李長宏 (中國石化河南油田分公司開發(fā)事業(yè)部,河南 南陽473132)
利用復雜結構井開發(fā)新莊油田南三塊稠油油藏
李長宏 (中國石化河南油田分公司開發(fā)事業(yè)部,河南 南陽473132)
新莊油田南三塊稠油油藏發(fā)現(xiàn)了20多年, “九五”期間采用螺桿泵采油技術對原油粘度小于2000mPa·s的普通稠油進行了開發(fā),但原油粘度大于2000mPa·s的普通稠油和特稠油油藏由于油藏含油寬度小、直井鉆遇油層少、熱采效益低而一直未動用,儲量動用程度低。通過對南三塊稠油油藏提高資源利用程度的研究,采用大斜度井和水平井動用新莊油田南三塊稠油油藏,通過數(shù)值模擬研究優(yōu)化了水平井水平段長及注采參數(shù),采用定向射孔、短周期注汽、氮氣+泡沫調剖等技術控制邊水上升,使新莊油田南三塊稠油資源利用程度和采油速度大幅度提高。
特稠油油藏;復雜結構井;數(shù)值模擬;新莊油田南三塊
新莊油田南三塊稠油油藏發(fā)現(xiàn)于20世紀80年代后期,“九五”期間利用天然能量、采用螺桿泵對普通稠油進行常規(guī)試采開發(fā)先導試驗,在取得成功的基礎上部署了38口開發(fā)井,但隨著生產時間的延長,邊水侵入十分嚴重,油井生產效果急劇變差,產量遞減加大,平均單井日產油由初期的4t下降到0.8t,綜合含水上升到80%。
為了提高資源利用程度,采用大斜度定向井和水平井等復雜結構井技術對新莊油田南三塊稠油進行有效動用[1,2],共部署大斜度定向井16口,水平井12口,資源利用率由38.4%提高到75.7%,增加可采儲量28×104t,進一步提高了該油藏的儲量動用程度。
新莊油田南三塊位于南襄盆地泌陽凹陷北部斜坡帶東段,由B167、XQ24、XQ25共3個斷塊組成,探明石油地質儲量405.6×104t,油藏埋深421.0~868m;含油寬度60~340m;含油面積0.05~0.24km2;含油高度40m左右,油層縱向疊合程度較差。為中孔高滲儲層,平均孔隙度26.5%,滲透率1.434μm2,原油密度0.934~0.9839g/cm3,50℃時地面脫氣原油粘度248.59~33499.44mPa·s,油層溫度下的脫氣原油粘度358.46~57911.82mPa·s。油藏類型以斷層遮擋的斷塊、斷鼻油藏為主。油層沿斷層富集于斷塊高部位呈窄條帶狀展布,含油層段內有多個油水組合,油砂體無統(tǒng)一的油水界面,油藏為層狀邊水稠油油藏。
新莊油田南三塊油層原油粘度較大,但原油粘度對溫度十分敏感,隨著溫度的升高,原油粘度呈指數(shù)遞減,部署的熱力試采井XD1井投產后峰值產油達到19t/d,第1周期采油664t,油汽比0.84。南三塊采用螺桿泵動用了粘度比較低的部分儲量,但由于油水流度比大,含油寬度窄,邊水能量強,油井見水早,導致開發(fā)效果相對較差,且有相當一部分粘度較高的儲量不能有效地動用,而注蒸汽吞吐開采可大幅度提高單產量和采油速度,取得較好的吞吐開發(fā)效果。為了改善開發(fā)效果,提高采油速度,南三塊開采方式確定為注蒸汽吞吐開發(fā)。
1)井型篩選 井型篩選結果為:①采用大斜度井進一步落實南三塊的構造及各含油小層的寬度。②采用大斜度井順斷層在構造高部位開發(fā)油層厚度小于5m、含油寬度小于120m的油層,并利用大斜度井對部分油層實施局部加密。③采用水平井開發(fā)單層厚度大于5m、含油寬度大于120m的小層[2]。
2)井網、井距優(yōu)化 國內外稠油熱采一般采用五點法井網,主要是由于五點法井網在開發(fā)過程中便于調整。新莊油田南三塊油藏受斷層控制比較明顯,油砂體沿斷層在構造高部位呈條帶狀展布,具有含油面積小、含油寬度窄、平面疊合程度差、邊水活躍的特點,特殊的油藏條件決定了只能沿構造高部位部署一排開發(fā)井,采用不規(guī)則井網;結合數(shù)模研究結果確定南三塊蒸汽吞吐加密井開發(fā)合理井距為150m。
