油层有效厚度对油藏开发效果的影响分析

油层有效厚度对油藏开发效果的影响分析

李炎

胜利油田牛庄石油开发有限公司山东东营257000

摘要：鉴于在油藏工程领域中，针对油层有效厚度对油藏开发效果的影响作用并未给出明确说明，文中就以这一点问题展开论述，从单相不可压缩流体和单相弱可压缩渗流两个方面入手，充分利用油藏渗流原理和油藏数值模拟等方法对油藏开发效果的影响因素进行进一步的探讨。在理论和数值模拟的共同作用下，我们分析得出，油层有效厚度对油藏开发效果具有直接影响，油层的厚度越大，对油藏开发效果的影响也就越显著。研究得出，产生上述影响的主要因素为油层有效厚度会给油藏的流体重力带来一定影响，进而影响最终的油藏开发效果。

关键词：油层厚度；有效油层；油藏开发

引言

在油藏领域认为油层有效厚度对油藏开发效果具有一定影响，这类结论是在实际开发活动中总结得出的，在理论上还缺乏一定依据。鉴于以上问题，我们将单相不可压缩流体和单相弱可压缩流体作为研究对象，采用油藏的渗流原理和数值模拟软件对研究结论进行验证。

1油层有效厚度对油藏开发相关理论分析

1.1单相不可压缩液体渗流

1.1.1线性渗流

油藏流体流动状态为线性渗流时，同样选用处于油藏供给边缘压力不变的地层中心位置的一口采油井作为研究对象，利用达西定律对采油井的产能进行分析。由达西定律可以得出，线性渗流油藏的开发效果会受到下面几点因素的影响：空气渗透率、油相渗透率、生产时间、体积系数、生产压差、原油粘度、有效孔隙度、含油饱和度、油井泄油边缘半径、井眼半径等油藏地质参数。在对具体油藏开发时的开发效果进行分析之后可以发现除去空气渗透率、原始地层压力下的体积系数、有效孔隙度、含油饱和度、油井泄油边缘半径、井眼半径等常规参数外，油藏的开发效果与油相渗透率、生产时间、体积系数、生产压差以及原油粘度等因素相关，并不存在油层有效厚度。

1.1.2高速非线性渗流

油藏流体流动状态为高速非线性渗流状态时，油藏开发的效果同渗流指数及系数、体积系数、生产压差、含油饱和度、油井泄油边缘半径、井眼半径等参数有关。在实际油藏开发工作中可以发现油藏开发的效果与渗流系数、含油饱和度、生产时间、生产压差以及孔隙度相关，油层有效厚度并不会对油藏开发效果产生影响。

1.1.3低速非线性渗流

油藏流体流动状态为低速非线性渗流状态时，我们以某个处于油藏供给边缘的中心采油井为例，通过低速渗流计算公式计算出采油井的产能。在对低速渗流运动的计算公式进行分析之后可以发现，当油藏为低速非线性渗流状态时，油藏的开发效果与下面几个因素相关：空气渗透率、油相渗透率、作业时间、体积系数、生产压差、压力梯度、原油粘度、孔隙度、含油饱和度以及油藏地质参数等因素。在实际开发工作中，空气渗透率、原始地层压力、体积系数、压力梯度、孔隙度以及含油饱和度均为常见系数，这就意味着，油藏开发效果将与油相的渗透率、作业时间、体积系数以及原油粘度有关，从而证实了当油藏状态为低速非线性渗流时，油层的有效厚度不会对开发效果造成影响。

1.2单相弱可压缩液体渗流

1.2.1有界地层定产条件下

在对单相弱可压缩液体在有界地层定产条件下的方程进行分解之后，计算某一个时刻特定油井的油藏开发效果，公式中同样不含有油层有效厚度参数，但式中表述的井底压力同样会受到油层有效厚度的影响，因此，我们可以得出单相弱可压缩液体渗透在有界地层定产条件下，油藏开发效果与油层有效厚度息息相关。

