熊敏,程林松 (中國石油大學(xué) (北京)石油工程學(xué)院,北京 102249)
臨盤油田大蘆家臨2塊新近系館陶組館二段 (Ng2)油藏是一典型的大底水疏松砂巖油藏,油藏描述成果表明底水水體是油藏體積的239倍,底水能量異常充足,但底水錐進(jìn)一直影響其開發(fā)的采收率[1]。直井開發(fā)時,為降低底水錐進(jìn)時間,油井常不完全打開,但這又會降低油井的產(chǎn)能,在提高產(chǎn)能和減緩底水錐進(jìn)之間存在矛盾。隨著油水界面的不斷上升,這一矛盾越來越突出。水平井對解決這一問題有一定的優(yōu)勢[2]。從1996年開始探索利用水平井與直井結(jié)合提高其采收率,形成了一套完善的水平井與直井結(jié)合提高大底水疏松砂巖油藏采收率的技術(shù)。
大蘆家臨2塊新Ng2油藏是一典型的大底水疏松含礫砂巖油藏,是一個在背斜背景上被一條東西走向南掉的50~80m的正斷層切割的鼻狀構(gòu)造油藏。油層埋深1387~1426m,儲層為河流相沉積的厚層塊狀砂巖,砂層厚度140~150m左右,含油高度39m,含油面積1.2km2,石油地質(zhì)儲量340×104t。巖性以含礫砂巖及粉砂巖為主,局部為泥質(zhì)粉砂巖和粉細(xì)砂巖,泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)1.9%~6.2%。
臨2塊Ng2頂部含油段儲層內(nèi)部發(fā)育有5個泥巖隔層、灰質(zhì)夾層或泥質(zhì)砂巖夾層,0號、4號夾層以泥巖為主,起隔擋作用,其余夾層在較小范圍內(nèi)零星分布,巖性為灰?guī)r和泥質(zhì)砂巖,具有不同程度的滲透性。夾層對于底水錐進(jìn)有一定的阻擋作用。根據(jù)沉積的旋回性、韻律性和電性的組合特征及夾層特征,將Ng2頂部含油段細(xì)分為7個韻律段,0號韻律段在構(gòu)造中西部發(fā)育,1~3號韻律段含油范圍較大,4~6號韻律段含油范圍較窄,僅在構(gòu)造高部位靠斷層附近含油。
含油段砂體厚度一般26~39m,平均32m。儲層整體發(fā)育,平面分布比較穩(wěn)定,儲層物性較好,孔隙度30.5%~34.7% (平均33%),空氣滲透率722~2629mD (平均1500mD),縱向非均質(zhì)性不強,滲透率級差僅3.64。
Ng2儲層原油為常規(guī)稠油,初期地面原油密度0.9485g/cm3,地面原油黏度481mPa·s。在生產(chǎn)過程中,原油黏度增大,目前地面原油黏度672mPa·s。地層水礦化度9120mg/L,水型為CaCl2型。
油藏具有統(tǒng)一的油水界面,油水界面1420m。該油藏為常溫常壓系統(tǒng),原始地層壓力14MPa,地溫梯度3.2℃/100m。
為了更好地認(rèn)識油藏,更精確地進(jìn)行油藏數(shù)值模擬,更準(zhǔn)確地研究油水運動規(guī)律和把握剩余油分布規(guī)律,更合理地部署直井和水平井,根據(jù)臨2塊Ng2區(qū)域97口井的分層數(shù)據(jù)、小層精細(xì)對比結(jié)果和井斜數(shù)據(jù),將油藏和底水作為一個整體,同時考慮儲層和泥巖夾層,用Petrel軟件建立了三維地質(zhì)模型和孔滲飽屬性模型。
數(shù)值模擬研究表明,縱向上受底水錐進(jìn)規(guī)律的影響,4~6號韻律段含油范圍小,已全部水淹;1~3號韻律段下部動用程度較高,水淹嚴(yán)重;1~3號韻律段上部動用程度較低,水淹較輕,剩余油富集;0號韻律段遠(yuǎn)離底水,水淹輕,剩余油也富集。由于底水的強烈錐進(jìn),使剩余油分布在井間,并形成了“剩余油倒錐體”。而且隨兩井間井距的增加剩余油相對富集、隨含油高度的增加及井點累積采油量的減少 “剩余油倒錐體”的半徑增加。井距大于150m的井間,仍存在底水錐進(jìn)不到的區(qū)域。
1972年12月直井稀井網(wǎng)投入開發(fā),底水能量充足,主要投入采油井,一直天然水驅(qū)。經(jīng)歷了1986~1987年直井加密、1994年斜井加密和1996年9月以來水平井調(diào)整加密,在其開發(fā)曲線上均有明顯反映。
直井稀井網(wǎng)階段有6口直井生產(chǎn),1972~1973年投產(chǎn),均部署在構(gòu)造高部位,井距大 (多在400m以上),井網(wǎng)稀 (井網(wǎng)密度5口/km2),射孔厚度大 (平均11.5m)。由于底水能量充足,鄰井間互不干擾,初期不含水,產(chǎn)量高 (平均初產(chǎn)38.2t/d)。但因油稠及底水錐進(jìn),無水采油期短 (平均5個月),油井見水后含水上升快。
