阶段概念在剩余油挖潜中的应用-以下二门油田核桃园组三段Ⅳ油组4小层为例.pdf

14 4 石油天然气学报 ( 江汉石 油学院学报)2 0 1 4 年 l o 月 第 3 6 卷 第 1 o 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y( J ． J P I )O c t ． 2 0 1 4 V o [ ． 3 6 N o ． 1 0 超高含水期／ 阶段概 念在剩余 油挖潜 中的应 用 —— 以下二门油 田核桃园组三段 Ⅳ油组 4小层为例 杨万有 ，郑春 峰 葛春 晓 ( 中 海油能源发展股份有限 公司 工程技术分公司 钻采工 程研究所， 天津。 0 。 ) [ 摘要] 目前普遍把 9 8 ％定义为油 田经济极 限含水 ，但 随 油价持 续走高 及开 采成本 下 降，油 田含水 超过 9 8 时仍具有挖潜空间。文 中提 出超 高含 水 I、 Ⅱ期／ 阶段 的概念 。运 用盈亏 平衡原 理 ，计 算不 同油价 、 不 同产液量下经济极限含 水率和经济极限产油量。 以下二门油田核桃 园组三段Ⅳ油 组 4小层为研 究对象 ， 运用净现值法结合不 同措施挖潜调整方案 ，计 算 出超 高含水 I、 Ⅱ阶段 不 同开发 方案采 出程度 的提高值 和净收益值。计算结果表 明，超 高含 水 I阶段用 时 3 ． 9 a ，采 出程 度 可提高 3 ． 1 ，净 收益为 0 ． 2 4 1 0 元，超高含水 Ⅱ阶段用 时 5 ． 2 a ，采 出程度可提高 3 ． 7 ，净收益为 0 ． 2 9 1 0 元。表 明依据 油 田产 能水 平 及油价走势 ，适 当提高经济极限含水 ，油 田仍具 有挖潜 空 间。超高 含水期／ 阶段概 念 的提 出，对 高含水 、 高呆 出程度的老油 田在超高含水 阶段剩余油挖潜提供新 的研 究思路。 [ 关键词]开发方 案；超高含水期／ 阶段；采出程度 ；经 济极 限 [ 中图分类号]T E 3 2 7 [ 文献标志码]A [ 文章编号]1 0 0 0— 9 7 5 2 I 2 0 1 4 )1 0— 0 1 4 4 — 0 4 经济 极 限含水是 指油 田在 开发 中后期 时 ，油 田投入 和 产 出 达到 平 衡 时 的含 水 。 目前普 遍 把 9 8 定 义为经济极限含水 ，很少见有关极限含水大于 9 8 时油 田开发调整方案制定方法 、剩余油挖潜 等研究 内容的相关报道_ 1 ] 。实际上随着油价持续走高和油气 田开采成本 的下降，仍把 9 8 定义为经济极 限 含水已不适用于开发的需求。统计表 明当油 田含水 大于 9 8 时 ，多数油 田局 部剩余油饱和度仍 大于 5 O ，该类油 田通过有效措施挖潜仍具有很大的潜力 ] 。 以下 二 门油 田核桃 园组 三段 Ⅳ油组 4小层( 用 符 号表示 为 E h )为研 究 对象 ，应 用 技术 经 济 学盈 亏平 衡原 理和 净现 值法 ，计算 不 同油价 、不 同产液 量 的经济 极 限含水 率 ，并给 出老井 在不 同油 价 、不 同 超高含水期经济极限产油量。结合油藏开发特征和经济界限评价指标 ，给出不同开发调整方案达到超高 含水 I、 Ⅱ阶段 时 的开 发年 限 、采 出程 度提 高 幅度 值 和净 收益指 标等 。 l 超高含水期定义 经济 极 限 含水 率 计算 公 式 见 式( 1 ) ，式 中 产液 量取 3 o t ／ d ( E h 4 “ 平 均 日产 液 ) ，油 价 选 9 9 ． o 取 目前 油 价 浮动 上 下线 ，分 别 为 9 5美 元／ 桶 ( 约 4 0 0 0 元／ t )和 1 2 0 美元／ 桶 ( 约 5 1 0 0 元／ t ) 。 蔫 9 8 ． 5 ， 一 一 ( 1 ) 譬 呲。 式 中 ： B r 为单井 年 固定成 本 ，1 O 元 ； B、 ， 为单 井 年 变 动 成 本 ， 1 0 元 ；Q 。 为 单 井 年 产 液 量 ， 。 - l O t ； P为原油价格 ，元／ t ； a为原油综合税率 ， 1 ； p为原 油商 品率 ，1 ； f 为极 限含水 率 ，1 。 