范 鋒
(中國(guó)石油遼河油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 遼寧·盤(pán)錦 124010)
從1975年7月投入注水開(kāi)發(fā)以來(lái),馬圈子構(gòu)造帶已歷經(jīng)40年開(kāi)發(fā)歷程,按常規(guī)開(kāi)發(fā)階段可以劃分為低含水、中含水、高含水開(kāi)發(fā)階段,目前已進(jìn)入了特高含水階段。馬20塊位于馬圈子構(gòu)造帶,目前該地區(qū)的綜合含水比較高,可以達(dá)到90%及以上,采出程度也比較高,馬20塊的可采儲(chǔ)量的采出程度接近90%。在工區(qū)中的西部地區(qū),構(gòu)造高部位井距比較大,部分區(qū)域達(dá)150m以?xún)?nèi),低部位井距較疏,注采井網(wǎng)格局已經(jīng)由不規(guī)則點(diǎn)狀注水方式變?yōu)檎Ia(chǎn)油井集中在南部高部位,水井集中在北部腰部及低部位邊部注水方式,該階段特點(diǎn)是產(chǎn)量低但遞減速度緩慢,采油速度由0.7%降至0.2%,受物性影響,注采系統(tǒng)不均衡,不同區(qū)域水淹程度有差異,仍具有大的剩余油挖潛能力。
大量的研究與開(kāi)發(fā)實(shí)例表明,開(kāi)發(fā)階段和時(shí)期不同,剩余油的影響因素也存在一定的差異。在中低含水階段,油層的沉積類(lèi)型會(huì)對(duì)平面油水的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定的影響,而在高含水階段之后,對(duì)平面油水的主要影響因素為注采井網(wǎng)的控制程度。馬20塊的興隆臺(tái)油層的沉積相類(lèi)型為扇三角洲,主要發(fā)育四種沉積微相:(1)水下分流河道;(2)前緣薄層砂;(3)河間灣;(4)河口砂壩。研究結(jié)果表明:第一種和第四種微相的儲(chǔ)層為高孔、高滲的砂體,中心部位的物性好于邊部。其次,第一種和第四種微相在平面上具有葉狀體連片分布的特征,單砂層的厚度比較大,而且其連通性和儲(chǔ)層的物性也比較好。而前緣薄層砂、河間灣砂體平面上呈席狀分布,單砂層薄,連通差。物性相對(duì)較差,因而注水后,同屬注水受效一線(xiàn),先沿河道主流線(xiàn)下切至河口砂壩,而后向兩側(cè)運(yùn)動(dòng),前緣薄層砂位置見(jiàn)效最慢。
該區(qū)塊原油粘度比較小,初期邊水向前推進(jìn)比較均勻,驅(qū)油效率高,水線(xiàn)推進(jìn)速度慢,無(wú)水期采收率高,見(jiàn)水后含水上升率高,油井見(jiàn)水后,水淹孔隙體積逐漸增大,從試驗(yàn)室所做物理模型中可看出,隨著水線(xiàn)的推進(jìn),低含水期各滲透率段水線(xiàn)推進(jìn)的差距越來(lái)越大,當(dāng)高滲透率段見(jiàn)水時(shí)中滲透段水線(xiàn)前緣處于井間之半位置,而低滲透段水線(xiàn)前緣已達(dá)井間距離的1/7-1/8位置。這時(shí),在中低滲透段水線(xiàn)前緣附近見(jiàn)至明顯的毛管浸潤(rùn)現(xiàn)象,它使中低滲透段的水線(xiàn)推進(jìn)更快,注入水波及面廣是平面上水淹的特點(diǎn)。在投產(chǎn)的前期階段,工區(qū)邊水前沿的推進(jìn)比較均勻,并且水線(xiàn)的推進(jìn)速度比較慢,速度通常為0.3-1.8m/天,無(wú)水期采收率為10%左右,油井見(jiàn)水后,水淹孔隙體積逐漸增大,進(jìn)入高含水階段之后,油水運(yùn)動(dòng)的主要影響因素為注采井網(wǎng),這個(gè)階段的平面水推進(jìn)速度大小不同,在高滲透層中,平面水的推進(jìn)速度比較快,一般為163.5m/天,而沿著滲透率比較小的地區(qū)的井方向,平面水的推進(jìn)速度則比較小,但是通常也大于25m/天。
一般而言,對(duì)于剩余油的分布,可從以下兩方面來(lái)進(jìn)行分析:(1)從微觀上看,在大范圍水洗程度較高飽和度范圍之中,可以形成大小不一的片狀或者塊狀的殘余油飽和度分布區(qū);較大孔隙的中間部位會(huì)形成一些比較孤立的殘余油滴;而在連通性比較差的孔隙邊緣以及角隅區(qū)域,容易成為局部死油區(qū)。影響微觀殘余油分布的機(jī)理首先是潤(rùn)濕性,親水系統(tǒng)中因毛細(xì)管力大于粘帶力,水沿小孔道及孔道邊緣流速快,殘余油因卡斷、繞流等主要分布在大孔道與孔隙中央。在親油的系統(tǒng)之中,注入水通常會(huì)沿著大孔道先行,使得大部分的殘余油分布在一些小孔隙、喉道以及孔隙邊緣等部位。實(shí)際油層中潤(rùn)濕系統(tǒng)較復(fù)雜。同時(shí)隨著注水開(kāi)發(fā)驅(qū)替時(shí)間的推移,潤(rùn)濕性也會(huì)轉(zhuǎn)變,主要原因是流體中極性成份在巖石表面吸引起的,原油粘度的越大,則潤(rùn)濕性的轉(zhuǎn)化程度就會(huì)越高。一般儲(chǔ)層常常呈中間潤(rùn)濕系統(tǒng),既有親水系統(tǒng)又有親油系統(tǒng)。