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敖南油田茂733区块油藏历史拟合及注采方案调整

敖南油田茂733区块油藏历史拟合及注采方案调整

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作者：陈敬武吉林大学

学位级别：硕士

敖南油田构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区,处于大庆长垣、古龙凹陷和三肇凹陷三个二级构造带的接合部位。茂733区块处于油田的纯油区,构造上为南北展布的断块。储层砂体以席状砂和滨湖沙脊砂为主,主力油层葡I1-葡I4砂体发育较为稳定,... 详细信息

敖南油田构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区,处于大庆长垣、古龙凹陷和三肇凹陷三个二级构造带的接合部位。茂733区块处于油田的纯油区,构造上为南北展布的断块。储层砂体以席状砂和滨湖沙脊砂为主,主力油层葡I1-葡I4砂体发育较为稳定,砂体展布总体上呈北厚南薄的趋势,含油潜力较大,但砂体非常分散,且厚度较薄,孔渗物性条件差。敖南油田葡萄花组茂733井区经过多年的地下开采,原始井网开采效果逐渐变差。针对低渗透油田目前井网条件下难以建立有效驱替,原始井网开发效益差,因此有必要研究合理的注采调整技术和方法,为后期规模应用提供依据,而建立合理的油藏描述模型是其前提,本文提出的油藏模拟自动化历史拟合能够更客观更高效的获取符合地下流体流动的油藏模型。根据钻井地质信息、井分层数据、单井井斜数据、夹层数据、断点数据、小层数据等资料,针对敖南油田茂733区块葡Ⅰ1-葡Ⅰ4油层依次建立构造模型、砂体模型、属性模型,得到109×184×4网格的三维地质模型,通过对建立的地质模型分析可知,区块葡萄花油层最大孔隙度为17.67%,最小为5.5%,平均12.99%;最大渗透率1.68×10-3μm2,最小为0.067×10-3μm2,平均0.53×10-3μm2,总体上为中低孔,低-超低渗储层,含水饱和度最大为64%,最小为25%,平均54%,表明有较高的束缚水饱和度。历史拟合前储量拟合,通过储量不确定分析和敏感性分析,表明净毛厚度比对储量影响最大,孔隙度次之,含水饱和度影响最小。通过孔隙度和净毛厚度比的组合参数孔隙体积(PROV)乘子来调整储量,对比各层储量分布曲线,葡Ⅰ1-葡Ⅰ4各层添加的孔隙体积乘子最优分别为1.06、1.17、2.15、0.69,最后得到各层储量分别为1***×10m、***×10m、***×10m、***×10m,与区块核算储量的总相对误差为-0.026%。在软件MEPO中设置不确定参数(如相渗曲线参数、渗透率参数等)的上下限以及分布曲线作为输入参数、设置输出参数对(如拟合产液率和实际产液率等)作为响应参数构造目标函数,依次通过敏感性算法、拉丁超立方体算法和遗传算法寻取最佳拟合来进行自动化历史拟合。敏感性算法通过变换不同不确定参数上下限生成57个模型,分析不确定参数对全局目标值、全区产液率、产油率、含水率以及单井产油率和含水率的影响,表明相渗曲线参数对全局目标值影响最大,饱和度参数次之,渗透率参数影响最小;同时参考各参数的敏感性分析,调整各参数的上下限。拉丁超立方体算法扫描搜索空间,通过分层随机抽样不确定参数,生成200个模型,选择其中72个全局目标值最小的实验作为下一步遗传算法优化的初始种群,同时拉丁超立方体算法分析表明垂直渗透率乘子与全局目标值以及产油率、含水率相关性不大,所以从不确定参数集中剔除。遗传算法优化迭代22次之后,种群第10代的全局目标值之间相对误差小于5%,即到达了终止条件,总共生成了504个模型。模型全局目标值最小为5820.634,此最小全局目标值模型即为最佳拟合模型。历史拟合期间调整了初始含水饱和度,储量需要重新校正,调整得到葡Ⅰ1-葡Ⅰ4各层重置的孔隙体积乘子最优分别为0.98、1.12、2.5、0.57,此时各层储量分别为***×10m、***×10m、***×10m、***×10m,与区块核算储量的总相对误差为-0.029%。最优模型区块产液率拟合非常好,区块拟合产液率和实际产液率之间的平均实际误差才0.10 m3/d,最高实际误差-1.63m3/d,但是超过2/3的时间步绝对误差为0.0001 m3/d;区块产油率大部分时间步都拟合很好,拟合产油率和实际产油率之间的平均实际误差才0.14 m3/d,最高实际误差1.26m3/d,由于本区块含水异常,存在间断脉冲含水,含水率拟合略差,但区块含水率大部分时间步的曲线峰值形态都拟合上了,拟合含水率和实际含水率之间的平均实际误差才-0.012,最高实际误差-0.12;单井产油率拟合很好,含水率拟合较差,其曲线峰值的大致形态还是拟合上了。注采方案调整中,通过改变注水强度和注水周期设计21套注水方案,以及研究油井转注水井的时机,得出:水井、转注井相同注水强度的情况下,较小配注效果更好;水井注水控制、转注井注水加强的情况下,转注井较小配注效果依然更好。周期注水相对于无周期注水在一定程度上优势更明显;交替周期注水相对于同步注水有优势;相同注水强度下,水井开一关二,转注井关一开二的交替周期效果最好。敖南733区块,注水方案20最佳,在含水率10%时转注,时机最佳。

关键词：敖南油田茂733区块油藏建模储量拟合 MEPO自动化历史拟合注采方案调整

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