一种SAGD开发井对间距的确定方法

摘要

本发明公开了一种SAGD开发井对间距的确定方法。本发明利用数值模拟方法，在充分考虑拟布井区地质参数基础上，同时考虑SAGD井对的钻完井费用和达到经济极限瞬时汽油比时累积蒸汽发生费用，以净现值为筛选依据，形成一套综合考虑地质条件、开发效果和经济效益的SAGD最优井对间距筛选方法和流程。运用被发明方法，在不同油价条件下，可实现对目标区块SAGD开发最优井对间距的快速筛选。

权利要求

1.一种SAGD开发井对间距的确定方法，包括如下步骤：

(1)确定布井区域内水平井布井方向；沿布井区域长度方向，将所述布井区域进行分段，分成n段分段；测定所述布井区域以及各所述分段的地质因素的平均值和取值范围；n为大于等于2的自然数；

所述地质因素包括储层厚度、顶水厚度、夹层厚度、夹层展布范围、层间水层厚度和层间水层展布范围；

(2)根据所述地质因素，利用油藏数值模拟方法，得到不同储层厚度、不同井距下百米SAGD开发指标，即所述储层厚度对不同井距SAGD开发效果的影响；

在平均储层厚度的条件下，根据所述地质因素，利用数值模拟方法，得到不同单一不利地质因素、不同井距下百米SAGD开发指标，即不利地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响；

所述不利地质因素包括顶水厚度、夹层厚度、夹层展布范围、层间水层厚度和层间水层展布范围；

(3)采用五水平六因素的正交方法，确定在所述布井区域内，所述地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响程度大小；

(4)根据步骤(3)确定的所述地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响程度大小，确定各所述分段的除所述储层厚度外的主控不利地质因素，进而得到所述分段内，所述储层厚度和单一主控不利地质因素条件下，不同井距在达到极限瞬时汽油比时的累产油；根据所述分段的累产油，即得到所述布井区域内不同井距条件下的累产油；

(5)根据所述布井区域内不同井距条件下的累产油的收益以及井对钻完井费用和达到极限瞬时汽油比时的累积蒸汽发生费用，得到所述布井区域的经济收益，以经济收益为筛选指标得到最优井对间距。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：所述SAGD开发效果包括峰产油、达到极限瞬时汽油比时的累产油、累积汽油比和采出程度。

3.根据权利要求1或2所述的确定方法，其特征在于：步骤(4)中，以步骤(2)中得到所述储层厚度对不同井距SAGD开发效果的影响以及所述不利地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响进行校正，得到所述分段内不同井距在达到极限瞬时汽油比时的累产油。

4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于：步骤(5)中，所述经济收益包括累积经济收益和年经济收益；

所述累积经济收益按照式(1)得到；

所述年经济收益按照式(2)得到；

E＝No×Po-n×Ppair×L/100-iSOR×No×Ps                       (1)C＝E/t                                          (2)式中，E表示累积经济收益；C表示年经济收益；No表示达到极限瞬时汽油比时的累产油量，桶；Po表示桶油的实现油价，美元/桶；Ppair表示百米注采井对的钻完井成本，美元/井对/

100m；Ps表示蒸汽发生价格，美元/桶；n表示不同井距条件下的井对个数；L表示布井区域的

3 3

井对总井长，m；iSOR表示极限瞬时汽油比，m/m；t表示达到极限瞬时汽油比的时间，年。

说明书

一种SAGD开发井对间距的确定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种SAGD开发井对间距的确定方法，属于油气田开发领域。

背景技术

[0002] 双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是目前油砂和超稠油开发的重要技术手段。该技术应用过程中，水平注采井成对出现，且注汽井位于生产井上方。多对注采井对构成SAGD基本开发单元，其地下生产区域称之为泄油区(drainage area)。考虑蒸汽腔沿水平井扩展的均一程度，相邻注采井对一般平行排布。井对间的距离，简称井对间距，不但对SAGD开发效果将产生重要影响，同时也直接影响经济效益。因此，在不同经济条件下，根据地质油藏特征，筛选最优井对间距对于SAGD开发至关重要。

[0003] 目前，对于SAGD井对间距的选取，主要利用类比和数值模拟两种方法。对于类比法，主要参考地质油藏条件相似的油田或区块，选取类比油田的井对间距。该方法虽以实际相似油田的开发实践为依据，但只可提供目标区井对间距的筛选范围，缺乏对井对间距的精细确定。对于数值模拟方法，主要通过建立目标区实际地质模型和油藏数值模型的方法，利用数值模拟技术，以主要关心的生产参数(如累产油、汽油比等)为衡量指标，筛选SAGD井对间距。该方法虽可对目标区SAGD井对间距进行详细筛选，但需要前期大量精细的地质建模和油藏数值模拟工作，资料需求量大，模拟时间较长。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种SAGD开发井对间距的确定方法，即一种最优井对间距的优选方法；在充分考虑影响SAGD开发地质参数基础上，考虑经济投入(如钻完井费用、蒸汽成本费)，以经济效益为筛选依据，形成一套综合考虑地质条件、开发效果和经济效益的SAGD最优井对间距筛选方法。运用本发明方法，在不同油价条件下，可实现对目标区块SAGD开发最优井对间距的快速筛选。

