劉新菊 （長慶油田公司第一采油廠，陜西 延安716000）

董海英 （新疆油田分公司采油一廠，新疆 克拉瑪依834000）

王 鳳，何奉朋 （長慶油田公司第一采油廠地質(zhì)研究所，陜西 延安716000）

特低滲油藏水平井開發(fā)效果評價及影響因素研究

劉新菊 （長慶油田公司第一采油廠，陜西 延安716000）

董海英 （新疆油田分公司采油一廠，新疆 克拉瑪依834000）

王 鳳，何奉朋 （長慶油田公司第一采油廠地質(zhì)研究所，陜西 延安716000）

通過安塞油田延長組長10段和長6段沉積微相、儲層物性、儲層巖性、微觀孔隙結(jié)構(gòu)、油層厚度、微裂隙發(fā)育狀況、壓裂效果等建立低滲透儲層評價體系，結(jié)合已開發(fā)水平井完井方式、生產(chǎn)動態(tài)，將安塞油田特低滲儲層分為4大類6個小類，結(jié)果表明，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，Ⅱ類以上儲層適合水平井開發(fā)，通過開發(fā)效果分析，討論了影響水平井開發(fā)效果的主要因素。

特低滲透油藏；水平井；開發(fā)效果；影響因素

安塞油田為典型的特低滲透油藏，經(jīng)過20多年的不斷探索，通過注水開發(fā)取得了較好的開發(fā)效果，但也面臨著進一步提高單井產(chǎn)能和開發(fā)效益等新的挑戰(zhàn)。為此，從1993年開始，安塞油田針對不同類型儲層塊先后實施了16口水平井［1］，通過水平井采油－直井注水和直井采油－水平井注水2種開發(fā)方式，開展水平井提高單井產(chǎn)能試驗。

筆者通過對安塞油田特低滲透油藏儲層特征分析，建立儲層評價體系，篩選出適合水平井開發(fā)的儲層類型，并通過水平井開發(fā)試驗，揭示影響特低滲透油藏水平井開發(fā)效果的主要因素。

1 水平井產(chǎn)能評價

為了更加有效地評價低滲透油藏水平井開發(fā)效果和進一步指導(dǎo)低滲透油藏水平井開發(fā)，筆者首先對低滲透儲層進行分類，然后根據(jù)試驗水平井開發(fā)效果，提出適合水平井開發(fā)的儲層特征。

根據(jù)安塞油田長6和長10儲層200塊壓汞樣品及部分圖像孔隙分析結(jié)果，繪制滲透率與儲層特征參數(shù)關(guān)系圖版 （圖1），從圖版中可以看出，各參數(shù)與滲透率相關(guān)性較好，可作為儲層劃分標準的參數(shù)。根據(jù)石油天然氣行業(yè)標準 《油氣儲層評價方法》 （SY/T6285－1997）［2］，結(jié)合前人研究［3，4］，將安塞油田低滲透砂巖儲集層分為4大類6小類，4大類即低滲透層 （Ⅰ類）、特低滲透層 （Ⅱ類）、超低滲透層（Ⅲ類）、致密層 （Ⅳ類）等，根據(jù)安塞油田三疊系延長組的儲層特征，又進一步細分為6個小類。根據(jù)圖版，確定各參數(shù)的劃分標準 （表1）。

根據(jù)安塞油田低滲透砂巖儲層分類評價標準 （表1），對安塞油田目前水平井試驗區(qū)儲層進行劃分（表2）。侯南長10儲層為河流相沉積，亞相類型為分流河道和河口砂壩，連通性好，成像測井結(jié)果表明儲層裂縫不發(fā)育。坪橋長6儲層處于前三角洲水下分流河道－河道間沉積，沉積微相以水下分流間灣為主，水下分流河道微相、側(cè)翼砂壩微相不發(fā)育，油層縱橫連通性差，存在天然微裂縫，非均質(zhì)性強。從水平井開發(fā)效果來看 （圖2），侯南區(qū)水平井 （GP1～GP8）初期產(chǎn)能較高，平均為30t；侯市區(qū)（SP1）和杏河區(qū) （XP7）水平井初期產(chǎn)能分別為14.71t和6.92t；而坪橋區(qū)水平井 （SP2～SP6）平均初期產(chǎn)能僅為4.30t。通過綜合評價，長10儲層最好，達到Ⅱ1類以上，坪橋長6層最差，為Ⅲ1類。

