[科普中国]-合理井网密度

简介

合理井网密度问题的确定不仅与油藏的水驱控制程度和最终采收率等开发指标的好坏有密切关系, 而且直接影响到油藏开发的投资和费用的多少。钻井费用、地面建设费用和采油操作费等这些主要费用都取决于井的数量。井网过密了, 水驱控制程度和最终采收率虽然很高, 采油速度也可很高, 但经济上却投入太多, 可能不合算。如果井数过稀了, 虽然费用少了, 但水驱控制储量和最终采收率太低, 不仅国家的资源得不到充分利用, 而且从经济上看同样也得不偿失, 这是因为一方面大量的勘探投资得不到经济上的回报而被沉淀了下来, 另一方面累积产油量也减少了。

由此可见, 所谓合理的井网密度要在以经济效益为中心的原则下综合优化各项有关技术、经济指标, 包括水驱控制储量、最终采收率、采油速度、钻井和地面建设等投资、原油价格、成本、商品率、贷款利率、净现值、内部收益率、投资回收期等, 最后得到经济效益最佳、最终采收率也高的井网密度,就是合理的井网密度。特别要注意的是多层油田开发的总井数涉及开发层系的划分问题,层系划分的细或粗, 油田总井数大体上将成倍地增或减, 因此无论从开发效果或是从经济效益的角度来看, 都应该将合理的层系划分和合理的井网密度问题统一起来综合考虑。

关于井网密度的另一个概念是极限井网密度, 这是指总投入等于总产出时的井网密度, 这时油田开发既不赢利也不亏损, 如井网密度增加, 就会出现亏损, 所以称为极限井网密度。1

合理井网密度的确定论证井网密度是油田开发方案设计中一个极其重要的环节, 因为井网密度的大小直接影响采收率的高低、投资规模的大小和经济效益的好坏。目前确定注水开发油田井网密度的方法主要有两类: 一类是根据油藏地质特点和生产特点确定油藏井网密度, 这类方法没有考虑开发的经济效益, 称为技术合理井网密度; 另一类是根据油田开发经济效益来确定井网密度, 这类方法考虑了原油价格、资金投入及利息、年经营费等各种经济参数, 称为经济合理井网密度。1

在这种井网密度下, 储量损失小、水驱控制程度高、采油速度高、水驱采收率较高、开发效果较好。这种井网密度( 井距) 有如下几种确定方法。

(1) 采收率经验公式:

式 中:

ER———最终采收率;

k———有效渗透率, μm2 ;

n———开生产井井网密度,井/ km2 ;

ED ———最终驱油效率;

EV———最终体积波及系数。

（2）合理采油速度法。根据油层地质特征和流体物性, 计算在一定的生产压差下, 满足合理采油速度要求所需的油井数和水井数, 从而求出井网密度。计算公式为:

式 中:

N———地质储量, 104 t;

vo———合理采油速度;

Δp———生产压差, MPa;

Rot ———油井数/ 总井数;

A———含油面积, km2 ;

a———计算系数,

其取值如下: 对于面积注水井网, 当井深 2000 m 时,取a = 0.05; 对于行列注水井网, 取a = 0.025。1

与采收率的关系关于井网密度与采收率的关系是探讨合理井网密度的首要问题。在20 世纪50～60 年代, 国外对于这个问题曾经有过激烈的争论, 以前苏联克雷洛夫院士为代表的一种观点,认为井网密度大小与采收率无关, 因此在油田开发时可以用很大的井距, 单井产量可以提得很高, 以获得最大的经济效益, 这种观点曾经一度在前苏联油田开发界占了统治地位,前苏联在50～60 年代投产的油田大都采用非常稀的井网。另一种观点以前苏联谢尔卡乔夫教授为代表, 认为油层都是非均质的, 因此井网密度过稀必然导致最终采收率的损失,并且提出了水驱砂岩油田最终采收率与井网密度的关系公式。经过大量的实践, 在这个问题上已经基本上取得共识, 即认为除少数非常均质的油田外, 绝大多数油田都存在着程度不同的非均质性, 用注水方式开发油田时, 井网密度的大小应与油层的分布和连通情况相适应。否则, 如果井网过稀, 将导致最终采收率的损失, 但如果井网过密, 则会造成井间干扰, 而且投资过大, 无论是从技术还是从经济方面来看, 也都是不合适的。这种认识对合理部署注采井网有重要的指导意义。1