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蒸汽驱地质模型拟合及井网加密后指标变化规律研究
周润楠，魏建光
摘要：萨尔图北部过渡带地区在油田开发中存在着含水高、采油速度低、产量递减快、综合含水上升速度快，开发效果较差的特点。为了提高过渡带地区的开发效果，在北部过渡区的三、四条带进行蒸汽驱油加密调整试验，研究表明通过开展精细地质建模及数值模拟研究，可以明确井网加密前后指标的变化规律并进行效果评价，还可以有效的解决过渡带地区因储层发育差、原油物性差，造成的储量动用程度低的问题。
关键词：蒸汽试验区 精细构造模型 历史拟合
Study on the change law of indexes after the fitting of geological model of steam flooding and infill of well pattern
Zhou Runnan, Wei Jianguang
Abstract：In the transitional belt in northern Saertu, there are high water cut, low oil recovery rate, rapid production decline, rapid rise of comprehensive water cut and poor development effect. To improve the development effect of transition zone area, in the north transitional three or four stripes of the infilled adjustment of steam flooding experiment, studies have shown that by conducting the fine geologic modeling and numerical simulation study, can clear pattern encryption indicators before and after the change rule and effect evaluation, also can effectively solve the transitional region due to the poor reservoir development, crude oil physical property is poor, the low degree of reserves producing problems.
Key Words：steam flooding fine structure model history matching
1. 蒸汽试验区概况
1.1区域构造特征
萨北开发区过渡带位于大庆油田萨尔图北部开发区，萨尔图油田背斜构造的北部、东部。根据其地理位置，分为北部过渡带和东部过渡带，面积大约51.6Km2，地质储量为15068×104t。过渡带位于背斜构造的边部，研究尚未发现有断层出现。油层埋藏较深，区块油底随构造落差由南向北逐渐外推，共发育萨I、萨II、萨III、葡I及葡II五个油层组51个沉积单元。
北部过渡带位于萨尔图开发区背斜构造的北部，无断层发育，地面的海拔高度大约为146.4～156.2m。油层的渗透率较低，非均质性比较严重，原油物性差，尤其是粘度比较高，与纯油区相比，存在着含水高、采油速度低、产量递减快、综合含水上升速度快，开发效果较差的特点。
图1 萨北开发区开发井位图
1.2研究区地质及开发特征
实验区内的储层沉积环境为河流—三角洲沉积，属于碎屑岩储油层。岩性主要由细砂岩、细粉砂岩和泥质粉砂岩组成，大多为接触式或孔隙接触式胶结，胶结物主要为泥质。[1]
过渡带原油物性具有“三高”特点，即含蜡量高、密度高、粘度高。原油物理性质在垂直方向上具有分段性。过渡带地层原油粘度随着深度增加而增大。[2]
萨北开发区是一个背斜型砂岩油藏，无气顶，具有不对称短轴背斜构造，具有统一的压力系统，边水、底水不活跃。原始地层压力为11.65MPa，饱和压力为10.52 MPa，地饱压差为1.11 MPa。油藏温度43 oC，地温梯度42 oC/km。[3]
2. 精细构造模型建立
针对过渡带井网密集、地质分层工作精细的特点，考虑跨越断块校正可以避免断层两侧井分层点单独校正造成断层逆向，应用Across segments校正框架模型影响范围，在井网密集的工区应用移动平均法得到最为准确并且保真的残差面校正点，然后再使用反距离乘方加权法得到确切或者圆滑的方式插值。从而得到研究区构造模型图和构造栅状图。
