延長油田三勝區延9油藏注水開發效果評價

李旺東，劉建宏，雙 虎

(延長油田股份有限公司 靖邊采油廠，陜西 榆林 718500)

延長油田三勝區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，為一大型的西傾單斜，坡度為0.5°左右，每公里坡降7～10 m，內部構造簡單，局部發育差異壓實形成的鼻狀構造。主力開發層系為侏羅系延安組延9，三疊系延長組長2、長4+5、長6。本次研究層位為延安組延9，主力小層為延913、延921，屬于三角洲平原沉積，發育三角洲分流河道砂體，為構造-巖性油藏。

1 開發現狀

截至2023年2月底，延9油層共有油水井139口(其中采油井101口，開井63口)，日產液157.85 m3，日產油 68.63 t，平均單井日產油 1.09 t，綜合含水48.85%；注水井38口，水井開井31口，日注水平259.74 m3，單井日注 8.38 m3，月注采比1.63。如圖1所示。

圖1 延長油田三勝區延9油層綜合開發曲線

2 注采井網評價

2.1 井網形式分析

三勝區域延9油層動用面積7.43 km2，采油井101口，注水井38口，注采井數比1∶2.66，井距為150～250 m，排距 130 m。延9層以反七點注采井網為主，水驅控制面積 6.74 km2，從平面圖上看(圖2)，注采井網已成形，適合當前開發需求。

圖2 延長油田三勝區延9油層注采井網

2.2 注采對應情況

統計延9的有效厚度，得到油井共射開油層厚度為 377.46 m，與水井對應層厚為 297.96 m，注采對應率78.94%。注采對應主要以單向和雙向對應為主，單向對應占比34.22%，雙向對應占比34.14%，三向及以上占比10.58%。延913、延921注采對應率分別為85.29%，75.60%。其中，延913注采對應率最好。如表1所示。

表1 延長油田三勝區延9油層初產與現產統計表

2.3 井網密度

三勝區延9動用含油面積 7.43 km2，總井數139口。其中，采油井101口，注水井38口，井網密度為18.71口/ km2。

科學合理的井網密度既要使井網對儲層的控制程度盡可能大，又要能建立有效的驅替壓力系統。本次采用產能公式法和謝爾喬夫公式法進行分析。

1)產能公式法

根據地質和流體物性，計算在一定的生產壓差下，滿足合理采油速度要求所需的油井數和總井數，從而計算出所需的井網密度。該方法充分考慮了動態資料，計算結果比較可靠，且不受地區和開發階段的限制，適于各類新老油田、高含水期油田、低滲透油田。計算公式為：

(1)

式中：S為合理井網密度，口/ km2；β為注采井數比；ν為采油速度；N為地質儲量，t；qo為平均單井日產油，t/d；t為年有效生產時間，d；A為含油面積， km2。

三勝區延9動用含油面積 7.43 km2，動用地質儲量236.54，注采井數比1∶2.66，采油速度0.69%，平均單井日產油 0.69 t/d，年有效生產時間 300 d，利用產能公式法計算的區域延9油層井網密度為 10.08口/ km2。如表2所示。

表2 產能公式法計算合理井網井距

2)謝爾卡喬夫公式法

根據蘇聯學者謝爾卡喬夫的研究，井網密度與采收率的關系為：

(2)

式中：S為合理井網密度，口/km2；K為平均滲透率，mD；μo為原油地層粘度，mPa·s；ED為驅油效率，%；ER為水驅采收率，%。

通過謝爾卡喬夫公式法計算的區域延9油層井網密度為26.70口/km2。如表3所示。

表3 謝爾卡喬夫公式法計算井網井距

綜合以上計算結果，三勝區域各含油層系目前的井網密度均在合理的計算范圍內，說明該區域井網基本完善，目前的分區分層開發政策能夠獲得較高的采油速度，基本滿足當前開發需要，但存在注采不對應的現象，還需實施油水井補孔措施。

