高郵凹陷南斷階不規(guī)則油藏井網(wǎng)優(yōu)化研究

劉桂玲，蔡新明 （中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學研究院，江蘇 揚州225009）

高郵凹陷南斷階由西向東主要有方巷、許莊、竹墩3個三級構(gòu)造帶，具有較好的成藏條件［1］，構(gòu)造帶斷裂系統(tǒng)復雜，主要發(fā)育斷背斜、斷塊、斷鼻等圈閉，由于構(gòu)造破碎，大多形成一些小的不規(guī)則油藏。有兩套含油層系，古近系阜寧組與上白堊系泰州組，以阜寧組油藏為主。油藏規(guī)模小，單塊儲量大多小于60×104t，且儲量豐度大都較低，屬于中、低儲量豐度；目前發(fā)現(xiàn)的油藏大多以低滲－特低滲油藏為主，裂縫不發(fā)育；油藏地層能量均不足，自然產(chǎn)能低，需壓裂投產(chǎn)［2］，井網(wǎng)部署時主要考慮人工裂縫方位。

1 模型優(yōu)選

合理的注采井網(wǎng)，是關(guān)系到油田穩(wěn)產(chǎn)時間長短的關(guān)鍵因素之一。它需要綜合地質(zhì)條件、生產(chǎn)要求和經(jīng)濟效益等多方面因素進行全面考慮。本著少井高產(chǎn)的原則，最大限度地適應(yīng)油層情況和提高原油采收率，在此基礎(chǔ)上力爭達到較高的采油速度、較長的穩(wěn)產(chǎn)時間和較好的經(jīng)濟效益。合理的井網(wǎng)能控制較多的地質(zhì)儲量，能使主要油層受到充分的注水效果，既能實現(xiàn)合理的注采平衡，又能便于以后的開發(fā)調(diào)整。目前現(xiàn)有評價合理井網(wǎng)密度的方法都是以整裝油田資料統(tǒng)計出來的或者以常規(guī)井網(wǎng)形式為基礎(chǔ)進行比較的結(jié)果，這些方法對于南斷階的油藏不是很適合。高郵凹陷南斷階油藏斷層多、斷塊小、構(gòu)造復雜，因此井網(wǎng)部署上要結(jié)合斷塊油藏的實際形狀和大小，采用不規(guī)則的面積井網(wǎng)形式來開發(fā)油藏。

目前南斷階發(fā)現(xiàn)的油藏屬于極復雜斷塊油藏，含油面積比較小，斷塊形狀以不規(guī)則形油藏居多，既有三角形、四邊形油藏，也有半圓形、條帶狀油藏；由于含油面積小，大多不能形成規(guī)則的注采井網(wǎng)，一般情況下也不需要進行多次開發(fā)調(diào)整。因此，部署井網(wǎng)時，注采井網(wǎng)和注采井距要結(jié)合油藏具體形狀，使井網(wǎng)對地質(zhì)儲量有較高的控制程度，一般選用不規(guī)則的面積井網(wǎng)。

從目前南斷階已發(fā)現(xiàn)的油藏形態(tài)來看主要有2大類，一類以三角形為主，主要包括三角形全充滿的斷鼻油藏 （如F4－4斷塊）和一邊具有弱邊水的開啟型斷鼻或單斜油藏 （如X31斷塊）。另一類是四邊形油藏，這類油藏主要包括全充滿封閉的小背斜油藏 （如X5斷塊）和一邊具有弱邊水的開啟型斷鼻或單斜油藏 （如F4－2斷塊）。為此，筆者結(jié)合實際油藏形態(tài)，建立以三角形和四邊形為主的不同儲量規(guī)模的理論模型，來研究井網(wǎng)的優(yōu)化部署。

2 井網(wǎng)形式優(yōu)選

2．1 三角形油藏井網(wǎng)形式的優(yōu)選

根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的儲量規(guī)模結(jié)合實際油藏形態(tài)，建立了相應(yīng)的模型來模擬研究三角形油藏的井網(wǎng)形式。一套模型的儲量規(guī)模相對較大，能形成一定的面積井網(wǎng)；另一套模型的儲量規(guī)模相對較小，只能以點狀形式注水。

從理論模型研究結(jié)果來看，對儲量規(guī)模較大的三角形油藏 （圖1）采用反五點法注水開發(fā)的水驅(qū)效果相對較好，含水率98%時的采出程度最高達到22．8% （圖2）。該井網(wǎng)下注采強度相對較大，壓力水平能得到保證，井網(wǎng)對儲量的控制程度也較高。

圖1 儲量規(guī)模相對較大的三角形油藏不同井網(wǎng)下的井位部署圖

圖2 儲量規(guī)模相對較大的三角形油藏不同 井網(wǎng)下的采出狀況對比圖

圖3 三角形油藏反五點法井網(wǎng)形式不同裂縫方位下井網(wǎng)部署

當油藏形態(tài)相同，但地應(yīng)力方位不同時，同是反五點法的井網(wǎng)部署水驅(qū)結(jié)果也會有所差異 （圖3），而且井網(wǎng)如果與裂縫方位不匹配，水驅(qū)效果相差可能會較大。為此，又模擬了反五點法井網(wǎng)形式不同裂縫方位時的水驅(qū)效果，從模擬結(jié)果 （表1）來看，如果井網(wǎng)部署與人工裂縫方位不匹配，造成油井含水上升快，油藏波及面積小，當含水95%時油藏波及面積能相差30%左右。因此，如果最大主應(yīng)力方位不同，必須改變布井方式才能保證有較大的波及系數(shù)，否則，油藏水淹快，水驅(qū)效果較差。所以，具體油藏應(yīng)結(jié)合最大主應(yīng)力展布方向及油藏形態(tài)進行有針對性地布井，才能確保有相對較好的水驅(qū)效果，水驅(qū)波及狀況才能達到最佳。

