陳 華,王博濤,閻 娜,阮金鳳,張志鵬,劉宇羲
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠,陜西西安 710200)
鄂爾多斯盆地主要油氣產(chǎn)層為中生界三疊系延長(zhǎng)組。延長(zhǎng)組長(zhǎng)6 油藏以巖性油藏為主,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,物性差,天然能量匱乏,單井產(chǎn)量低,油藏總體表現(xiàn)為“低滲、低壓、低產(chǎn)”的“三低”特征[1]。姬塬油田黃3 長(zhǎng)6油藏從2007 年開始勘探評(píng)價(jià),2010 年至今規(guī)模開發(fā)。黃3 長(zhǎng)6 油藏多層系開發(fā)、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、水驅(qū)矛盾突出,自然遞減大,單井產(chǎn)能低,整體開發(fā)效果不理想。
姬塬油田黃3 長(zhǎng)6 油藏位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡,構(gòu)造簡(jiǎn)單,總體呈東高西低的單斜,平均坡度小于1°。研究區(qū)長(zhǎng)6 主要發(fā)育三角洲前緣亞相沉積,沉積微相以水下分流河道和分流間灣為主。砂體展布受沉積相控制,順物源方向,分流河道連續(xù)性較好,砂體延伸較遠(yuǎn);垂直物源方向,分流河道連通性差,砂體呈透鏡狀。沉積過程中伴隨頻繁的河道遷移、改道,導(dǎo)致河道砂體隔夾層極其發(fā)育且砂體厚度差異較大。物源方向?yàn)槲鞅狈较?,砂體主要自北西向南東呈條帶狀展布,河道中部及河道交匯處砂體疊加沉積厚砂帶,為主要建產(chǎn)目標(biāo)區(qū)。研究區(qū)油藏主要受巖性影響,彈性弱水壓驅(qū)動(dòng)為主。
研究認(rèn)為,黃3 長(zhǎng)6 儲(chǔ)層的巖性主要為長(zhǎng)石砂巖,其次為巖屑長(zhǎng)石砂巖。砂體致密,以粉砂巖為主,部分為細(xì)粉砂巖。儲(chǔ)層填隙物主要由碳酸鹽類、高嶺石、綠泥石、伊利石、硅質(zhì)及其他組成??紫额愋椭饕ㄔ牧ig殘余孔以及次生的粒內(nèi)溶蝕孔、粒間溶蝕孔等三種類型,其中粒內(nèi)溶蝕孔主要是長(zhǎng)石粒內(nèi)溶蝕形成。儲(chǔ)層喉道主要包括孔隙縮小型喉道(孔縮型)、薄紙片型喉道(片狀型)和毛細(xì)管型喉道(毛管型)三類。該區(qū)長(zhǎng)6 儲(chǔ)層孔隙度與滲透率的降低主要是由機(jī)械壓實(shí)作用、其次為膠結(jié)作用等成巖作用造成的,后期溶蝕作用形成的次生溶蝕孔發(fā)育及其導(dǎo)致的孔隙之間的連通明顯改善了儲(chǔ)層的物性。通過巖心分析,該區(qū)長(zhǎng)6 油藏平均孔隙度10.08 %、滲透率0.45 mD,屬于低孔超低滲油藏。
研究認(rèn)為,黃3 長(zhǎng)6 儲(chǔ)層的巖性主要為長(zhǎng)石砂巖,其次單井產(chǎn)能受多方面因素共同影響。其中油層產(chǎn)能本身是根本,單井產(chǎn)能的高低取決于油層產(chǎn)油能力的好壞。超低滲透油藏具有儲(chǔ)層物性差、生產(chǎn)能力差、注水開發(fā)所需驅(qū)動(dòng)壓力梯度較大等特點(diǎn),根據(jù)礦場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),注水開發(fā)可有效提高單井產(chǎn)能,合理部署注采井網(wǎng)是開發(fā)好油田的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于超低滲透油藏,采用超前注水,可以建立有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng),提高油相相對(duì)滲透率,并避免因壓力下降造成的原油性質(zhì)變差,從而提高單井產(chǎn)量。三疊系延長(zhǎng)組油藏連片性好,但儲(chǔ)層物性差,油井無自然產(chǎn)能,必須通過壓裂改造才能獲得有效開發(fā),通過多年的研究與實(shí)踐,形成了多項(xiàng)具有長(zhǎng)慶特色的儲(chǔ)層改造技術(shù)系列,合理選擇儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)是提高單井產(chǎn)能的主要技術(shù)手段。
一般情況下,儲(chǔ)層的巖性、物性、含油性越好,單井產(chǎn)能越高。單井產(chǎn)能的高低主要取決于油層的自身性質(zhì)。在產(chǎn)能建設(shè)過程中,如果儲(chǔ)層先天條件不足,后期無論如何注水和各種壓裂改造措施,都不能從根本上解決提高單井產(chǎn)能的問題,因此要提高單井產(chǎn)能,首先要優(yōu)選儲(chǔ)層好的油氣富集區(qū)帶進(jìn)行井網(wǎng)部署,從源頭上提高單井產(chǎn)能。在本次研究中,結(jié)合探井、評(píng)價(jià)井以及骨架井的實(shí)施情況,優(yōu)選儲(chǔ)層物性好、含油性好、單井產(chǎn)量高的區(qū)塊部署井位。從實(shí)施效果來看,儲(chǔ)層測(cè)井電阻率與聲波時(shí)差高的區(qū)域單井產(chǎn)能高(見圖1)。