圖1 安塞低滲透油藏儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲透率關(guān)系圖

表1 安塞油田低滲透砂巖儲層分類評價標準

圖2 安塞油田水平井開發(fā)效果對比圖

對比動態(tài)及累產(chǎn)油可知，Ⅱ類儲層水平井開發(fā)效果明顯好于Ⅲ類儲層水平井開發(fā)效果，如GP2井投產(chǎn)僅1年半，其累產(chǎn)油高于SP2井13年的累產(chǎn)油。從儲層來看，坪橋區(qū)水平井均處于水下分流間灣沉積，5口水平井平均水平段長度為317m，電測解釋油層段為204m，電測曲線表現(xiàn)出20～100m水平段就出現(xiàn)3～10m的致密段，油層縱橫連通性差，導(dǎo)致開發(fā)效果較侯南、侯市、杏河區(qū)塊差，也表明在現(xiàn)有技術(shù)條件下Ⅱ類以上低滲透儲層更適合水平井開發(fā)。

表2 安塞油田水平井開發(fā)試驗區(qū)儲層分類

2 水平井產(chǎn)能影響因素分析

水平井開發(fā)效果及產(chǎn)能大小受多種因素的綜合影響，主要包括油藏地質(zhì)特征、水平井軌跡及開采方式、完井方式等，筆者根據(jù)安塞油田水平井開發(fā)實踐，對影響開發(fā)效果的主要因素進行了討論。

2.1 油層厚度對產(chǎn)能的影響

通過油層厚度與水平井和直井產(chǎn)能比值之間關(guān)系圖 （圖3）可看出，油層厚度在4～6m時水平井與其相應(yīng)直井產(chǎn)能比值相對較高，并不是油層厚度越大越好。以SP2井和SP6井為例，油層厚度分別為5.9m和9.1m，初期產(chǎn)能是其相鄰直井的3.76倍和1.43倍，累積產(chǎn)油量是其相鄰直井的2.49倍和1.90倍。厚油層中鉆水平井可獲得較高的絕對產(chǎn)能，如GP7井，但從增產(chǎn)的角度看，由于在薄層中水平井接觸面積比厚層要大的多 （和直井相比較），因此，在薄油層中鉆水平井可以獲得更大的產(chǎn)能增量倍數(shù)，表明水平井在開發(fā)薄油層方面具有優(yōu)勢。

2.2 水平井軌跡及完井方式的影響

低滲透油藏都通過后期的改造措施來獲得較好的開發(fā)效果，因此完井方式及人工壓裂技術(shù)亦會影響其開發(fā)效果，國內(nèi)外學(xué)者對低滲透油藏水平井軌跡及壓裂開發(fā)進行了初步研究。安塞油田低滲透油藏水平井完井方式有裸眼完井、套管完井水力壓裂等 。從水平井生產(chǎn)動態(tài)來看，套管完井、壓裂投產(chǎn)水平井的產(chǎn)能明顯高于裸眼完井 （圖4）。SP5井由于裸眼完井，未射孔壓裂，生產(chǎn)狀況較差，投產(chǎn)初期單井產(chǎn)能僅為3.03t/d，在生產(chǎn)過程中由于生產(chǎn)狀況較差通過關(guān)井恢復(fù)液面，2007年11月含水上升，半年后水淹，目前含水100%，且累產(chǎn)油低于相鄰直井累產(chǎn)油。

圖3 安塞油田水平井單井產(chǎn)能與油層厚度關(guān)系圖

圖4 安塞油田不同完井方式水平井生產(chǎn)動態(tài)對比

對于長6油藏，SP1和SP2的方位角分別為NE333.2°和NE335.0°，水平段與最大主應(yīng)力方向垂直，其余5口水平井水平段與最大主應(yīng)力方位斜交，從開發(fā)效果來看，SP1井和SP2井初期產(chǎn)量是鄰井產(chǎn)量的3～6倍，且持續(xù)3～8年，其余5口長6油層水平井初期產(chǎn)量是相應(yīng)直井的1～2倍。根據(jù)地應(yīng)力測試結(jié)果，長10儲層最大主應(yīng)力方位為NE63.2°，8口水平井中7口與主應(yīng)力方位垂直或斜交，GP8井的與主應(yīng)力方位一致，其初期產(chǎn)能為11t/d，僅為長10水平井平均初期產(chǎn)能的36.6%，說明水平井方位對其產(chǎn)能也有一定的影響，因此，僅考慮人工裂縫或最大主應(yīng)力，水平井方位應(yīng)垂直最大主應(yīng)力方向。

2.3 不同井網(wǎng)開發(fā)效果對比分析

對于長10油藏，采用 “米”字型井網(wǎng)，即從水平井的兩端注水。該井網(wǎng)下，水平井與反九點井網(wǎng)直井的控制儲量基本相同。從投產(chǎn)初期和目前動態(tài)來看，8口水平井平均單井產(chǎn)能是相鄰直井的2倍以上，平均為3.5～3.9倍，說明1口水平井比2口直井的動態(tài)好，與3～4口直井的產(chǎn)能相當(dāng)，目前累積產(chǎn)油是相鄰直井的3.1倍，水平井的采油速度高于直井，二者含水上升趨勢基本相同，因此在采出程度相同時，用水平井開發(fā)比用直井開發(fā)采出水量少。

