延長(zhǎng)油區(qū)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量開(kāi)發(fā)動(dòng)用對(duì)策

郭 順 丁 超 曲建山 郭 蘭 萬(wàn)永平 朱 晴 王保軍

（1陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司資源與勘探開(kāi)發(fā)部；2西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院； 3陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院）

0 引言

中國(guó)自1993年從原油出口國(guó)轉(zhuǎn)變成原油進(jìn)口國(guó)后，原油進(jìn)口量逐年增長(zhǎng)，對(duì)外依存度持續(xù)攀升。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公開(kāi)數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)原油進(jìn)口量達(dá)5.06×108t，對(duì)外依存度達(dá)到70.8%，為近50年來(lái)最高，能源安全問(wèn)題不容忽視[1]。為大力提升國(guó)內(nèi)油氣供應(yīng)能力，各大油公司都在加大勘探開(kāi)發(fā)力度，探尋更多優(yōu)質(zhì)資源、提高儲(chǔ)量替代率。但是，隨著中國(guó)油氣勘探程度的不斷深入，油氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量在持續(xù)保持較高增長(zhǎng)的同時(shí)，低—特低滲透油藏儲(chǔ)量占比不斷增加，特別是近3年，占當(dāng)年新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量的70%以上[2]。因此，積極探索低—特低滲透油藏中探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的高效動(dòng)用機(jī)制和方法，不斷提高資源利用效率，是油氣田近、中期穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要方向，也是當(dāng)前中國(guó)增加油氣產(chǎn)量、降低對(duì)外依存度的有效途徑之一，短期內(nèi)相比開(kāi)拓新區(qū)、新領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)要略低，更為現(xiàn)實(shí)[3-8]。同時(shí)，這也是應(yīng)對(duì)低油價(jià)的一項(xiàng)重要舉措[9]。

延長(zhǎng)油區(qū)通過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā)理論研究與技術(shù)攻關(guān)，原油產(chǎn)量連續(xù)12年保持在千萬(wàn)噸以上，但后備資源不足問(wèn)題嚴(yán)重制約其健康可持續(xù)發(fā)展[10]。因此，如何提高已動(dòng)用儲(chǔ)量采收率、有效開(kāi)發(fā)探明未動(dòng)用儲(chǔ)量、獲取更多優(yōu)質(zhì)資源等問(wèn)題，將是未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)的科研攻關(guān)方向[11]。

綜合以上原因，本次以伊陜斜坡東南部延長(zhǎng)油區(qū)三疊系延長(zhǎng)組為研究對(duì)象，對(duì)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行剖析，提出動(dòng)用對(duì)策及高效開(kāi)發(fā)攻關(guān)方向，為合理有序建產(chǎn)、提高探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率（探明動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量占全部探明地質(zhì)儲(chǔ)量的百分比）、保障長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)等提供依據(jù)。

1 探明儲(chǔ)量動(dòng)用現(xiàn)狀分析

延長(zhǎng)油區(qū)位于伊陜斜坡東南部（圖1），地理位置上包括延長(zhǎng)、子長(zhǎng)、甘泉等地區(qū)（圖2），面積達(dá)1.07×104km2?？碧介_(kāi)發(fā)主要目的層為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組、長(zhǎng)7油層組、長(zhǎng)6油層組、長(zhǎng)4+5油層組、長(zhǎng)2油層組；受沉積環(huán)境控制，縱向上，儲(chǔ)層物性有較大差異，平面上砂體疊合連片，整體以低—特低滲透儲(chǔ)層為主[12-14]。截至2019年年底，累計(jì)在延長(zhǎng)油區(qū)20個(gè)油田的58個(gè)區(qū)塊探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量10.74×108t。其中，80.2%的探明地質(zhì)儲(chǔ)量埋深范圍在500～2000m，52.6%的探明地質(zhì)儲(chǔ)量其儲(chǔ)層滲透率小于1mD（表1）。

圖1 延長(zhǎng)油區(qū)構(gòu)造位置圖Fig.1 Structural location of the Yanchang oil region

經(jīng)過(guò)百余年的開(kāi)采，延長(zhǎng)油區(qū)的探明地質(zhì)儲(chǔ)量總體動(dòng)用程度較高，動(dòng)用率達(dá)75.2%。平面上，動(dòng)用率超過(guò)50%的油田有17個(gè)，其中動(dòng)用率超過(guò)80%的油田有7個(gè)，動(dòng)用率超過(guò)90%的油田有3個(gè)，而動(dòng)用率低于50%的3個(gè)油田分別為豐富川油田（48.9%）、富北油田（46.5%）和青化砭油田（13.9%）（圖2）；縱向上，三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組、長(zhǎng)7油層組探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率均超過(guò)80%，長(zhǎng)2油層組探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率超過(guò)70%，長(zhǎng)4+5油層組探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率接近50%，長(zhǎng)8油層組探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率最低，約為38%（圖3）。