圖1 產(chǎn)建新區(qū)長(zhǎng)6 層電阻率與聲波時(shí)差交匯圖
對(duì)于低滲透油藏,既要考慮單井控制儲(chǔ)量及整個(gè)油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)合理性,井網(wǎng)不能太密;又要充分考慮注水井和采油井之間的壓力傳遞關(guān)系,注采井距不能過大;另外還要最大限度地延緩方向性的水竄以及水淹時(shí)間。合理的井排距有助于建立合理的注采壓差,取得較好的注水效果[1]。因此合理部署井網(wǎng)是提高單井產(chǎn)能的關(guān)鍵技術(shù)。在黃3 長(zhǎng)6 開發(fā)實(shí)踐中,針對(duì)油藏地質(zhì)及開發(fā)特征,不斷優(yōu)化井網(wǎng)形式,有效地提高了單井產(chǎn)能。之前的開發(fā)采用了兩種井網(wǎng)形式:水平井五點(diǎn)法井網(wǎng),井排距500 m×150 m;定向井菱形反九點(diǎn)井網(wǎng),井排距480 m×150 m。隨著開發(fā)的不斷深入和擴(kuò)大,油藏的物性進(jìn)一步變差、油水關(guān)系更加復(fù)雜,為進(jìn)一步提高單井產(chǎn)能,需探索更加適合該油藏的井網(wǎng)形式。
因此,2018 年產(chǎn)建工作中,在黃3 長(zhǎng)6 油藏優(yōu)選了黃427、黃434 兩個(gè)區(qū)塊進(jìn)行新井網(wǎng)試驗(yàn)。在黃427區(qū)塊采用菱形反九點(diǎn)大斜度井網(wǎng)(見圖2),井排距400 m×120 m,目前該區(qū)單井產(chǎn)能大幅度提高,取得了較好的開發(fā)效果。在黃434 區(qū)塊由之前的菱形反九點(diǎn)480 m×150 m 常規(guī)井網(wǎng)調(diào)整井排距為450 m×100 m 的小井排距井網(wǎng)。與鄰區(qū)常規(guī)井網(wǎng)對(duì)比,小井排距井網(wǎng)開發(fā)初期單井產(chǎn)能高、遞減小。
圖2 大斜度井網(wǎng)示意圖
根據(jù)超前注水理論及要求,結(jié)合黃3 長(zhǎng)6 油藏特征,在產(chǎn)建過程中,必須充分做好超前注水工作,進(jìn)一步提高地層能量保持水平,提高油井單井產(chǎn)能。通過對(duì)黃434 小井距試驗(yàn)區(qū)實(shí)施超前注水工作的開展,在區(qū)塊內(nèi)選取物性相似的鄰近井組進(jìn)行對(duì)比,超前注水井組初期產(chǎn)能高、遞減?。ㄒ妶D3、圖4),超前注水有效提高了單井產(chǎn)能。
近年來壓裂技術(shù)的不斷進(jìn)步,為油田產(chǎn)量快速增長(zhǎng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,長(zhǎng)慶油田的壓裂技術(shù)作為低滲透油氣藏開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一,與“超前注水、井網(wǎng)優(yōu)化”構(gòu)成低滲透油藏開發(fā)的“三大核心技術(shù)”,是提高單井產(chǎn)能的主要技術(shù)手段[2]。
黃3 長(zhǎng)6 油藏連片性好,但物性差,經(jīng)過多年的實(shí)踐開發(fā)已經(jīng)積累了較多經(jīng)驗(yàn),結(jié)合油藏特征和長(zhǎng)慶特色的壓裂技術(shù),在黃434 試驗(yàn)區(qū)采用了三種壓裂改造方式:定點(diǎn)多級(jí)壓裂、前置酸加砂壓裂和水力壓裂,據(jù)目前生產(chǎn)情況來看定點(diǎn)多級(jí)壓裂單井產(chǎn)能最高。在黃427 大斜度區(qū)采用定點(diǎn)多級(jí)壓裂也取得較好效果。
(1)優(yōu)選油氣富集區(qū),優(yōu)化井位部署是提高單井產(chǎn)能的根本。
(2)合理部署注采井網(wǎng)是提高單井產(chǎn)能的關(guān)鍵。
圖3 超前注水井組拉齊曲線
圖4 同步注水井組拉齊曲線
(3)長(zhǎng)6 油藏實(shí)施超前注水政策,可有效提高地層能量保持水平,是提高單井產(chǎn)能的基礎(chǔ)。
(4)優(yōu)化措施改造方案可進(jìn)一步釋放油層潛力,壓裂技術(shù)是提高單井產(chǎn)能的主要技術(shù)手段。
(5)黃427 大斜度區(qū)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)可為同類油藏開發(fā)提供借鑒。