整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法

摘要

本发明提供一种整装老油田河流相储层水平井部署模式研究方法，该方法包括以下几个步骤：步骤1，根据河流相储层的沉积特征，分别建立辨状河储层和曲流河储层的精细三维地质模型；步骤2，建立辨状河储层和曲流河储层数值模拟模型，根据建立的数值模拟模型确定剩余油分布模式；步骤3，确定水平井开采经济界限；步骤4，设计水平井与井网配置方式，进行注采参数设置；步骤5，开展方案设计及方案优选，确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式。该整装老油田河流相储层水平井部署模式研究方法针对性强，具有很好的实用性，能够有效提高整装老油田厚油层单元采收率，大幅度的增加老油田的累积产油量。

权利要求

1.整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，该整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法包括：步骤1，根据河流相储层的沉积特征，分别建立辨状河储层和曲流河储层的精细三维地质模型；

步骤2，建立辨状河储层和曲流河储层数值模拟模型，根据建立的数值模拟模型确定剩余油分布模式；

步骤3，确定水平井开采经济界限；

步骤4，设计水平井与井网配置方式，进行注采参数设置；

步骤5，开展方案设计及方案优选，确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式；

在步骤1中，根据河流相储层的沉积特征，建立辨状河反映韵律性无夹层和发育平行夹层的精细三维地质模型，曲流河发育侧积夹层的精细三维地质模型。

2.根据权利要求1所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤1中，在建立精细三维地质模型之前，对典型区块开展精细油藏地质特征研究，该精细油藏地质特征研究包括地层对比，构造、储层、沉积相研究。

3.根据权利要求1所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤2中，在精细三维地质模型中选取能代表储层特征的，井网完善的完整井组作为数值模型的地质模型。

4.根据权利要求3所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤2中，在建立的辨状河储层和曲流河储层数值模型基础上分别开展剩余油分布模式研究，辨状河储层考虑不存在夹层，发育完全夹层，夹层从油井处、水井处和油水井间发育3种情况，曲流河储层考虑正对夹层注水、逆夹层注水和顺夹层注水3种情况。

5.根据权利要求1所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤3中，根据目前油价和钻井成本确定水平井开采经济界限。

6.根据权利要求1所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤4中，水平井与井网配置考虑2种井网形式，交错井网和正对井网，辨状河有夹层考虑水平井位于夹层上部、中部和下部。

7.根据权利要求6所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤4中，注采参数设置考虑5因素4水平，5个因素包括水平井长度、水平井方位、生产压差、井组注采比和原水井注水层位五个因素，每个因素考虑了四个水平。

8.根据权利要求1所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤5中，根据水平井与常规井网配置及生产参数设置，利用正交设计方法，得到正交优化方案设计。

9.根据权利要求8所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤5中，根据正交设计得到优化设计方案，开展数值模拟优化研究，最终确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式。

10.根据权利要求9所述的整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，其特征在于，在步骤5中，通过数值模拟优化，最终得到辨状河无夹层、夹层全封堵和不完全夹层情况下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式，曲流河存在侧积夹层下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式。

说明书

整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法

技术领域

[0001] 本发明涉及中高渗整装油藏特高含水后期水平井应用领域，特别是涉及到整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法。

背景技术

[0002] 自上世纪80年代以来，水平井已经在国外开始大规模工业化推广应用，“十五”以来，针对油藏新类型、应用新领域带来的挑战和机遇，胜利油田大力攻关水平井新技术，进一步攻关发展了水平井地质建模及剩余油定量描述技术、水平井一体化优化设计技术、水平井钻井轨迹测控技术、水平井油层保护技术、水平井完井采油配套技术等水平井开发的关键技术，使水平井成为促进油田稳定发展的重要技术支撑。胜利油田自1996年开始利用水平井技术挖潜正韵律厚油层顶部剩余油富集区，取得较好效果，整装老油田处于特高含水开发阶段，综合含水高，地下油水分布关系复杂，调整难度大，水平井的设计难度也在加大，原有的水平井设计技术不能满足当前油田开发需要。原有水平井挖潜剩余油初期取得较好效果，但由于与原注采井网没形成良好配置关系，后期出现供液不足、含水上升快等问题，影响水平井开发效果。因此，有必要开展整装正韵律水平井与不同注采井网合理配置关系，以提高水平井在整装油田中的应用效果。建立不同储层、不同注采井网条件下水平井合理开发模式，以此指导水平井设计实践，增强水平井设计技术科学性，提高水平井的适应性和开发效果，为油田发展提供强有力的技术支撑。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种针对性强，具有很好的实用性，能够有效提高整装油田河流相储层采收率，大幅度的增加老油田累积产油量的一种整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法。