圖2 延長(zhǎng)油區(qū)各油田平面位置圖Fig.2 Location of each oilfield in the Yanchang oil region

表1 延長(zhǎng)油區(qū)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量分布表Table 1 Classification of proven oil geological reserves in the Yanchang oil region

圖3 延長(zhǎng)油區(qū)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量分層動(dòng)用情況Fig.3 Layering development of proven oil reserves in the Yanchang oil region

2 探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量分類開(kāi)發(fā)動(dòng)用對(duì)策

勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐證明，對(duì)于低—特低滲透儲(chǔ)層探明地質(zhì)儲(chǔ)量的加快動(dòng)用，首先要攻關(guān)集成開(kāi)發(fā)工藝配套技術(shù)[15-18]，簡(jiǎn)化工藝流程及地面配套設(shè)施，降低開(kāi)發(fā)成本[19-20]；其次要不斷完善資源價(jià)值評(píng)價(jià)方法，加大科技投入，做好開(kāi)發(fā)前的精細(xì)油藏描述；同時(shí)要利用好國(guó)家相關(guān)稅費(fèi)政策，激發(fā)各油公司的油氣開(kāi)發(fā)積極性，要注重開(kāi)發(fā)動(dòng)用對(duì)策和動(dòng)用程序，明確技術(shù)攻關(guān)方向，才能加快動(dòng)用，有效提高探明地質(zhì)儲(chǔ)量的動(dòng)用率[21-27]。為解決研究區(qū)油藏物性差、產(chǎn)量低的開(kāi)發(fā)瓶頸，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量高效動(dòng)用，延長(zhǎng)油區(qū)自2000年開(kāi)始進(jìn)行水平井礦場(chǎng)試驗(yàn)探索，磨平3和七平1等井成功突破后逐步進(jìn)入規(guī)模應(yīng)用階段。對(duì)研究區(qū)常規(guī)井、水平井開(kāi)發(fā)效果分析發(fā)現(xiàn)（圖4），物性較差的長(zhǎng)4+5—長(zhǎng)6油層組和長(zhǎng)7—長(zhǎng)8油層組增產(chǎn)幅度大，水平井穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)量分別為常規(guī)井穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)量的7.1倍和 8.3倍，長(zhǎng)1—長(zhǎng)3油層組產(chǎn)量增加幅度較低，表明水平井對(duì)于低—特低滲透儲(chǔ)層提高產(chǎn)能效果更明顯。

圖4 延長(zhǎng)油區(qū)低—特低滲透儲(chǔ)層常規(guī)井與水平井穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)量對(duì)比Fig.4 Comparison of stable production between conventional wells and horizontal wells of low-ultra low permeability reservoir in the Yanchang oil region

延長(zhǎng)油區(qū)的已開(kāi)發(fā)油田大都屬于低—特低滲透砂巖油藏，由于長(zhǎng)期采用滾動(dòng)開(kāi)發(fā)方式，探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量主要分布于現(xiàn)有開(kāi)發(fā)區(qū)周邊，極少以獨(dú)立的區(qū)塊存在。為分類制定探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)動(dòng)用對(duì)策，本文在對(duì)大量動(dòng)態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，主要考慮地質(zhì)因素、開(kāi)采依托條件、地面壓覆情況等對(duì)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行分類（表2）。

表2 延長(zhǎng)油區(qū)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量分類判別依據(jù)Table 2 Discrimination criteria of classification of proved undeveloped oil reserves in the Yanchang oil region

根據(jù)以上分類判別標(biāo)準(zhǔn)，將探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量分為近期已規(guī)劃動(dòng)用儲(chǔ)量、暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量和長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量三大類，占比分別為26.3%、55.1%和18.6%（表3）。

截至2019年年底，延長(zhǎng)油區(qū)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量26629.50×104t，占總探明地質(zhì)儲(chǔ)量的24.8%。探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量平面上，主要分布在甘谷驛、子長(zhǎng)、子北、下寺灣、川口、豐富川和澗峪岔等7個(gè)油田，合計(jì)占72.1%（圖2）；縱向上，主要分布在延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組，長(zhǎng)2油層組次之，其余3個(gè)油層組分布較少（表3）。

表3 延長(zhǎng)油區(qū)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量分類表Table 3 Classification of proved undeveloped oil reserves in the Yanchang oil region