图2 研究区构造模型图 图3 研究区构造栅状图
3. 储层属性模型建立
储层三维建模最终将建立一个能准确反映地下储层物性包括孔隙度，渗透率，饱和度和有效厚度的空间分布的参数模型。[4] 因此，应用地质统计学和随机过程的随机模拟方法，可以更好地定量描述储层岩石物性空间分布。[5]
利用petrophysical modeling流程，采用序贯高斯模拟（Sequential Gaussian Simulation）算法，使用沉积相模型作为约束条件，结合沉积相砂体的分布，对每种微相的变差函数范围进行调整，建立以下四种孔隙度、渗透率、有效厚度、初始含油饱和度的属性模型。
图4 有效厚度属性图 图5 初始含油饱和度属性图
图6 孔隙度属性属性图 图7 渗透率属性图
4.地质储量及生产历史拟合
运用以下三个步骤进行生产历史拟合①确定模型参数的可调范围；②对模型参数全面检查；③历史拟合：全区和单井压力拟合；全区和单井含水拟合；单井生产指数拟合。从而得到以下储量拟合统计表。
表1. 北部过渡带东块萨葡油层储量统计表
拟合结果及精度分析：
地质模型拟合北部过渡带东块SI、SⅡ、SⅢ、PI、PⅡ组油层储量合计8104.4万吨，原始地质储量7729.9万吨，储量拟合精度达到95.4%。
以地质模型为基础，完成1971年至2017年分层系、分井组、分条带、分井网共46年动态历史拟合工作，得到蒸汽驱历史拟合曲线。
图8 蒸汽驱历史拟合结果图
4.研究区布井方案设计及优点
在原井网的水井排北4-1-丙水61井与北4-3-丙61井连线为东侧基线布井，排间加排，井间加井，新老井形成边井井距125m，角井井距175m的规则正方形网格反九点法面积井网。共部署井位64口（试验井49口，9注40采，4口中心井；观察井15口）。其中新钻井51口（试验井45口，9注36采；观察井6口），利用老井13口（试验井利用老油井2口，利用注水井转采2口；观察井利用老井9口）,措施工作量22井次（注水井转采2口，补孔4口，封堵16口井）。井网水驱控制程度达到99.1%。河道-河道连通率为54.4%。
图9 蒸汽试验区井网部署
布井方案设计优点：
（1）采用125m正方形反九点面积布置井网，井距均匀，井网规则；
（2）井距较小，布井区域内砂体发育较好，新布井点都位于有效厚度8m以上区域内，提高采收率值最高，达到18.96%，有利于保证汽驱效果；
（3）井距较小，井网的控制程度高，达到99.1%，河道-河道连通率达到54.4%，有利于保证蒸汽驱效果；
（4）布井区域内，位于四条带的井数比例较高，超过50%，有利于观察蒸汽驱在四条带的效果，为以后大规模推广应用提供依据；
（5）新布油井排处于原水驱井网的分流线上，剩余油较多，有利于提高采收率；
（6）避开原水井排新布注入井，在原水井区域布油井，可以减少注蒸汽的热损失，提高蒸汽热利用率，达到更好的驱替效果；
（7）利用老井少，只有4口，措施工作量小；以新钻井为主。新井的井况良好，有利于发挥蒸汽驱的试验效果。
5 蒸汽试验区加密后开发指标预测
蒸汽驱试验区于2009年10月投产前水驱采出程度为30.41%，投产初期含水达到89.62%，预计阶段采收率为9.54% ，较原井网可提高采收率为1.81个百分点，最终采出程度可达39.955%，按照2016年加密调整，较原井网预计阶段采收率8.95%，较原井网可提高采收率1.22%。
图10 蒸汽驱开发指标预测曲线图
图11 蒸汽驱采出程度与含水率关系曲线
图12 蒸汽驱加密前后采油速度曲线
6. 结论
（1）北部过渡带砂岩顶界由西南向东北逐渐变低，综合判定北过东区外扩区域油水界面位置为-1060m。一、二条带含油饱和度相对较低，油层动用程度较好，三、四条带剩余油相对富集，是后期开发调整的潜力。
（2）2蒸汽驱投产前水驱采出程度为30.41%，投产初期含水达到89.62%，预计阶段采收率为9.54% ，数值模拟预测蒸汽驱试验区块的阶段提高采出程度为1.81%，最终采出程度可达39.95%。
（3）地质模型拟合北部过渡带东块SI、SⅡ、SⅢ、PI、PⅡ组油层储量合计7854.4万吨，原始地质储量7729.9万吨，储量拟合精度达到95.4% 。
参考文献:
[1] 范广娟.大庆油田萨中密井网区萨葡油层高分辨率层序地层及剩余油研究[D]. 东北石油大学. 2011
[2]张继成，王鸿博，刘红卫. 萨北开发区东过渡带剩余油分布规律研究[J]. 当代化工.2015(8)
[3] 崔新凯，大庆长垣过渡带地区水平井潜力区域优选方法研究[J].石油工业技术监督.2015(10)
[4] 黄友华，许晓宏，王腊梅. 高二区莲花油层储层建模研究[J]. 内蒙古石油化工. 2008(10)
[5] 龙章亮，董伟，曾贤薇. 储层随机建模技术研究[J]. 断块气油田. 2009(3)