[0005] 本发明所提供的SAGD开发井对间距的确定方法，包括如下步骤：

[0006] (1)确定布井区域内水平井布井方向；沿布井区域长度方向，将所述布井区域进行分段，分成n段分段；测定所述布井区域以及各所述分段的地质因素的平均值和取值范围；n为大于等于2的数自然数；

[0007] 所述地质因素包括储层厚度(EBIP)、顶水厚度、夹层厚度、夹层展布范围、层间水层(HWSI)厚度和层间水层展布范围；

[0008] (2)根据所述地质因素，利用油藏数值模拟方法，得到不同储层厚度(厚度选取范围依据目标区块布井区域的储层厚度范围确定)、不同井距下百米SAGD开发指标，即所述储层厚度对不同井距SAGD开发效果的影响；

[0009] 本发明中的油藏数值模拟方法指的是利用现有技术中的商业软件通过计算机求解油藏数值模型的方法；

[0010] 在平均储层厚度的条件下，根据所述地质因素，利用数值模拟方法，得到不同单一不利地质因素(厚度及展布范围依据目标区块布井区域不利地质因素厚度及展布范围确定)、不同井距下百米SAGD开发指标，即不利地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响；

[0011] 所述不利地质因素包括顶水厚度、夹层厚度、夹层展布范围、层间水层厚度和层间水层展布范围；

[0012] (3)采用五水平六因素的正交方法，确定在所述布井区域内，所述地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响程度大小；

[0013] 所述六因素包括储层厚度、顶水厚度、夹层厚度、夹层展布范围、层间水层(HWSI)厚度和层间水层展布范围；

[0014] (4)根据步骤(3)确定的所述地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响程度大小，确定各所述分段的除所述储层厚度(EBIP)外的主控不利地质因素进而得到所述分段内，所述储层厚度和单一主控不利地质因素条件下，不同井距在达到极限瞬时汽油比时的累产油；根据所述分段的累产油，即得到所述布井区域内不同井距条件下的累产油；

[0015] (5)根据所述布井区域内不同井距条件下的累产油的收益以及井对钻完井费用和达到极限瞬时汽油比时的累积蒸汽发生费用，得到所述布井区域的经济收益，以经济收益为筛选指标得到最优井对间距。

[0016] 上述的确定方法中，步骤(1)中，将布井区域分成多段，可以充分考虑不同区域地质参数差异特征及其对井对间距筛选的影响。

[0017] 上述的确定方法中，步骤(2)中，所述SAGD开发效果包括峰产油、达到极限瞬时汽油比时的累产油、累积汽油比和采出程度。

[0018] 上述的确定方法中，步骤(4)中，以步骤(2)中得到所述储层厚度对不同井距SAGD开发效果的影响以及所述不利地质因素对不同井距SAGD开发效果的影响进行校正，得到所述分段内不同井距在达到极限瞬时汽油比时的累产油。

[0019] 上述的确定方法中，步骤(5)中，所述经济收益包括累积经济收益和年经济收益；

[0020] 所述累积经济收益按照式(1)得到；

[0021] 所述年经济收益按照式(2)得到；

[0022] E＝No×Po-n×Ppair×L/100-iSOR×No×Ps  (1)

[0023] C＝E/t  (2)

[0024] 式中，E表示累积经济收益；C表示年经济收益；No表示达到极限瞬时汽油比时的累产油量，桶；Po表示桶油的实现油价，美元/桶；Ppair表示百米注采井对的钻完井成本，美元/井对/100m；Ps表示蒸汽发生价格，美元/桶；n表示不同井距条件下的井对个数；L表示布井区域的井对总井长，m；iSOR表示极限瞬时汽油比，m3/m3；t表示达到极限瞬时汽油比的时间，年。

[0025] 本发明利用数值模拟方法，在充分考虑拟布井区地质参数基础上，同时考虑SAGD井对的钻完井费用和达到经济极限瞬时汽油比时累积蒸汽成本费用，以累积经济收益和年经济收益为筛选依据，形成一套综合考虑地质条件、开发效果和经济效益的SAGD最优井对间距优选方法。

[0026] 本发明具有如下有益效果：

[0027] (1)本发明充分考虑影响SAGD开发的不利主控地质因素；

[0028] (2)本发明考虑SAGD井对的钻完井费用和达到经济极限瞬时汽油比时累积蒸汽成本费用，以经济收益为筛选依据，形成综合考虑地质条件、开发效果和经济效益的SAGD最优井对间距优选方法和流程。

附图说明

[0029] 图1为布井区域示意图。

[0030] 图2为不同油价、不同蒸汽成本下不同井距经济效益对比。

具体实施方式

[0031] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

[0032] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

[0033] 以K油砂区块为例，应用本发明方法对SAGD最优井对间距进行筛选，具体如下：

[0034] (1)目标区块布井区域宽600m，长1000m，如图1所示。测定并统计布井区域储层内基本地质参数及取值范围，如表1所示。

[0035] 表1布井区基本地质参数及取值范围

[0036]

