羅憲波，李金宜，段 宇，朱文森，信召玲，張旭東

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渤海L油田不同開發(fā)方式下注采井鉆遇隔夾層位置優(yōu)選實驗研究

羅憲波1，李金宜1，段 宇1，朱文森1，信召玲1，張旭東2

（1．中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300459 2．中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

針對隔夾層發(fā)育的海上L油田剩余油挖潛難點，通過提取典型井組地質(zhì)參數(shù)，分別設(shè)計注入井單獨鉆遇隔夾層和生產(chǎn)井單獨鉆遇隔夾層2種情況下的6種注采井間隔夾層分布模型，對每種隔夾層分布模型均開展水驅(qū)和早期注聚實驗，一共完成12個二維平板可視化模型實驗。實驗結(jié)果表明，在基礎(chǔ)井網(wǎng)下，對于注水井鉆遇隔夾層和生產(chǎn)井鉆遇隔夾層，其隔夾層相對長度為井距2/3的布井模型的采收率指標均最高。注聚井組篩選應優(yōu)先考慮2種情況：第一種為注水井鉆遇隔夾層且隔夾層相對長度為井距1/3的模型，注聚采收率增幅可達18.2%；第二種為生產(chǎn)井鉆遇隔夾層且隔夾層相對長度為井距2/3的模型，注聚采收率增幅可達19.0%。

渤海L油田；剩余油挖潛；隔夾層；注采井位設(shè)計

聚合物驅(qū)作為提高水驅(qū)采收率的成熟手段，已在國內(nèi)多個礦場規(guī)?；瘧谩２澈Ｓ吞飳⒆⒕鄯绞皆诤Ｉ嫌吞锕I(yè)規(guī)?；瘧弥幸踩〉幂^好增油效果。目前國內(nèi)學者圍繞隔夾層類型、分布和對水驅(qū)開發(fā)效果的影響已取得較多研究成果[1–18]，但針對隔夾層對化學驅(qū)開發(fā)效果影響，特別是渤海早期注聚模式下隔夾層對開發(fā)效果影響的研究成果，尚不多見。對于海上油田依托平臺的開發(fā)方式，需要盡可能考慮全壽命方案，在一次井網(wǎng)條件下盡最大程度滿足油藏挖潛的需求，規(guī)避風險。對海上油田適合以聚驅(qū)為代表的化學驅(qū)油藏類型，其開發(fā)井網(wǎng)的井位設(shè)計和井軌跡優(yōu)化工作顯得非常重要，這在開發(fā)前期項目中對油藏的認識和鉆完井方案提出了更高的要求。因此，本文基于隔夾層發(fā)育的厚儲層砂巖油藏類型，根據(jù)鉆遇的注采井間隔夾層的發(fā)育程度，建立二維可視化平板模型，開展此類油藏在水驅(qū)和早期注聚兩種開發(fā)方式下油水分布特征實驗研究。

1 實驗材料及方案設(shè)計

本文以渤海典型厚儲層聚驅(qū)疏松砂巖L油田為例，該油田主要含油層系為東二下亞段，其主力油組分布穩(wěn)定，油層較厚（大于30 m）。儲層孔隙度主要為24%~35%，滲透率為50×10–3~5 000×10–3μm2，具有高孔、高滲的特征?；诘湫途M的地質(zhì)特征參數(shù)，分別按照注水井鉆遇隔夾層和生產(chǎn)井鉆遇隔夾層兩種情況設(shè)計，每種情況分別考慮隔夾層相對長度為井距1/3、隔夾層相對長度為井距1/2和隔夾層相對長度為井距2/3的 3種方案，共設(shè)置6種注采井間隔夾層發(fā)育模型，每個模型分別開展水驅(qū)、早期注聚兩種開發(fā)方式下的驅(qū)替實驗。

實驗平板模型由有機玻璃板、石英砂、塑料管線和膠結(jié)劑制作而成，經(jīng)過相似準則設(shè)計，平板模型規(guī)格為30 cm×6 cm×0.45 cm（××），石英砂填充，模型滲透率均為1 500×10–3μm2，環(huán)氧樹脂密封；實驗用水是根據(jù)L油田水源井離子組成復配的地層水，總礦化度為8 878 mg/L，25℃條件下黏度0.92 mPa·s；聚合物為L油田礦場使用聚合物，用注入水配制，濃度為600 mg/L，有效黏度為7.2 mPa·s；實驗用油為現(xiàn)場原油與煤油體積比按2:1配制，25 ℃條件下黏度20 mPa·s，為使實驗過程中便于觀察，在模擬油中加入適量的蘇丹四，將模擬油染成紅色。所有模型設(shè)置均為一注一采，采用合注合采方式，模型中注入井和生產(chǎn)井井段全部射開，注采速度均為0.5 mL/min，注采平衡。模型驅(qū)替至生產(chǎn)井含水率達98%停止實驗。