從1996年開始，在坪橋長6油藏先后完成5口水平井，SP2井和SP6井累積產(chǎn)油分別為1.81×104t和1.31×104t，是其鄰井P27－31井和P26－27井累積產(chǎn)油的2.49倍和1.52倍，相對直井開發(fā)效果較好；SP3井和SP5井累積產(chǎn)油分別為0.40×104t和0.57×104t，而其鄰近直井P24－24累積產(chǎn)油0.69×104t，開發(fā)效果比相鄰直井差。從含水來看，SP3井和SP5井見水后1～2年含水迅速上升到80%以上，其他水平井目前含水相對較低，其中SP6井目前含水8.5%。

為通過水平井解決直井注水中出現(xiàn)的注入壓力高，注水量低、注水不均勻等問題，2005年12月轉(zhuǎn)注SP 4井，采取水平井注水與直井開采的七點法井網(wǎng)形式，井距400m，排距200m。從P26－27井動態(tài)來看，轉(zhuǎn)注前日產(chǎn)油2.12t，轉(zhuǎn)注后平均日產(chǎn)油2.97t/d，開發(fā)效果明顯變好。從井組動態(tài)可以看出，初期單井日產(chǎn)油1.71t，注水見效后上升為2.45t，SP 4井組油井見效周期為480d，低于坪橋區(qū)平均見效周期1176d，縮短了見效周期，同時含水由66.7%下降為38.4%。SP 4井組整體開發(fā)效果較好，主要是因為水平井注水能夠降低壓力損失，有利于擴大水驅(qū)波及范圍，注水量相同時建立同樣的壓力驅(qū)替系統(tǒng)水平井需要的時間比直井短。

3 結(jié)論及認識

1）根據(jù)安塞油田儲層特征參數(shù)，將安塞油田延長組儲層分為4大類6小類，實踐表明，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，Ⅱ類以上儲層適合水平井開發(fā)，而且長10薄層更適合水平井開發(fā)。

2）對比水平井試驗區(qū)儲層物性與水平井產(chǎn)能關(guān)系，可知儲層物性對水平井產(chǎn)能存在明顯的影響，儲層類型越好水平井產(chǎn)量越高；油層厚度在一定范圍內(nèi)，水平井增產(chǎn)倍數(shù)較大，并不是油層厚度越大越好；壓裂投產(chǎn)水平井的開發(fā)效果明顯好于裸眼完井；水平井布井方位應(yīng)垂直于最大主應(yīng)力方向。

3）通過轉(zhuǎn)注SP4井，采取水平井注水的七點法井網(wǎng)，開發(fā)效果較好，水平井注水能夠降低壓力損失，有利于擴大水驅(qū)波及范圍，能快速建立水驅(qū)壓力驅(qū)替系統(tǒng)。

［1］王錦芳，李凡華，高小翠，等.高含水油田水平井開發(fā)特征及提液時機優(yōu)化研究 ［A］.中石油協(xié)會2009年論文集 ［C］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.

［2］SY/T6285－1997，油氣儲層評價方法 ［S］.

［3］趙靖舟，吳少波，武富禮.論低滲透儲層的分類與評價標準 ［J］.巖性油氣藏，2007，19（3）：28～31.

［4］宋國初，李克勤，凌升階.陜甘寧盆地大油田形成與分布 ［A］.張文昭.中國陸相大油田 ［C］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

Study on Influencing Factors and Development Effects of Horizontal Well on Extra－low Permeability Reservoirs

LIU Xin－ju，Dong Hai－ying，WANG Feng，HE Feng－peng（First Author's Address：the First Oil Production Plant，Changqing Oilfield Company，PetroChina，Yan'an716000，Shaanxi，China）

Based on the sedimentary facies，reservoir property，pore structure，reservoir thickness，fracture and fracturing effect，the system for evaluation of low permeability reservoirs was established.In combination with the horizontal well completion and production dynamics，the low permeability sandstone reservoirs of Ansai Oilfield in Ordos Basin were divided into four types and six subtypes.The results indicate that the reservoirs better thanⅡtype are suitable for oil development through horizontal well.By analysis of the oil development effect，the main factors affecting the horizontal well development are discussed.

extra－low permeability；horizontal well；development effect；influencing factors

TE348；TE355.6

A

1000－9752（2011）06－0318－04

2011－03－24

劉新菊 （1972－），女，1995年大學(xué)畢業(yè)，高級工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)研究工作。

［編輯］ 蘇開科