[0037]

[0038] (2)根据布井区平均地质参数，首先计算不同储层厚度、不同井距下百米SAGD开发指标。

[0039] 根据储层厚度范围及平均储层厚度(25m)，模拟储层厚度分别为15m、20m、25m、30m、35m条件下，井距为50m、75m、100m、120m、150m的开发效果。以瞬时汽油比15为极限瞬时汽油比(iSOR极限＝15)。统计(方法如下：1.利用数值模拟方法对上述各方案进行分别计算，得到每个储层厚度方案下逐年月度开发指标(即一个月一个值)；2.确定瞬时汽油比达到15的时间点；3.对应瞬时汽油比为15的时间点，得到相应的其它指标数值)不同井距下高峰产油以及达到极限瞬时汽油比时的累产油、累积汽油比(cSOR)和采出程度，如表2所示：

[0040] 表2不同储层厚度、不同井距条件下开发指标

[0041]

[0042] 其次，在平均储层厚度25m条件下，确定不同单一不利地质因素、不同井距SAGD开发指标。以顶水厚度影响为例，得到储层厚度25m条件下，不同顶水厚度、不同井距SAGD开发指标表，如表3所示。利用相同方法，计算夹层厚度、夹层展布、HWSI厚度、HWSI展布条件下，不同井距百米SAGD开发指标。

[0043] 表3不同顶水厚度、不同井距百米SAGD开发指标表

[0044]

[0045] (3)依据布井区地质参数取值范围，利用正交设计方法，结合数值模拟方法(具体就是指利用较成熟的商业化的油藏数值模拟软件(加拿大计算机模拟软件集团(Computer Modelling Group ltd.)开发的油藏数值模拟软件CMG)，将地质参数和生产控制参数输入后，求得相应开发指标的方法)，确定布井区域地质主控因素排序。

[0046] 根据表5可知，不同井距条件下，对累产油的影响大小依次为：EBIP厚度>HWSI范围>HWSI厚度>顶水厚度>夹层范围>夹层厚度。利用该排序，可对后续复合地质因素影响中的主控因素进行筛选。

[0047] 表4布井区域地质参数5水平6因素正交设计表

[0048]

[0049] 表5正交设计模拟结果

[0050]

[0051]

[0052] (4)将布井区域沿水平井布井方向分为3段，统计各段主要地质参数。以累产油为评价指标，确定各段主控不利地质因素，如表6所示。

[0053] 表6水平井沿程分段地质参数及主控因素描述

[0054]

[0055] 根据不同分段内的储层地质参数，计算不同井距在各分段区域内的累产油。

[0056] 以分段1为例，通过主控因素筛选可知，该段内主控地质因素为HWSI。由步骤(2)可知EBIP厚度25m、HWSI厚度4m时达到瞬时汽油比15时的百米累产油计算结果。利用EBIP厚度15m和EBIP厚度25m模型达极限汽油比15时的百米累产油结果进行校正得到EBIP厚度15m且HWSI厚度4m的百米累产油。不同井距条件下的计算结果如表7所示。

[0057] 校正方法如下：1.以井距50m校正为例，由表7可知EBIP厚度25m、HWSI厚度4m时达到瞬时汽油比15时的井距50m百米累产油计算结果为NEBIP 25m+HWSI 4m＝29.7；2.由表7可查到，井距50m、EBIP厚度15m百米累产油计算结果为NEBIP 15m＝20.7，井距50m、EBIP厚度25m百米累产油计算结果为NEBIP 25m＝33.5；3.利用如下公式，计算得到井距50m、EBIP厚度15m、HWSI 4m条件下的百米累产油，即NEBIP 15m+HWSI 4m＝18.35，又因分段1长500m，因此5*NEBIP 25m+HWSI 4m＝91.87。

[0058]

[0059] 表7分段1不同井距达极限汽油比15时累产油计算结果

[0060]

[0061]

[0062] (5)根据各分段区域内的累产油，求取不同井距条件下全井段累产油。

[0063] 表8不同井距达极限汽油比15时水平井总累产油计算结果

[0064]

[0065] 考虑油价、钻完井和蒸汽成本，按照式(1)和式(2)，计算不同井距下累积经济收益和年经济收益，计算平均经济收益，筛选经济最优井对间距。

[0066] 以实现油价30美元/桶、50美元/桶，蒸汽成本1.5美元/桶、3.0美元/桶为例，如图2所示。由图2可知：

[0067] ①如图2(b)所示，实现油价30美元/桶，蒸汽成本3.0美元/桶，最优井距为150m，以获得最大经济收益；

[0068] ②如图2(d)所示，实现油价50美元/桶，蒸汽成本3.0美元/桶，最优井距为75m，以获得最大年经济收益和较高累积收益；

[0069] ③如图2(a)和图2(c)所示，实现油价30美元/桶、50美元/桶，蒸汽成本1.5美元/桶，综合考虑年经济收益和累积经济收益，最优井距可选取75m～100m。