2 4 0 0 2 80 0 3 2 0 0 3 6 0 0 4 0 0 0 44 0 0 4 8 0 0 5 1 0 0 油价／ 元 图 1 不 同 油价 下对 应 的 极 限 含 水 率 [ 收稿 日期]2 0 1 4—0 4 一o 4 [ 基金项目]国家 8 6 3 基金项目 ( 2 o o 6 AA o 9 z 3 3 8 ) 。 [ 作者简介]杨万有 ( 1 9 6 7一 ) ，男，1 9 8 9年大庆石油学院毕业 ，硕士 ，高级工程师 ，长期从 事油气 田开发与开采技术工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6卷第 1 0期 杨万有 等 ：超高含水 期／ 阶段概念在剩余油挖潜 中的应 用 图 1 计算结果表 明，当油价 9 5美元／ 桶 ( 约 4 0 0 0元／ t )时 ，计算经济极限含水率为 9 8 ． 8 6 9 ／ 6 ，定义 E h 超高含水 工期含水率为 9 8 ． 8 6 ，9 8 ％～9 8 ． 8 6 含水率 的阶段称之为超高含水 I阶段 。当油价 1 2 o美元 ／ 桶 ( 约 5 1 0 0元／ t )时 ，计算 经 济极 限含 水 率 为 9 9 ． 3 3 ％ ，定 义 E h 超 高 含 水 率 Ⅱ期 含水 率 为 9 9 ． 3 3 9 ／ 6 ，9 8 ． 8 6 ～9 9 ． 3 3 ％含水率的阶段称之为超高含水 Ⅱ阶段。 2 经济极限产油量计算 2 ． 1 老 井经 济极 限产油 量计 算 随着综合含水的升高，老井经济极 限产油量随之升高 ，若在超高含水期老井继续开发生产 ，只有产 油量大于经济极限产油量时油井才有利润空间 ( 水平井年操作费用按照直井年操作费用的 2 ． 5 倍来 处理 ) 。 老井 经济 极 限产 油 量计算 公式 如下 所示 ： q o一一 一一 ( 2 ) 一 t v 式中： q 。为经济极 限产油量 ，t ／ d ； F为单井固定成本，元 ； 7 2 为吨液可变成本 ，元／ t ； t 为时间，d 。 计算结果如图 2 、3所示 ，可见 E h 在超高含水 I期 ( 含水率 9 8 ． 8 6 ％，油价 4 0 0 0元／ t 时) ，经 济极 限产 油量 直 井 为 2 ． 3 t ／ d ，水 平井 为 4 ． 6 t ／ d ；E h 4 “ 在 超 高 含水 Ⅱ期( 含 水 率 9 9 ． 3 3 ，油 价 5 1 0 0 元 ／ t 时 ) ， 经济 极 限产油 量直井 为 1 ． 4 t ／ d ，水平 井 为 2 ． 8 t ／ d 。 9 0 91 9 2 9 3 9 4 95 9 6 9 8 9 8 ． 8 6 9 9 ． 3 3 含水率／ ％ = 、 - 口 ● 0 ＼ 卿 絮 幸 L 盛 鼙 蟋 l 6 1 2 9 0 9 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 8 9 8． 8 6 9 9 ． 3 3 含水率／ ％ 图 2 直井 ( 老井 )经济极 限产油量与含水率关 系 图 3 水 平井 ( 老 井)经济极限产油量与含水 率关 系 2 ． 2 调整 井经 济极 限年 产油 量计 算 调整井经济极限年产油量是指新井投产所获得的收益能弥补全部投资费 ( 调整井投产初期含水 以零 计 算 ) ， 调整井经济极限年产油量计算公式如下所示 ： M + T Q 。= = =— T———————— — — ————一 P c 一 ( 1 a ( 3 ) 式中： Q。 为经济极限年产油量 ，1 0 t ； n为单井年递减率 ，1 ； C 。 为单井年操作费 ，1 0 元／( 井 a ) ； i 为 贴现率 ， ’ 1 ； T为评价时间，a ； M 为单井投资 ，1 O 元／ 井。 计算结果表明，油价为 4 0 0 0元／ t 时，经济极限产油量直井为 3 ． 5 1 0 t ／ a ，水平井为 4 ． 6 1 0 t ／ a ； 油价为 5 1 0 0元／ t 时 ，经济极限产油量直井为 2 ． 2 1 0 t ／ a ，水平井为 2 ． 8 9 1 0 t ／ a ，如图 4所示 。 7 6 5 4 3 2 1 一 々． ＼ 哪需 筠凑赋 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油天 然气 工程 2 0 1 4年 1 0月 3 E h 4 ( 4 ) 采 出程度计算 3 ． 1 Eh ； ( 开发 特征 E h 含油面积 0 ． 