2.1 近期已規(guī)劃動(dòng)用儲(chǔ)量

根據(jù)產(chǎn)能建設(shè)規(guī)劃，延長(zhǎng)油區(qū)近期已規(guī)劃動(dòng)用儲(chǔ)量達(dá)6996.26×104t。該類探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量通常位于成熟開(kāi)發(fā)區(qū)塊周邊，地質(zhì)條件相對(duì)較好，可采儲(chǔ)量豐度基本在（6～8）×104t/km2，儲(chǔ)層孔隙度為9%～10%、滲透率為0.4～0.6mD，通過(guò)正常開(kāi)發(fā)程序即可實(shí)現(xiàn)有效動(dòng)用，預(yù)計(jì)可新建產(chǎn)能（42～55）× 104t/a。平面上，主要分布在下寺灣、子北、子長(zhǎng)等13個(gè)油田；縱向上，在各油層組均有分布，其中在長(zhǎng)6油層組最多，長(zhǎng)7油層組最少（表3）。但在儲(chǔ)量動(dòng)用過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)油氣富集程度、可采儲(chǔ)量豐度，結(jié)合井場(chǎng)建設(shè)、注水配套、產(chǎn)量任務(wù)及以往分層開(kāi)發(fā)效果，充分利用已有鉆井、測(cè)井、分析化驗(yàn)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等資料潛力，創(chuàng)新思路深化油藏地質(zhì)研究，做好近期已規(guī)劃動(dòng)用儲(chǔ)量分布區(qū)的優(yōu)化排隊(duì)，完善部署方案，合理開(kāi)發(fā)動(dòng)用。

2.2 暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量

暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量共計(jì)14687.92×104t，是延長(zhǎng)油區(qū)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的潛力區(qū)，主要可分為3類：①因儲(chǔ)層物性條件差、儲(chǔ)量豐度低或含水率高等暫時(shí)未動(dòng)用；②因早期利用裸眼井開(kāi)發(fā)，儲(chǔ)量動(dòng)用程度低；③因油層太淺無(wú)法部署叢式井暫時(shí)無(wú)法動(dòng)用。平面上，該類儲(chǔ)量主要分布在甘谷驛、下寺灣、子長(zhǎng)等15個(gè)油田；縱向上，該類儲(chǔ)量主要分布在長(zhǎng)2油層組、長(zhǎng)4+5油層組和長(zhǎng)6油層組，分別占總探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的20.8%、13.9%和20.4%。其中：

（1）分布于下寺灣、子長(zhǎng)、蟠龍等油田非主力油層的暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量，主要因物性相對(duì)較差、產(chǎn)能低、含水率高等，且由于油田“先肥后瘦”的開(kāi)采順序，導(dǎo)致其動(dòng)用程度相對(duì)較低，后期通過(guò)開(kāi)發(fā)層系調(diào)整即可動(dòng)用，但需攻關(guān)儲(chǔ)層壓裂增產(chǎn)及配套技術(shù)，提高單井產(chǎn)量，降低成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、有效動(dòng)用。

表4 甘谷驛油田裸眼井區(qū)水平井與常規(guī)井開(kāi)發(fā)效果對(duì)比Table 4 Comparison of development effect between conventional wells and horizontal wells in open hole block in Ganguyi Oilfield

（2）分布于青化砭、豐富川油田的長(zhǎng)2油層組和甘谷驛、延長(zhǎng)等油田的長(zhǎng)6油層組中暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量，主要因開(kāi)發(fā)時(shí)間較早、多裸眼完井、單井壓裂次數(shù)多（平均單井壓裂4.6次）、后期改造難度大導(dǎo)致其動(dòng)用程度較低。該部分探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量占比大，但儲(chǔ)層條件相對(duì)較好，油層厚度一般為2～10m，長(zhǎng)2油層組儲(chǔ)層滲透率平均為10.2mD，長(zhǎng)6油層組儲(chǔ)層滲透率平均為0.9mD，具備重新動(dòng)用的地質(zhì)基礎(chǔ)。近年來(lái)，在甘谷驛油田裸眼井區(qū)開(kāi)展的二次開(kāi)發(fā)試驗(yàn)取得較好效果（表4），主要做法是對(duì)裸眼井進(jìn)行封固、重新鉆探水平井、體積壓裂后投產(chǎn)，并根據(jù)原裸眼井的井距優(yōu)化裂縫展布方位，預(yù)防封固的裸眼井因水平井體積壓裂產(chǎn)生壓通、壓竄現(xiàn)象，最大限度釋放產(chǎn)能。該試驗(yàn)區(qū)共封固裸眼井34口，投產(chǎn)水平井7口，周邊已封固裸眼井未發(fā)生冒油、出水等相關(guān)壓裂事故，水平井初期日產(chǎn)油量是鄰區(qū)常規(guī)井的4倍，充分說(shuō)明在裸眼井區(qū)可以采用水平井開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的再次動(dòng)用。