3)水平井優(yōu)化 ①水平段垂向位置優(yōu)化:數(shù)值模擬表明,油層厚度在10~20m,水平段在距油層頂2/3處最合適,熱損失最小,峰值產量及采收率最高;油層厚度在10m以內,為了保證較好的鉆遇油層,水平段在油層中、下部位置較合適。②水平段長度優(yōu)化:數(shù)模結果表明,隨著水平段增長,峰值產油和累計產油均增加,但水平段長超過200m后增幅減小,結合新莊南三塊斷鼻的油藏特點,熱采水平井段最佳長度為150~200m[3]。
4)注采參數(shù)優(yōu)化 數(shù)值模擬計算結果顯示,大斜度井采注比要控制在1.2左右,合理注汽速度120~140t/d,合理注汽強度為80~100t/m;水平井采注比要控制在1.2左右,合理注汽速度300t/d,合理注汽強度為32t/m,最大排液40m3/d[4]。
5)產能預測 根據(jù)數(shù)值模擬計算結果,結合該塊大斜度井XD1井礦場熱力試采結果,大斜度井平均單井產油3t/d,水平井平均單井產油10t/d,年生產時率按240d計算,預計新建原油生產能力4.03×104t。
新莊油田南三塊共部署采油井28口,其中大斜度定向井16口,水平井12口。在水平井鉆井施工過程中采用地質導向技術,水平井鉆遇率達到95%以上。在新井投產前根據(jù)每口井鉆遇油層厚度及油層寬度編制投產方案,并采用定向射孔、短周期注汽抑制邊水[5],在生產管理過程中對水平井進行溫度剖面測井,進一步掌握水平井水平段的吸汽情況,優(yōu)化水平井注采參數(shù),對水平井生產幾個周期以后含水快速上升的油井采取氮氣+泡沫調剖控制邊水上升[6]。通過新技術的規(guī)模應用,強化動態(tài)跟綜分析和注采調整,新莊油田南三塊復雜結構井投產后取得了明顯效果。
1)周期生產時間長,產油量高,油汽比高 根據(jù)已經結束熱采第1周期的12口水平井生產資料統(tǒng)計,平均單井周期注汽1128t,平均單井周期產油1232t,生產130d,單井產油9.5t/d,油汽比1.1。已經結束熱采第1周期的16口大斜度井生產資料統(tǒng)計,平均單井周期注汽494t,平均單井周期產油507t,生產99d,單井產油5.1t/d,油汽比1.0,熱采開發(fā)效果好。
2)年產油量高,采油速度高 新莊油田南三塊12口水平井和16口大斜度定向井投產后使該塊年熱采產量達到2.9×104t,采油速度3.23%,實現(xiàn)了該塊有效開發(fā)。
3)邊水推進速度減緩 采用定向射孔技術,使邊水上升推進速度由32m/a下降到12m/a,邊水推進速度得到有效控制。同時,針對邊水上升較快的水平井實施氮氣+泡沫調剖措施,有效地抑制了邊水的快速上升。
1)利用大斜度井、水平井等復雜結構井克服了直井開發(fā)新莊油田南三塊單井控制儲量低、效益差的不足,使新莊南三塊直井無法開采的稠油油藏得到有效開發(fā)。
2)利用大斜度井、水平井等復雜結構井實現(xiàn)了新莊油田南三塊稠油油藏的高效開發(fā),為類似油藏的開發(fā)提供了借鑒。
3)加強生產過程中的跟綜分析與注采調整,是提高復雜結構井開發(fā)稠油油藏效果的有效途徑。
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TE345
A
1000-9752(2011)06-0307-03
2011-03-22
李長宏 (1966-),男,1989年江漢石油學院畢業(yè),高級工程師,現(xiàn)從事油田開發(fā)技術管理工作。
[編輯] 蕭 雨