低渗透油田的开发井网研究 第9页
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第4章 低渗透油田合理井网密度的确定
井网密度和储层特性、流体性质、地层能量决定了储量控制程度、采收率和经济效益。储层非均质性弱，允许的井网密度小；储层非均质性严重，要求较高的井网密度。井网密度大，储量控制程度高，但采收率不一定高；井网密度小，储量控制程度不高，采收率不可能高，存在一个合理的井网密度。合理的井网密度需要满足4个条件:一要满足采油速度，二要有高的控制程度和动用程度，三要有高的采收率，四要有好的经济效益。需要从技术和经济两个方面进行井网密度合理优化。很多人用数值模拟方法、经验方法等进行研究[12]。
4.1 采收率与井网密度的关系
油田最终采收率是衡量油田开发水平的主要综合性指标。它不仅取决于驱动类型、储层岩性、渗透率及其分布、原油物理化学性质、地层压力等自然条件，还与井网密度有非常大的关系。研究水驱油藏采收率与井网密度的方法有经验公式法和数值模拟法。通过研究建立了一些采收率与井网密度的关系式用于优化井网密度。前苏联谢尔卡乔夫1974年提出了著名的公式[13]：
(4-1)
式中 —采收率，%；
—驱油效率，%；
—井网系数，取决于油层物性和流体物性；
—井网密度，104m2/井。
北京石油勘探开发科学研究院分析了国内144个水驱或注水油藏的资料，按照流动系数的不同，回归分析得出驱油效率与流度相关关系[14]
(4-2)
r=0.9954， =0.8780，即r>
式中 ——驱油效率，变化范围0.4035～0.6031；
——空气渗透率，10-3μm2；
——原油黏度，mPa•s；
——相关系数；
——为临界相关系数；
——流动系数，变化范围为(5～600)×10-3μm2/mPa•s。
利用谢氏公式得出5组最终采收率与井网密度的定量关系，见表4-1。
表4-1 北京研究院得出的最终采收率与井网密度的关系
类别 油藏个数 流动系数(10-3μm2/ mPa•s) 定量关系
Ⅰ 13 300～600
Ⅱ 27 100～300
Ⅲ 67 30～100
Ⅳ 19 5～10
Ⅴ 18 <5
4.2合理井网密度的确定
油田注水开发的效果与井网密度有关，而油田建设的总投资中钻井成本又占相当大的比例，因此井网密度(井数)对注水开发技术的经济效果有着重大影响。井网密度是油气田开发设计和规划编制的重要指标，它涉及到油气田开发指标的计算和经济效益的评价，并与井网形式(三角形或正方形井网)和井距大小有关。陈元千[15]给出了五点注水系统、七点注水系统和九点注水系统的井网密度的计算公式。
在实际应用中，井网密度细分为合理井网密度(或称为经济合理井网密度)和极限井网密度[16](或称为经济极限井网密度)。合理井网密度是指在一定的地质和开发条件下，该油气田的总收入减去总投入为最大，即获得最大利润时的井网密度。当总投入等于总产出，即利润为零时的井网密度为极限井网密度。许多文献[17]给出了求利润的数学公式，如早期俞启泰[18]提出的利润公式：
（4-3）
式中 ——油田地质储量；
——原油价格；
——驱油效率；
——系数；
——井网密度；
——油田开发总面积；
——平均每口井的总投资额。
人们一般用迭代法、试算法或曲线交会法求极限井网密度，求合理井网密度时，通常首先用微分法对公式中S求导，然后使用与求极限井网密度相同的方法。他们的计算公式各有不同，结果的准确度也不一样，原因在于各自针对的油气藏的类型不同、开发时期不同或者是否考虑利息和税收等因素。赵向宏则首先求出合理采油速度，然后求出合理井数，进而确定合理井网密度。综上，要想获得满意的结果，应综合考虑各种影响因素，针对不同油气田类型建立合适的数学模型。实际生产中的井网密度应取在合理井网密度附近。
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