表1 不同裂縫方位下含水95%時的水驅(qū)波及狀況

對儲量規(guī)模較小的三角形油藏，一般根據(jù)油藏形態(tài)選用點狀井網(wǎng) （圖4）。從理論模型研究來看，不同的布井方式水驅(qū)15a后的波及系數(shù)基本上在80%左右，布井方式對開發(fā)效果的影響不是很大，關(guān)鍵是要與裂縫的方位相匹配。

圖4 儲量規(guī)模相對較小的三角形油藏不同布井方式

2．2 四邊形油藏井網(wǎng)形式的優(yōu)選

根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的儲量規(guī)模，結(jié)合油藏形態(tài)，也建立了2套模型，以模擬研究四邊形油藏的井網(wǎng)形式。一套模型模擬的儲量規(guī)模相對較大，能形成一定的面積井網(wǎng)；另一套模型模擬的儲量規(guī)模相對較小，只能形成一個相對完整的井網(wǎng)。

從理論模型研究結(jié)果來看，對儲量規(guī)模較大的四邊形油藏采用反五點法注水開發(fā)，水驅(qū)效果相對較好，含水率98%時的采出程度較高 （圖5、6）。

圖5 儲量規(guī)模相對較大的四邊形油藏井位部署圖

圖6 儲量規(guī)模相對較大的四邊形油藏不同 井網(wǎng)下的采出狀況對比圖

對儲量規(guī)模相對較小的四邊形油藏，在油藏形態(tài)相同的情況下，其布井方式也會有所變化 （圖7）。從理論模型模擬情況來看，對反五點法井網(wǎng)不同的布井方式水驅(qū)波及狀況有所差異，水驅(qū)15a后最大的波及系數(shù)達到82．3% （圖7 （b）），最小的為71．4% （圖7 （a）），圖7 （c）的達到74．0%。因此，具體油藏井位部署時應(yīng)結(jié)合油藏形態(tài)、砂體厚度展布與實際壓裂縫的方位合理地布井。

通過上述模擬研究可以看出，對南斷階極復雜斷塊油藏當儲量規(guī)模相對較大時選用反五點法注采井網(wǎng)比較好，在具體井網(wǎng)部署上應(yīng)結(jié)合油藏形態(tài)、砂體厚度展布與人工壓裂縫的方位合理部署。從人工壓裂縫的檢測情況來看，裂縫方位主要分布在北東向70～120°，變化較大，因此在井網(wǎng)部署時最好靈活一些，便于油水井別的調(diào)整。

圖7 儲量規(guī)模較小的四邊形油藏不同井網(wǎng)部署

3 井距、排拒優(yōu)選

對南斷階極復雜小斷塊油藏來說，采油井距的大小很難用某一個值去限定，在很大程度上要與油藏的形態(tài)及壓裂規(guī)模相結(jié)合。從目前技術(shù)狀況來看，常規(guī)壓裂裂縫半長一般在80～130m左右，支撐縫長65～100m左右，泄油半徑在40～50m左右，在井距選擇時既要考慮油藏的形態(tài)又要考慮壓裂規(guī)模，因此井距一般在210～300m左右靈活確定。

合理排距的確定也很關(guān)鍵。為此建立了反五點法井網(wǎng)的理論模型來研究合理的排距，在井距250m的情況下，共設(shè)計6個方案，排拒依次為100、125、150、175、200、225m。結(jié)果見表2。從第15年開發(fā)指標來看，排距越小，初期采油速度越高，但含水上升越快。合理排距在150～170m比較合適。

表2 不同排距下開采狀況對比表

4 結(jié)論與建議

從高郵凹陷南斷階目前發(fā)現(xiàn)的油藏來看，大多儲量規(guī)模小，油藏形態(tài)以三角形和四邊形為主，在井網(wǎng)部署時要與油藏形態(tài)、壓裂縫的方位相結(jié)合。對儲量規(guī)模相對較大的油藏采用不規(guī)則的反五點法面積井網(wǎng)開發(fā)效果相對較好。對儲量規(guī)模較小的油藏，一般選用點狀面積注水，不同的注水方式水驅(qū)效果差異不大。無論儲量規(guī)模大小都必須結(jié)合油藏形態(tài)與人工裂縫方位。井距一般在210～300m左右靈活確定，排距在150～170m左右比較合適。

［1］程國峰，宋全友，李寶剛 ．高郵凹陷南斷階油氣成藏模式 ［J］．西部探礦工程，2009，21（4）：106～110．

［2］劉桂玲，李紅昌 ．南斷階低滲油藏有效開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟界限研究 ［J］．復雜油氣藏，2013，6（1）：41～45．