（3）位于南泥灣油田的淺層油藏，因油層太淺無(wú)法部署叢式井。由于上覆壓力小，且?guī)r性油藏儲(chǔ)層層理發(fā)育，水平井分段壓裂后易形成水平裂縫，理論上該類油藏不適合采用水平井開(kāi)發(fā)。但通過(guò)探索，在七里村、甘谷驛等油田采用“創(chuàng)新軌跡設(shè)計(jì)+體積壓裂”的開(kāi)發(fā)思路，利用“弓形”水平井井眼軌跡實(shí)施的淺層水平井，已投產(chǎn)滿1年的井有33口，平均單井穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)量達(dá)3.7t/d、第1年累計(jì)產(chǎn)油1526.1t，分別為常規(guī)井的13.1倍和11.9倍，效果較好。因此，針對(duì)南泥灣油田的淺層油藏，也可采用“弓形”水平井設(shè)計(jì)方法，配合淺層縫網(wǎng)壓裂技術(shù)，增加單井控制儲(chǔ)量，提高采油速度，從而實(shí)現(xiàn)該部分探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)層的高效動(dòng)用。

通過(guò)以上對(duì)策，結(jié)合暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量的分區(qū)、分層及區(qū)域地質(zhì)條件，預(yù)計(jì)可將11015.93×104t的 暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量進(jìn)行動(dòng)用，新建產(chǎn)能（55～82）× 104t/a，其余探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量可根據(jù)后期開(kāi)發(fā)情況進(jìn)行復(fù)（核）算，進(jìn)一步核實(shí)其可靠性。

2.3 長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量

長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量共計(jì)4945.33×104t，主要受地表?xiàng)l件限制（包括居住區(qū)、道路、河流、農(nóng)田、森林保護(hù)區(qū)、水資源保護(hù)區(qū)、人文保護(hù)區(qū)等）導(dǎo)致長(zhǎng)期無(wú)法動(dòng)用。平面上，主要分布在青化砭、富北、甘谷驛等15個(gè)油田；縱向上，主要分布在長(zhǎng)2油層組，長(zhǎng)6油層組次之，分別占總探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的10.5%和7.3%，長(zhǎng)4+5油層組占比最低，僅占總探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的0.8%（表3）。

為實(shí)現(xiàn)地面受限區(qū)域長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量的高效動(dòng)用，油區(qū)在有條件的地區(qū)已實(shí)施水平井225口，動(dòng)用含油面積74.2km2，盤(pán)活探明地質(zhì)儲(chǔ)量2546.70×104t，目前平均單井日產(chǎn)油2.5t。今后應(yīng)依據(jù)地面受限區(qū)域開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合地質(zhì)條件和地面條件進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)用方式和技術(shù)，如受限面積較小的瓦窯堡、下寺灣、河莊坪等油田，采用水平井集中化、大位移等鉆完井技術(shù)，可全部實(shí)現(xiàn)動(dòng)用；子長(zhǎng)、川口、子北等油田與城區(qū)、工業(yè)園區(qū)、煤礦、村莊等疊置面積較大區(qū)域，可根據(jù)地下砂體展布，采用大位移水平井實(shí)現(xiàn)資源有效動(dòng)用。預(yù)計(jì)可增加探明動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量2225.40×104t，新建產(chǎn)能（10～18）×104t/a，使該類探明未動(dòng)用儲(chǔ)量的動(dòng)用率提高至45%以上。同時(shí)，還可有效降低土地占用、前期投資和采油成本，從而提高資源利用效率和開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

（1）依據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)施配套及地面壓覆等因素，將延長(zhǎng)油區(qū)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量劃分為近期已規(guī)劃動(dòng)用儲(chǔ)量、暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量和長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量三大類。其中，加快動(dòng)用暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量和長(zhǎng)期不可動(dòng)用儲(chǔ)量中因地面條件限制無(wú)法動(dòng)用的部分探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，是提高延長(zhǎng)油區(qū)探明地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用率的關(guān)鍵。

（2）通過(guò)對(duì)暫時(shí)不可動(dòng)用儲(chǔ)量中占比較大的延長(zhǎng)組長(zhǎng)2油層組和長(zhǎng)6油層組開(kāi)展地質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)合油藏特征和工程技術(shù)實(shí)用性，進(jìn)一步提出在青化砭、豐富川兩個(gè)油田的長(zhǎng)2油層組及甘谷驛、延長(zhǎng)等油田的長(zhǎng)6油層組實(shí)施“水平井+體積壓裂”“創(chuàng)新軌跡設(shè)計(jì)+體積壓裂”等針對(duì)性措施技術(shù)，從而提高單井產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的高效動(dòng)用。

（3）以油藏為對(duì)象，細(xì)化開(kāi)發(fā)對(duì)策研究，通過(guò)調(diào)整完善井網(wǎng)、提高注采對(duì)應(yīng)率等措施，持續(xù)推進(jìn)油田精細(xì)注水，動(dòng)用“死油區(qū)”的探明未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，提高注采控制程度和動(dòng)用范圍。