1985年以后在構(gòu)造較高部位稀井網(wǎng)地帶鉆投產(chǎn)15口加密井 (9口直井、6口斜井),共有23口直(斜)井生產(chǎn),井距150~250m,井網(wǎng)密度13.3口/km2。投產(chǎn)井射孔厚度減小 (平均4.6m),受底水影響減小,初期多不含水或含水較低 (平均30.2%),初產(chǎn)較高 (平均25.7t/d)。由于生產(chǎn)井的陸續(xù)投產(chǎn),單元保持了較高的采油速度,開發(fā)效果明顯變好。階段末綜合含水93%,采出程度17.53%,計算采收率31.5%。
水平井技術(shù)的發(fā)展為挖掘厚油層底水油藏的剩余油開辟了一條新途徑。利用水平井開發(fā),可有效減緩底水錐進(jìn)速度,控制含水上升速度。在深化油藏研究的基礎(chǔ)上,1996年9月以來在該塊鉆投15口水平井,其中打邊部或腰部剩余油7口、打井間剩余油8口,很好地動用了井間及邊部的剩余油。15口水平井平均初產(chǎn)26.6t/d,含水42.9%,單井平均累產(chǎn)油2.5×104t。水平井技術(shù)的引進(jìn)推廣使開發(fā)水平進(jìn)一步提高,階段末綜合含水98.3%,采出程度35.4%,計算采收率44.1%。
1)產(chǎn)液能力 天然能量充足,供液好,開發(fā)初期平均單井日產(chǎn)液38.9t。到2012年6月處于特高含水期,水平井多采用電泵、直斜井多采用大泵生產(chǎn),直斜井單井日產(chǎn)液42.8t,水平井單井日產(chǎn)液225.4t。
2)產(chǎn)油能力 臨2塊Ng2油層厚度大、儲層物性好,投產(chǎn)初期產(chǎn)量較高,初期平均單井日產(chǎn)油26.4t。隨著底水錐進(jìn),含水上升,單井日產(chǎn)油量大幅度下降。到2012年6月單井日產(chǎn)油2.1t,直斜井單井日產(chǎn)油1.4t,水平井單井日產(chǎn)油2.9t。
3)含水率 開發(fā)初期投產(chǎn)井有1~7個月的無水采油期。見水后含水上升快,一般6個月可升至60%,16個月可升至80%,90%后含水上升緩慢。中低含水期隨射孔底界距油水界面距離的增大而延長。直井射孔底界距油水界面距離5~10m,生產(chǎn)4~8個月后含水上升至80%;射孔底界距油水界面距離15~20m,生產(chǎn)8~28個月后含水上升至80%;射孔底界距油水界面距離大于25m,生產(chǎn)40個月后含水上升至80%。高含水期是主要采油期,65%以上的可采儲量在含水90%以后采出。15口水平井含水上升明顯快于直斜井。
鉆水平井之前共有28口直 (斜)井生產(chǎn)過,集中在油藏高部位,井距150~250m,單井控制儲量11.1×104t。投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油28.4t,含水24.3%,平均單井累產(chǎn)油3×104t。
15口水平井初期平均單井日產(chǎn)油能力26.6t,含水42.9%;目前開井14口,平均單井日產(chǎn)油能力2.9t,含水98.7%,平均單井累產(chǎn)油2.5×104t。
1996~1999年投產(chǎn)5口水平井,因投產(chǎn)時間長、構(gòu)造位置高,累產(chǎn)油多,平均單井累產(chǎn)油5.14×104t;2000~2003年投產(chǎn)10口水平井,因多數(shù)井處于構(gòu)造腰部,累產(chǎn)油少,平均單井累產(chǎn)油1.3×104t。
鉆水平井之前,綜合含水已達(dá)93%,采出程度17.53%,計算采收率31.5%。鉆水平井以來,年產(chǎn)油量中水平井產(chǎn)量占的比例達(dá)到70%,預(yù)測采收率可達(dá)44.1%,提高12.6個百分點,增加可采儲量42.8×104t。
自1996年9月投產(chǎn)第1口水平井L2-P1井開始的水平井治理高含水大底水油藏技術(shù),效果非常明顯,已取得巨大的效益,積累了豐富的經(jīng)驗,水平井 (側(cè)鉆水平井)與直井組合仍是今后進(jìn)一步挖潛剩余油、提高采收率的主要方向和對策。同時,面對高產(chǎn)液量、高含水引起的高污水量問題,也將探索新的思路,嘗試部分高液量高含水油井輪流關(guān)停來動態(tài)消錐的方法,實現(xiàn)穩(wěn)油控水,進(jìn)一步提高油田的開發(fā)效果。
[1]熊敏,劉傳鵬,邵運堂 .水平井技術(shù)在臨2塊館二段底水油藏開發(fā)調(diào)整中的應(yīng)用 [J].石油勘探與開發(fā),2002,29(3),76~77.
[2]張厚青,劉冰,徐興平,等 .底水油藏中水平井的合理位置優(yōu)化研究 [J].青島大學(xué)學(xué)報 (工程技術(shù)版),2011,26(4):68~72.
[編輯] 蕭 雨