其次是孔隙的結(jié)構(gòu),巖性比較均勻、孔喉比較大而且滲透率比較高的情況之下,油容易被水所驅(qū)出,則水驅(qū)的效率比較高,通常為正相關(guān)的關(guān)系。(2)從宏觀來(lái)看,油田進(jìn)入中高含水期,雖然大部分油井都見(jiàn)水,但是從歷年所打調(diào)整井與老井生產(chǎn)情況對(duì)比來(lái)看,新井含水比老井低,新井日產(chǎn)油比老井高,由于該塊油藏是典型的構(gòu)造邊水油藏,不同的小層都具有比較統(tǒng)一的原始油水界面,而注水方式上通常以邊部為主,而腰部注水為輔助作用,注采系統(tǒng)的功能較差,不夠完善,則水驅(qū)波及不到一些存在滯留死油區(qū)域的井,縱向上,該塊油層從沉積特征看屬于近物源水流強(qiáng)度變化大的三角洲前緣相,因此不管是正韻律、反韻律或者是復(fù)合韻律,油層的韻律特征都不會(huì)只有一種,通常都是具有多個(gè)遞變段的韻律組合特征,造成縱向上各小層組水淹強(qiáng)弱不同,正韻律油層頂部低滲透段仍有殘余油存在,而復(fù)合韻律以及反韻律的油層,其水洗都比較均勻。
馬20塊主要采用了多種方法研究剩余油分布,最終對(duì)剩余油有比較完整的認(rèn)識(shí)。
利用取心樣品開(kāi)展了兩項(xiàng)室內(nèi)水驅(qū)油試驗(yàn):(1)油水相對(duì)滲透率曲線(xiàn);(2)微觀驅(qū)油試驗(yàn)。其目的是測(cè)得束縛水飽和度,室內(nèi)水驅(qū)油效率及描繪微觀殘余油分布形式。試驗(yàn)測(cè)得束縛水飽和度31.5%,原始含油飽和度為77.5%,最終驅(qū)油效率為60.5%。
含水飽和度計(jì)算公式如下:
馬20塊雖然綜合含水達(dá)90%以上,從砂體水流優(yōu)勢(shì)通道圖和數(shù)值模擬的結(jié)果來(lái)看,紅色代表剩余油富集區(qū),藍(lán)色的代表強(qiáng)水淹區(qū),構(gòu)造高部位、優(yōu)勢(shì)通道側(cè)翼、厚層頂部及薄層砂內(nèi)仍存在一定的水驅(qū)潛力,縱向上主力單砂體局部存在剩余油富集區(qū),通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)定,計(jì)算區(qū)塊水驅(qū)剩余潛力約為23.8萬(wàn)噸。
根據(jù)對(duì)單油層剩余油描述的分析,馬20塊油層平面剩余油的形成主要是由于油層的非均質(zhì)性或注采不協(xié)調(diào)而形成,根據(jù)不同的形成條件和特點(diǎn),主要可以分為以下三種:
該類(lèi)型通常是因?yàn)橛蛯颖容^薄、滲透率比較小以及含油飽和度比較差,并且在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,生產(chǎn)井點(diǎn)比較少,或者射開(kāi)之后進(jìn)行生產(chǎn),但是受到一定程度的干擾,動(dòng)用程度較差而最終形成的剩余油。如Ⅸ油層,在油水邊界之中,37個(gè)鉆遇井點(diǎn)都是位于河口砂壩以及前緣相薄層砂等區(qū)域。薄層砂雖然巖性和物性差,初期產(chǎn)能低,注水受效困難,不能作為油田開(kāi)發(fā)初期的主要對(duì)象,但是隨著油田好油層的水淹,水淹程度的增大,這一矛盾卻在發(fā)生變化。由于上述矛盾的變化,而使薄砂層的開(kāi)采可能性增大。
該類(lèi)型通常是在采油井以及注水井間,因?yàn)閴毫ζ胶猓瑢?dǎo)致原油流動(dòng)起來(lái)比較困難,從而最終形成的剩余油。如Ⅷ油層,該油層的水淹程度比較高,雖然83.3%的開(kāi)采井點(diǎn)都已暫停開(kāi)采,整個(gè)層位僅僅只有3個(gè)井點(diǎn)在生產(chǎn),然而在生產(chǎn)井或者注水井間的一些區(qū)域的含油飽和度比較高。
該類(lèi)型通常是因?yàn)樽⒉删纳a(chǎn)情況出現(xiàn)一定程度的改變,進(jìn)而導(dǎo)致油層中的油水關(guān)系發(fā)生變化,一般都是重新分布,從而最終形成的剩余油。眾所周知,注水開(kāi)發(fā)油田地下油水關(guān)系時(shí)刻都在發(fā)生著變化,因此,剩余油的分布狀況是相對(duì)的而不是絕對(duì)的。特別是馬20塊,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,頻繁的開(kāi)采層位更換及注采井別互換,更促使了油層中剩余油分布狀況的變化。
(1)從微觀角度來(lái)看,殘余油的形成是多種因素引起的,提高微觀驅(qū)油效率,可通過(guò)改變流體性質(zhì)、巖石表面性質(zhì)、提高驅(qū)替條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(2)薄層砂控制的剩余油分布是該塊的主要類(lèi)型。油層巖性、物性差,生產(chǎn)能力低。開(kāi)發(fā)初期沒(méi)有全部射開(kāi)。射開(kāi)層注水受效程度低,層間干擾嚴(yán)重。在井網(wǎng)調(diào)整過(guò)程中,應(yīng)考慮薄砂體的分布特點(diǎn),有針對(duì)性注水和挖潛。