2 實驗結(jié)果及分析

2.1 注入井鉆遇隔夾層

分別在水驅(qū)、早期注聚兩種開發(fā)方式下，對注入井鉆遇隔夾層的3種模型開展實驗。

水驅(qū)開發(fā)方式后，代表剩余油的紅色區(qū)域只在注采井距中間和生產(chǎn)井附近尚有局部富集。在隔夾層相對長度較小時，注入水在厚儲層中無隔夾層發(fā)育區(qū)域滲流時受重力作用影響較大，因此隔夾層相對長度為井距1/3模型的剩余油富集最多，且主要分布在注采井中部和生產(chǎn)井附近的上部區(qū)域。在模型隔夾層未發(fā)育的局部水動力波及減弱區(qū)域出現(xiàn)條帶狀紅色剩余油富集，生產(chǎn)井具有底部水淹特征，如圖1a所示。隨著隔夾層相對長度增大，可觀察到紅色富集區(qū)域面積逐漸減小，最后只有生產(chǎn)井附近存在少量剩余油富集，如圖2a所示。

早期注聚開發(fā)方式后，模型中無明顯剩余油富集，且剩余油呈零散狀態(tài)均勻分布在模型中，辨識度相差不大，如圖1b和圖2b所示。分析認為，聚合物溶液提高了驅(qū)替相的黏度，減弱了重力分異作用，驅(qū)替過程接近于“活塞式”驅(qū)替，大幅提高了縱向波及面積，其剩余油與水驅(qū)后的相比減少顯著。

圖1 隔夾層相對長度為井距1/3模型不同開發(fā)方式下油水分布

圖2 隔夾層相對長度為井距2/3模型不同開發(fā)方式下油水分布

對于水驅(qū)開發(fā)方式，隔夾層相對長度對開發(fā)指標的影響較大。在相同注入孔隙體積倍數(shù)下，隔夾層相對長度越短，含水上升越快，開采初期采油速度越低，采出程度越低，如圖3a所示。早期注聚開發(fā)方式能顯著改善隔夾層模型縱向波及狀況，使得隔夾層相對長度對最終剩余油分布影響減弱，如圖3b所示。從注入井鉆遇隔夾層的平板剩余油富集及采出程度分析，井間隔夾層相對長度為井距1/3的井組將是礦場水驅(qū)開發(fā)后實施注聚優(yōu)先篩選的挖潛目標。

圖3 注入井鉆遇隔夾層模型實驗各開發(fā)指標

2.2 生產(chǎn)井鉆遇隔夾層

生產(chǎn)井鉆遇隔夾層模型與注入井鉆遇隔夾層模型類似，水驅(qū)開發(fā)方式下，模型內(nèi)均存在較明顯剩余油富集在生產(chǎn)井附近，以在模型頂部及隔夾層底部分布形式為主，但生產(chǎn)井具有底部水淹特征，其中隔夾層相對長度為井距2/3模型的剩余油明顯少于其它兩個模型，如圖4所示。水驅(qū)方式下，生產(chǎn)井鉆遇隔夾層3個模型的剩余油富集整體差異性小于注入井鉆遇隔夾層情況，如圖5所示。在早期注聚開發(fā)方式下，模型中不存在連片剩余油，并且隔夾層相對長度對剩余油影響同樣較小。從生產(chǎn)井鉆遇隔夾層的平板剩余油富集及采出程度分析，井間隔夾層相對長度為井距2/3的井組將是礦場水驅(qū)開發(fā)后實施注聚優(yōu)先篩選的挖潛目標。