1.2.2无界地层定产条件下

在对单相弱可压缩液体在无界地层定产条件下的方程进行分解之后，计算某一个时刻特定油井的油藏开发效果，在计算公式中虽然不含有油层有效厚度的参数，但是其中的井底压力参数将受到油层有效厚度的直接影响[1]。为此，我们可以得出单相弱可压缩液体渗流在无界地层定产的条件下，油藏开发效果与油层有效厚度相关。

2数值模拟验证

2.1地质模型建立

利用油藏数值模拟软件计算出相关数值并构建水平油藏地质模型，其中油层孔隙度在20.46%、渗透率为437×10-3μm2、纵向渗透率为43.7×10-3μm2，在此次研究中我们将模拟层的顶深确定在1800m，模型中的X和Y两个方向的网格规格均设置在10m，用Z方向的网格尺寸与网格数相乘来表示油层厚度，油藏数值模拟软件的数值处理原理就是通过改变Z方向上的网格尺寸和数量来计算不同油层厚度下油藏开发的效果。利用数值模拟的方式不仅可以直观的呈现出油层有效厚度对油藏开发效果的影响，还能有效去除其他影响因素，单个分析油层有效厚度对油藏开发效果的影响作用。

2.2网格数对数值模拟模型计算精度的影响研究

为了确定数值模拟模型的计算精确度，我们设立了两套网格数方案，研究网格数是否会对数值模拟模型计算的精度带来影响[2]。在相关油层有效厚度条件下，网格数不同，数值模型计算出的含水率和采出程度存在明显的差异，表现出网格数越多采出程度和含水率越大的现象[3]。产生上述问题的主要原因是网格数越多数值模拟软件在计算过程中所产生的垂向流动也就越大，为此，要想保证数值模拟软件计算结果的准确性，我们需要采用多个方案，使用不同的网格数来确定计算数值，以便于找出最佳的计算结果。除此之外，进行多次模拟数值计算还可以打破数值模拟过程中油藏开采出现的重力分异问题。

2.3油层有效厚度对开发效果的影响研究

2.3.1定产条件下不同油层有效厚度对开发效果的影响研究

模型设计方案在油井注采量相同的情况下，垂向网格数相同，不同油层有效厚度的模型计算结果表现出一定的相似性[4]。我们可以从中找出这样的规律，油层有效厚度越大油藏开发效果越明显，也就是说油层有效厚度会对油藏开发效果产生积极影响。

2.3.2油层有效厚度影响开发效果的分析

在相同注采强度的背景下，概念模型方案油水井采用相同的注采强度生产[5]。在垂向网格细分的时候，不同油层的有效厚度模型计算结果存在的差异较为显著[6]。且油层有效厚度较大，模型因垂向流动距离大，重力分异作用强烈前期明显好于油层有效厚度较小模型，开发后期受次生边底水影响开发效果变差。

结束语

综上所述，本文探析了油藏开发效果的影响因素，为油田开发效果评价提供了重要的理论依据。理论研究及油藏数值模拟研究结果表明油层有效厚度对油藏开发效果是有影响的，且油层有效厚度越厚，其对油藏开发效果影响越大。

参考文献：

[1]田选华，陆正元，刘全稳，胡罡，王晓雪，宋志超.油层有效厚度对油藏开发效果的影响[J].数学的实践与认识，2016，46（02）：147-154.

[2]罗福全，侯健，邴绍献，苏映宏，李军，薛成.高含水期井损对高渗透油藏开发效果的影响[J].油气地质与采收率，2015，22（01）：106-110.

[3]宋传真，刘传喜，徐婷，曹丽丽，丁一萍，杨森.低渗孔隙型碳酸盐岩稠油油藏开发对策——以叙利亚O油田为例[J].石油与天然气地质，2015，36（02）：297-305.

[4]魏海峰，凡哲元，袁向春.致密油藏开发技术研究进展[J].油气地质与采收率，2013，20（02）：62-66+115.

[5]张运来，张吉磊，许亚南，缪飞飞，张弛.夹层对稠油底水油藏可布水平井油层厚度的影响——以秦皇岛32-6油田为例[J].新疆石油地质，2017，38（06）：729-734.

[6]郭太现，苏彦春.渤海油田稠油油藏开发现状和技术发展方向[J].中国海上油气，2013，25（04）：26-30+35.