[0004] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现：整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法，该整装老油田河流相储层水平井部署最佳模式研究方法包括：步骤1，根据河流相储层的沉积特征，分别建立辨状河储层和曲流河储层的精细三维地质模型；步骤2，建立辨状河储层和曲流河储层数值模拟模型，根据建立的数值模拟模型确定剩余油分布模式；步骤3，确定水平井开采经济界限；步骤4，设计水平井与井网配置方式，进行注采参数设置；步骤5，开展方案设计及方案优选，确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式。

[0005] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

[0006] 在步骤1中，根据河流相储层的沉积特征，建立辨状河反映韵律性无夹层和发育平行夹层的精细三维地质模型，曲流河发育侧积夹层的精细三维地质模型。

[0007] 在步骤1中，在建立精细三维地质模型之前，对典型区块开展精细油藏地质特征研究，该精细油藏地质特征研究包括地层对比，构造、储层、沉积相研究。

[0008] 在步骤2中，在精细三维地质模型中选取能代表储层特征的，井网完善的完整井组作为数值模型的地质模型。

[0009] 在步骤2中，在建立的辨状河储层和曲流河储层数值模型基础上分别开展剩余油分布模式研究，辨状河储层考虑不存在夹层，发育完全夹层，夹层从油井处、水井处和油水井间发育3种情况，曲流河储层考虑正对夹层注水、逆夹层注水和顺夹层注水3种情况。

[0010] 在步骤3中，根据目前油价和钻井成本确定水平井开采经济界限。

[0011] 在步骤4中，水平井与井网配置考虑2种井网形式，交错井网和正对井网，辨状河有夹层考虑水平井位于夹层上部、中部和下部。

[0012] 在步骤4中，注采参数设置考虑5因素4水平，5个因素包括水平井长度、水平井方位、生产压差、井组注采比和原水井注水层位五个因素，每个因素考虑了四个水平。

[0013] 在步骤5中，根据水平井与常规井网配置及生产参数设置，利用正交设计方法，得到正交优化方案设计。

[0014] 在步骤5中，根据正交设计得到优化设计方案，开展数值模拟优化研究，最终确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式。

[0015] 在步骤5中，通过数值模拟优化，最终得到辨状河无夹层、夹层全封堵和不完全夹层情况下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式，曲流河存在侧积夹层下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式。

[0016] 本发明中的整装老油田河流相储层水平井部署模式研究方法，以实际三维地质模型为依托，实际注采井网为控制条件，设置水平井长度、水平井方位、生产压差、井组注采比、注水层位等因素，变参数模拟计算，优选出河流相水平井与老井网合理配置关系，建立了老油田(河流相曲流河、辫状河)水平井部署的最佳模式，为油田发展提供强有力的技术支撑。

附图说明

[0017] 图1为本发明的整装老油田河流相储层水平井部署模式研究方法的具体实施的流程图；

[0018] 图2为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层数模模型图；

[0019] 图3为孤岛油田中一区馆5辨状河有夹层数模模型图；

[0020] 图4为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层纵向极差为2剩余油分布图；

[0021] 图5为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层纵向极差为8剩余油分布图；

[0022] 图6为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层砂体不同位置含油饱和度和纵向极差关系曲线；

[0023] 图7为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层砂体上部剩余油饱和度和不同含水、不同极差关系曲线；

[0024] 图8为孤岛油田中一区馆5辨状河完全上部夹层剩余油分布图；

[0025] 图9为孤岛油田中一区馆5辨状河完全中部夹层剩余油分布图；

[0026] 图10为孤岛油田中一区馆5辨状河完全下部夹层剩余油分布图；

[0027] 图11为孤岛油田中一区馆5辨状河不同位置完全夹层下夹层上部采出程度和含水率关系曲线；

[0028] 图12为孤岛油田中一区馆5辨状河不同位置完全夹层下夹层下部采出程度和含水率关系曲线；

[0029] 图13为孤岛油田中一区馆5辨状河不完全夹层夹层从水井处发育剩余油分布图；

[0030] 图14为孤岛油田中一区馆5辨状河不完全夹层夹层从油水井中点处发育剩余油分布图；

[0031] 图15为孤岛油田中一区馆5辨状河不完全夹层夹层从油井处发育剩余油分布图；

[0032] 图16为孤岛油田中一区馆5水平井经济极限累产图；

[0033] 图17为孤岛油田中一区馆5井网形式为交错井网下水平井设置图；

[0034] 图18为孤岛油田中一区馆5井网形式为正对井网下水平井设置图；

[0035] 图19为夹层位于上部水平井在储层中纵向位置设置图；

[0036] 图20为夹层位于下部水平井在储层中纵向位置设置图；

[0037] 图21为夹层位于中部水平井在储层中纵向位置设置图1；

[0038] 图22为夹层位于中部水平井在储层中纵向位置设置图2。

具体实施方式

[0039] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

[0040] 如图1所示，图1为本发明的整装老油田河流相储层水平井部署模式研究方法的一具体实施例的流程图。该方法考虑了井网形式和水平井在储层中的位置设置。

[0041] 在步骤101，根据河流相储层的沉积特征，建立辨状河反映韵律性无夹层和发育平行夹层的精细三维地质模型，曲流河发育侧积夹层的精细三维地质模型。对典型区块开展精细油藏地质特征研究，精细油藏地质特征研究包括地层对比，构造、储层、沉积相等研究。流程进入到步骤102。

