上的注采井距，在一定程度上延缓了角井水淹时间且改善了边井受效程度，在低渗透油田中普遍应用。

为了增大注水强度，获得较高的初期采油速率，菱形反九点井网角井转注形成矩形五点井网，注采比由1：3变为1：1。

菱形反九点井网抽稀，即抽掉注水井排中的采油井，形成不等距线状井网。该井网可以避免沿裂缝方向上与水井相邻的角井发生水窜，注水井井距大于油井井距，充分发挥注入水驱替能力，油井可以明显地见到注水效果，有助于保持压裂后油井产能，在低渗透油藏开发过程中比较实用。

因此，菱形反九点井网和不等距线状井网、矩形五点井网是低渗透油藏开发的典型井网。本文对三种典型井网进行了合理井排距比研究。

2 各向异性地层合理井排距比研究2.1 建立地质模型

运用数值模拟研究方法，选取胜利油田某区块为研究对象，建立数值模拟模型。该区块共有五个小层，平面网格长度取10m，网格数为95×82×5。

地层条件：地层平均渗透率40×10-3μm2，孔隙度为20%，有效厚度为7.5m，原始地层压力20mpa，原始含油饱和度75%，地层原油粘度2.30mpa·s，泡点压力4mpa，脱气原油密度0.850g/m3。

井网形式：

菱形反九点井网，井距为270m、井排距比为1：1。模拟区块内有效生产井12口（其中采油井9口，注水井3口），注采比为3：1。

矩形五点井网（菱形反九点井网角井转注），模拟区块内有效生产井12口（其中采油井6口，注水井6口），注采比为1∶1。

不等距线状井网（菱形反九点井网抽稀），模拟区块内有效生产井9口（其中采油井6口，注水井3口），注采比为2∶1。

图3 不等距线状井网及井排距比示意图2.2 方案设计

菱形反九点井网、不等距线状井网、矩形五点井网及相应井排距比定义分别如图1、图2、图3。图中dx 为井距，dy 为排距，dx：dy就是所要研究的井排距比。保持井网密度（总井数）不变的前提下，通过改变平面与垂向渗透率比值和井排距比，设计不同的地质

模型方案，如表1所示。

方案设计：

为了研究在不同kx与ky关系下最优井排距比，kx/ky分别取值为1、2、3、8、10、20，井排距比取值为1∶1、1.25∶1、1.5∶1、2∶1、3∶1、5∶1、10：1。在不同各向异性和井排距比情况下设计如表1所示的126种方案，共对应126种不同的地质模型。

针对不等距线状井网注水井排无采油井不会发生水淹的情况，增加井排距比为0.25、0.5、0.8 三种情况共18种附加方案（如表1）。

利用数值模拟研究方法，采用定产量生产以及注采平衡配产，通过对设计方案的计算，得到采出程度与时间、含水率与采出程度关系曲线，并对含水率为90%、95%、开采10年、20年对应的开发指标数据统计表。2.3 结果分析

通过对设计方案开发指标的统计，分析了不同各向异性程度和不同井排距比对采出程度的影响，分别对三种井网所得到的数据进行了回归整理，得到不同各向异性程度下数据分布关系图。图4-图6是kx：ky=10时，对应的菱形反九点井网、矩形五点井网、不等距线状井网采出程度分布规律及回归曲线。由图4-图6可知，当非均

质性条件相同时，井网井排距比与采出程度基本呈二次抛物线关系，存在最优值。

由于菱形反九点井网角井抽稀形成不等距线状井网，导致相同各向异性程度下不等距线状井网（图6）对应的最优井排距比要小于菱形反九点井网（图4）[3]。对于不等距线状井网，无论人工压裂裂缝有多长，在相同kx ：ky值时油井都不会发生水淹，而且注水呈现出线状，可以加大注水强度，这就是开发低渗透油田时采用不等距线状井网比菱形井网的优势。

为进一步研究三种井网形式下最优井排距比与各向异性程度之间的关系，对不同向异性程度对应的最优井排距比进行了统计（表2）。

表2 中的三个最优井排距比是通过回归含水为90 %时的采出程度、开采20年时的采出程度以及最终采收率三种指标得到的。合理井排距比为三个最优井排距比的算术平均值。