圖4 水驅(qū)開發(fā)方式下生產(chǎn)井鉆遇隔夾層模型

圖5 生產(chǎn)井鉆遇隔夾層模型水驅(qū)采出程度變化曲線

12個實驗方案結(jié)果數(shù)據(jù)見表1，注采井鉆遇隔夾層模型的水驅(qū)與聚合物驅(qū)采收率對比如圖6所示，可以看出，對于注入井鉆遇隔夾層，其隔夾層相對長度為井距2/3模型最終采收率值最高，水驅(qū)和早期注聚收率分別為60.5%和69.9%；但隔夾層相對長度為井距1/3模型的注聚提高采收率增幅最大，增幅18.2%。水驅(qū)開發(fā)方式下，隔夾層相對長度對采收率指標影響非常大；早期注聚開發(fā)方式下，隔夾層相對長度對采收率影響不大。因此，對于在水驅(qū)后考慮注聚提高采收率的油田應優(yōu)先篩選隔夾層相對長度為井距1/3的井組，剩余油挖潛潛力更大。對于生產(chǎn)井鉆遇隔夾層，同樣是隔夾層相對長度為井距2/3模型最終采收率值最高，水驅(qū)和早期注聚采收率分別為57.3%和76.2%?？梢钥闯?，兩種開發(fā)方式下，隔夾層相對井距長度對采收率增幅影響整體小于注入井鉆遇隔夾層情況。

表1 不同注采井間鉆遇隔夾層分布實驗采收率

圖6 注采井鉆遇隔夾層模型的水驅(qū)與聚合物驅(qū)采收率對比

因此，對于隔夾層發(fā)育的油藏，在油藏前期方案研究中，開發(fā)井井位和井軌跡設(shè)計應優(yōu)先考慮注采井間隔夾層相對長度為井距2/3的情況來布井，同時在后期注聚挖潛剩余油方向上，須根據(jù)注入井和生產(chǎn)井鉆遇隔夾層情況區(qū)別對待，有針對性的優(yōu)選井組挖潛方案。

3 實際應用

L油藏屬于典型的海上早期注聚油藏，在開發(fā)過程中，因?qū)觾?nèi)韻律性的復雜變化，層間夾層分布影響會對油水在縱向上的運移規(guī)律產(chǎn)生重要影響。 以礦場井組為例，注入井A23于2005年開始注水，生產(chǎn)井C13為2015年3月實施的挖潛井，注采井間發(fā)育多套大段隔夾層。由圖7可見，通過優(yōu)化C13井的井眼軌跡，調(diào)整井實施后，在靠近生產(chǎn)井的部位，隔夾層下部富集剩余油，各射孔段生產(chǎn)呈現(xiàn)底部水淹特征，與實驗規(guī)律基本吻合。C13井通過精準挖潛剩余油，投產(chǎn)初期產(chǎn)能達100 m3/d，含水低于20%，截至2018年5月，已累產(chǎn)原油7.5×104m3。

圖7 A23–C13井組剩余油分布

4 結(jié)論

（1）注采井間隔夾層發(fā)育情況對注水開發(fā)和注聚開發(fā)油田的開發(fā)效果具有較大影響，在一次井網(wǎng)條件下，其開發(fā)井井位和井軌跡設(shè)計應優(yōu)先考慮注采井間隔夾層相對長度為井距2/3情況。

（2）室內(nèi)實驗表明，對于注入井鉆遇隔夾層，隔夾層相對長度為井距1/3模型的注聚采收率增幅最大，可達18.2%；對于生產(chǎn)井鉆遇隔夾層，隔夾層相對長度為井距2/3模型的注聚采收率增幅最大，可達19%。

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Experimental study on optimal location selection of drilled interlayers in injection-production wells with different development methods in Bohai L oilfield

LUO Xianbo1, LI Jinyi1, DUAN Yu1, ZHU Wensen1, XIN Zhaoling1, ZHANG Xudong2

(1.Bohai Oilfield Research Institute, Tianjin Company of CNOOC (China) Co., Ltd., Tianjin 300459, China; 2. (Engineering Technology Branch Company of CNOOC Energy Development Co., LTD., Tianjin 300452, China)

Aiming at the difficulty on residual oil potential tapping of offshore L oilfield with developed interlayers, through extracting typical geological parameters of well group, 6 kinds of interlayers distribution models of injection-production wells under 2 circumstances were respectively designed, namely the injection wells drilled interlayers alone and the production wells drilled interlayers alone. Towards each kind of interlayers, the water flooding and early polymer injection were carried out and a total of 12 two-dimensional visualization model experiments were completed. The experimental results showed that under the basic well network, the recovery was the highest when the relative length of the interval was 2/3 of the well spacing. Two models should be given priority in the selection of polymer injection well group. More details can be seen in the paper.

Bohai L oilfield; residual oil potential tapping; interlayer insulation; injection and production well location design

1673–8217（2019）02–0087–05

TE341

A

2018–06–22

羅憲波，博士，首席工程師，1975年生，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)工程研究工作。

國家科技重大專項“海上稠油油田開發(fā)模式研究”（2016ZX05025–001）和課題“渤海油田加密調(diào)整及提高采收率油藏工程技術(shù)示范”（2016ZX05058–001）。

編輯：黃生娣