[0042] 在步骤102，在精细三维地质模型建立基础上，建立辨状河储层和曲流河储层数值模拟模型，建立的辨状河储层和曲流河储层数值模拟模型，在精细三维地质模型中选取能代表储层特征的，井网完善的完整井组作为数值模型的地质模型。

[0043] 图2为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层数模模型图。该模型反映辨状河砂体纵向上的典型正韵律分布，即砂体上部物性较差，颗粒较细，胶结程度较高，渗透率较大，而砂体下部物性较好，颗粒较粗，胶结程度较低，渗透率较高。图3为孤岛油田中一区馆5辨状河有夹层数模模型图。该模型反映辨状河储层发育夹层的情况，图中示意只是夹层发育的一种，从该图可以演变研究夹层位置，夹层渗透率，夹层规模等多个模型。流程进入到步骤103。

[0044] 在步骤103，在建立的辨状河和曲流河数值模型基础上分别开展剩余油分布模式研究。辨状河储层考虑不存在夹层，发育完全夹层，夹层从油井处、水井处和油水井间发育几种情况。曲流河储层考虑正对夹层注水、逆夹层注水和顺夹层注水三种情况。

[0045] 图4到图7为孤岛油田中一区馆5辨状河无夹层剩余油分布图。当河道砂体纵向级差为4时，河道砂体上部与河道砂体下部的剩余油富集程度差异达到最大，随着纵向级差的进一步增大，这种差异变化则不明显。因此，在无夹层情况下，韵律性控制顶部剩余油富集程度。

[0046] 图8到图12为孤岛油田中一区馆5辨状河发育完全夹层剩余油分布图。该图展示了夹层位于纵向不同位置时剩余油的富集特点。

[0047] 图13到图15为孤岛油田中一区馆5辨状河发育不完全夹层剩余油分布图。该图展示了夹层分别从水井处发育、从油水井中点处发育和从油井处发育剩余油的富集特点。流程进入到步骤104。

[0048] 在步骤104，根据当前油价和钻井成本确定水平井开采经济界限。即在当前油价和钻井成本下确定钻一口水平井最低累积产油量。图16为孤岛油田中一区馆5水平井经济极限累产图。根据水平井经济极限累产，确定剩余油富集区最少厚度。流程进入到步骤105。

[0049] 在步骤105，设计水平井与井网配置方式，进行注采参数设置并进行方案设计。水平井与井网配置考虑2种井网形式，交错井网和正对井网。图17到图18为孤岛油田中一区馆5两种井网形式设置图。图17是交错井网，图18是正对井网。辨状河有夹层考虑水平井位于夹层上部、中部和下部。图19到图22为水平井在有夹层的储层中纵向位置设置图。分别设计了夹层位于上部，夹层位于中部和夹层位于下部三种情况下水平井的位置。注采参数设置考虑5因素4水平，5个因素包括水平井长度、水平井方位、生产压差、井组注采比和原水井注水层位五个因素。每个因素考虑了四个水平。流程进入到步骤106。

[0050] 在步骤106，根据水平井与常规井网配置及生产参数设置，利用正交设计方法，得到正交优化方案设计。根据正交设计得到优化设计方案，开展数值模拟优化研究，最终确定不同沉积储层不同井网形式水平井部署模式。完成水平井部署模式确定。通过数值模拟优化，最终得到辨状河无夹层、夹层全封堵和不完全夹层情况下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式，曲流河存在侧积夹层下交错井网和正对井网情况下水平井部署模式。

[0051] 表1为辨状河无夹层情况下水平井配置模式表。表中给出了辨状河在不存在夹层的情况下水平井部署的优化结果，分交错井网和正对井网两种形式，分别给出了合理的无因次水平井长度、水平井角度、生产压差、井组注采比和水井的注水层段。

[0052] 表1辨状河无夹层情况下水平井配置模式表

[0053]

[0054] 表2为辨状河发育完全夹层情况下水平井配置模式表。

[0055] 表2辨状河发育完全夹层情况下水平井配置模式表

[0056]

[0057]

[0058] 表3为辨状河发育不完全夹层情况下水平井配置模式表。

[0059] 表3为辨状河发育不完全夹层情况下水平井配置模式表

[0060]

[0061] 流程结束。

[0062] 以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。