8 3 k in ，储层 物性 较差， 平 均渗 透 率 1 8 0 roD。累计 产油 量 2 0 1 O t ，采 出程度 3 6 ． 9 9 ／ 6 ，含水 率 9 2 ． 0 ，平 均 井 网密 度 1 3 ． 3口／ k in ，采 用 2 6 0 ～ 3 0 0 m 井 距 开 采 ，局 部油井 注 水见效 不 明显 。 3 ． 2措 施挖潜 原 则 调整 原则 ：① 西 部 主体 区 通 过 改 变 液 流 方 向提 高 注入水 利用 率[ ] ；②东 部 上倾 部 位 以经 济极 限计 算 结 果 为 依 据 完 善 注 采 关 系 ；③ 通 过 油井补孔 、层系转换提 高非 主力油层水驱控制 程度 ；④在剩余 油富集区考虑打调整井、老井 补孔 、反层和转注等措施相结合 ] 。 3 ． 3措 施挖 潜方 案制 定 _ 口 ● 、 、 咖} 曩 醛 鼙 螓 廿 图 4不 同油价下调整 井( 直 井和水平 井)的年 经济极 限产油量 依据 上述 4个 挖潜 原 则制定 3 种 调整 方 案 ，应 用 E c l i p s e 数 值模 拟 软件 在 历史 拟 合 基 础上 对 不 同方 案进 行 预测 。着 重分 析超 高含 水 I、 Ⅱ阶段 开 发 年 限 、采 出 程度 提 高 值 和 净 收益 值 。不 同调 整 方 案 配 产 、配 注 和调整 方式 见表 1 。 方案预澳 0 中，模型运行截止时间遵循 以下两个原则 ：①工 区平均含水率分别等于 E h 超高含水 I期和 超高 含水 Ⅱ期 ；② 单井( 直 井／ 水 平井 ，老井 和调 整井 )产油 量低 于 E h 单 井经 济极 限产 油量 。 表 1 不 同 开发 方 案 制定 统计 表 方 案 油井水井 注水量 产液量 井距 井 网密度 备注 ／ 口 ／ 口／ ( m0 d 1 )／ ( m3- d I ) ／ m ／ ( 口 k m 2 ) 方案 1 8 3 2 0 3 2 6 7 2 6 3 1 4 ． 5 关 T4 — 8 1 7井 ，开 J 4 1 0 7井 ，关部分高产水层 位 ，提高单 井液量和注水量 ，改变液流方向 方 案 2 1 o 5 方 案 3 l O 5 2 5 6 3 0 0 2 3 5 1 8 ． 1 新打调 整 井 C 1 、C 2 、C 3 ，注 水井 WZ 1 、WZ 2 。关 r 4 8 1 7井 ，关部分高产水层位 2 3 5 1 8 ． 1 关 T4 8 1 7井 ，新打 调整井 C 3 、C 4 、C 5 ，注水 井 z l ，油 井 T5 — 3 7 1 1 转注 ，开 J 4 — 1 0 7井 ，关部分高含水层位 3 ． 4结 果优化 分 析 预测 结果( 见 图 5 、6 )表 明 ，3种方 案初 期含 水率 均得 到有 效控 制 。 1 )方案 1初 期 产 油 量 3 9 ． 5 t ／ d ，含 水 率 降 至 8 5 ． 5 。在 超 高 含 水 I阶 段 用 时 5 ． 1 a ，累 计 增 油 2 ． 0 1 0 t ， 采 出 程 度 提 高 2 ． 7 ，净 收 益 0 ． 1 4 1 0 。元 。在 超 高 含 水 Ⅱ 阶 段 用 时 7 ． 4 a ， 累 计 增 油 2 ． 3 1 0 t ， 采 出程度 提 高 3 ． 1 ，净 收 益 0 ． 1 7 1 0 。元 。方 案 1在 不 同超 高 含 水 阶 段 采 出 程 度 提 高 2 ． 7 ％～3 ． 1 ， 但 净 收益较 低 。 2 )方案 2初 期产 油量 5 9 ． 2 t ／ d ，含水率 降至 8 O ． 3 。在超 高含 水 I阶段 用 时 4 ． 5 a ，累计增 油 1 ． 9 1 0 t ， 采 出 程 度 提 高 2 ． 5 ％ ，净 收 益 一 0 ． 0 4 X 1 0 。元 。在 超 高 含 水 Ⅱ阶 段 用 时 6 ． 8 a ， 累 计 增 油 2 ． 5 1 0 t ， 采出程度提高 3 ． 3 ，净收益 一0 ． 0 7 X 1 0 。元。方案 2在不同超高含水 阶段采 出程度 提高 2 ． 5 ～3 ． 3 ， 净 收益 为负 值 ，方案 不予 采用 。 3 )方 案 3初 期 产 油 7 6 ． 9 t ／ d ， 含 水 率 降 至 7 7 ． 4 9 ／ 6 。