3 水驅效果評價

3.1 含水率與采出程度

根據延9油層的生產數據，作出了該油藏綜合含水率與采出程度的關系圖，如圖3。

圖3 三勝區域延9含水與采出程度曲線圖

從圖3中看出：三勝區域注水時間較晚，延9油層初期依靠天然能量開采。2012年開始進行注水開發，此時井網形式主要為點狀注水。2018年對三勝區域延9油層進行井網調整，開始大規模注水，地層能量得到有效補充，含水率開始逐步下降，曲線開始向著采出程度軸偏移。隨著2020年井網調整完善，實際曲線開始下降向著30%的曲線靠近，表明水驅開發取得了較好的開發效果。

3.2 水驅指數

從延9油層水驅指數與含水率關系圖(圖4)及水驅指數變化與時間的關系圖(圖5)來看，由于延9油層注水時間較晚，注水井少，注水不足，地下虧空嚴重，所以區塊整體水驅指數偏低。隨著延9油層注采井網的完善，水驅指數逐步升高，水驅作用得到了加強，目前水驅指數保持在1.5左右，含水率趨于平穩，說明延9油層強化注水效果良好。

圖4 三勝區延9整體水驅指數與采出程度的關系

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3.3 存水率

從延9油層存水率和時間關系圖(圖6～圖8)看出，油田開發前期，階段存水率明顯偏低，為負值，主要原因是延9油層注水較晚，地下虧空嚴重，注入水被大量采出。隨著注采井網不斷完善和調整，注水規模逐漸增大，注水利用率逐漸加強，階段存水率逐漸增大向0靠近，油藏虧空得到彌補，開發效果逐漸向好。

圖6 三勝區延9油層階段存水率與含水率關系曲線

年份

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3.4 耗水率

從延9油層耗水率和含水率關系曲線(圖9～圖11)看出：延9油層開發初期耗水率低；隨著含水率上升，注入水不斷被采出，耗水率隨之增大，到2014年達到最大，之后呈逐年下降的趨勢；目前區域耗水率普遍高于2，反應了目前注水利用率具有不斷向好的趨勢。

圖9 三勝區延9耗水率和含水率變化曲線

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圖11 三勝區延9耗水率和采出程度變化曲線

3.5 地層壓力保持水平

三勝區域延9油層，原始地層壓力為 9.41 MPa。根據低(特低)滲透性油藏確定法，合理的地層壓力保持水平應大于 7.5 MPa。根據近年地層壓力測試情況，延9油層目前平均地層壓力 6.29 MPa，壓力保持水平66.84%。根據合理地層壓力保持水平評價標準可以看出，目前三勝區域延9油層壓力保持水平較差，地層仍處于能量虧空狀況，下步需繼續加強注水，補充地層能量，并關注底水追進問題。

4 采收率預測與評價

應用甲、乙水驅特征曲線(圖12～圖16)，對楊米澗三勝區域延9油層的累積產油、累積產水和累積產液量資料進行了處理，并進行曲線反演，對可采儲量進行了預測。

圖12 楊米澗三勝區域延9層甲型水驅特征曲線

圖13 楊米澗三勝區域延9層甲型水驅特征曲線反演圖

圖14 楊米澗三勝區域延9層乙型水驅特征曲線

圖15 楊米澗三勝區域延9層乙型水驅特征曲線反演圖

圖16 楊米澗三勝區域延9層含水與采出程度關系曲線

通過水驅特征曲線法、童氏圖版法，結合經驗公式法，對楊米澗三勝區域延9油層采油率進行預測，甲型、乙型水驅特征曲線預測的可采儲量分別為101.57×104t、103.78×104t。結合注水開發效果，認為甲型水驅特征曲線預測數據較為切合實際，最終技術采收率取值為28.74%，可采儲量為101.57×104t。如表4所示。

5 結論

1)研究區延9油藏采油井以單向、雙向受效井為主，多向受效井比例低。綜合考慮油水井生產動態、油水井所處沉積相、油水井射孔等因素進行了小層注采關系劃分。目前延9油藏動用區水驅控制程度平均84.28%。

2)研究區延9原始地層壓力 9.41 MPa，目前為 6.29 MPa，與原始地層壓力相比，壓力減少了 3.12 MPa，地層壓力保持水平為66.84%。地層壓力保持水平較低，地層能量不足，需加強注水保持地層能量，但考慮到底水發育，井組注采比不宜過高。