在 超 高 含 水 I 阶 段 用 时 3 ． 9 a ， 累 计 增 油 2 ． 8 1 0 t ， 采 出 程 度 提 高 3 ． 1 ，净 收 益 0 ． 2 4 1 0 元 。在 超 高 含 水 Ⅱ 阶 段 用 时 5 ． 2 a ，累 计 增 油 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6卷第 1 o期 杨万有 等 ：超高含水 期／ 阶段概念在剩余油挖潜 中的应 用 3 ． 4 1 0 t ， 采 出程 度 提 高 3 ． 7 ％ ，净 收 益 0 ． 2 9 1 0 元 。方 案 3在 不 同 超 高 含 水 阶段 采 出 程 度 提 高 3 ． 1 ～3 ． 7 ， 收益在( O ． 2 4 ～0 ． 2 9 ) 1 0 元 ，具 有可 实施 性 。 =、 ● ＼ 栅 震 ．} L 4 结论 2 0 0 8 ． 0 6 — 0 2 2 O1 3 一 l 1 ． 2 3 2 O l 9 ． O 5 ． 1 6 2 0 2 4 一 l 1 ． O 5 日期 ( 年一 月一 日) 图 5 3种方案产油量对 比图 图 6 3种 方案含水率对比图 1 )提出了超 高含 水 工、Ⅱ期／ 阶段 的概念 ，计 算下二 门油 田 E h 超高 含水期 的含水率 分别 为 9 8 ． 8 6 和 9 9 ． 3 3 ，超高含水阶段的含水率分别为 9 8 ～9 8 ． 8 6 和 9 8 ～9 9 ． 3 3 。 2 )方案 3 在 超 高 含 水 I阶 段 用 时 3 ． 9 a ，采 出程 度 提 高 3 ． 1 ，净 收 益 0 ． 2 4 1 0 元 。超 高 含 水 Ⅱ阶段 用时 5 ． 2 a ，采 出程 度提 高 3 ． 7 ，净收 益 0 ． 2 9 1 0 元 。 3 )超 高含水 I、 Ⅱ期 ／ 阶段 概 念 的提 出 ，为 高含 水 、高采 出程 度老 油 田在超 高含 水 阶段剩 余 油挖潜 提供 了新 的研 究 思路 。 [ 参考文献] [ 1 ]熊钰 ，卢智慧 ，李玉林 ，等 ．孤东油田小油砂体提高采 收率技术 [ J ]．特种油气藏 ，2 0 1 0 ，1 7 ( 1 ) ：6 1 ～6 7 ． [ 2 3郑春峰 ，赵忠义 ，郝晓军 ，等 ．高含水 、高采 出程度 阶段油 田剩余油定量表征及其综合评价 [ J ]．石油天然气学报 ( 江汉石油 学院 学报) ，2 0 1 2 ，3 4( 2 ) ：1 3 1 ～1 3 5 ． E 3 ]杨元亮 ，宋文芳 ．单 2 块 稠油油藏高含水后期提 高采收率对策 E J ]．特种油气藏 ，2 0 0 2 ，9 ( 4 ) ：5 0 ～5 2 ． [ 4 ]Ha t n me r s h a i mb E C ．R e c o v e r y e f f i c i e n c y o f e n h a n c e d o i l r e c o v e r y me t h o d s ：A r e v i e w o f s i g n i f i c a n t f i e l d t e s t s[ J ]． S P E1 2 1 1 4 ，1 9 8 3 ． [ 5 3于乐香 ，王星 ．新井初产油和老井含水 的经济极 限研究[ J ]． 石 油钻采工艺 ，2 0 0 0 ，2 2 ( 6 ) ：3 9 ～4 1 ． [ 6 ]黄文芬 ，王建勇 ，孙 民生 ，等 ．水平井挖潜边底水构造油藏剩余油效果及影响因素分析 [ J ]．特种油气藏 ，2 0 0 1 ，8( 3 ) ：4 1 ～4 4 ． E 7 ]顾岱鸿 ，何顺 利 ．特 高含水期油 田剩余油分布研究 [ J ]．断块油气 田，2 0 0 4 ，1 1( 6 ) ：3 7 ～3 9 ． [ 8 ]张新征 ，张烈辉 ，熊钰，等 ．高含水油 田开发效果评价方法及应用研究 [ J ]．大庆石油地质与开发 ，2 0 0 5 ，2 4( 3 ) ：4 8 ～5 O ． [ 9 ]方宏长 ，冯明生 ．中国东部几个 主要油 田高含水期提高水驱采收率的方向 口]．石油勘探与开发 ，1 9 9 9 。2 6( 1 ) ：4 0 ~4 3 ． [ 编辑] 黄鹂 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m