徐明旺

（中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124010）

牛心坨潛山油藏二次開發(fā)實(shí)踐

徐明旺

（中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124010）

針對(duì)牛心坨潛山油藏在直井注采開發(fā)方式下存在水竄嚴(yán)重、采收率低的問題，在儲(chǔ)層分布研究基礎(chǔ)上，開展儲(chǔ)層分類綜合評(píng)價(jià)，綜合運(yùn)用油藏工程、數(shù)值模擬等技術(shù)手段，確定利用水平井重新構(gòu)建油藏注采系統(tǒng)的二次開發(fā)思路，縱向上分段部署水平井，實(shí)現(xiàn)油藏立體開發(fā)。目前先導(dǎo)試驗(yàn)取得較好效果，油井產(chǎn)量是周圍直井的2.5倍，水平注水井吸水指數(shù)是直井的4.3倍。

潛山油藏；二次開發(fā)；牛心坨油田；稠油油藏

遼河油田潛山油藏具有較大的儲(chǔ)量規(guī)模，目前部分老油田處于低速低效開發(fā)階段，但仍具有進(jìn)一步提高采收率的潛力［1］。選擇牛心坨油藏作為潛山油藏典型區(qū)塊，開展二次開發(fā)研究，希望取得潛山油藏二次開發(fā)實(shí)質(zhì)性技術(shù)進(jìn)步。

1 油田概況

牛心坨油田構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷北部，牛心坨斷裂背斜構(gòu)造帶南端。牛心坨油田主要開發(fā)層系為太古界潛山油層，潛山主要巖性為變質(zhì)巖，主要的儲(chǔ)集空間和滲流通道為裂縫［2］，地面原油密度平均值0.91 g／cm3，粘度50℃時(shí)589～6 489 mPa·s，為普通稠油，1988年投入開發(fā)，目前單井平均日產(chǎn)油3.9 t，含水68.8%，采油速度為0.5%，采出程度12.1%，單井日注量35.1 m3，累積注采比0.7。

2 二次開發(fā)前存在的主要矛盾［3］

2.1 平面上相對(duì)完善的開發(fā)井網(wǎng)與縱向上儲(chǔ)量控制程度差異存在矛盾

平面上井網(wǎng)最初由350 m井距正方形井網(wǎng)逐步加密調(diào)整到不規(guī)則井網(wǎng)，目前平均井距為180 m左右，井網(wǎng)控制程度較高。但是由于該塊是一個(gè)由淺到深、滾動(dòng)擴(kuò)邊的勘探開發(fā)過程，部分井從上部牛心坨油層加深，在縱向上完鉆較淺。潛山含油井段從1 600～2 400 m，而完鉆深度未到2 300 m的油井占43%，造成縱向儲(chǔ)量控制程度差異大。

2.2 注水保持能量與直井注水開發(fā)存在水竄的矛盾

注水初期見到一定效果，但整體效果不理想。目前地層壓力較低，壓力系數(shù)在0.7左右。由于受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，直井注水后，油井含水上升速度快，水竄嚴(yán)重，影響水驅(qū)波及體積。平面上受裂縫影響，注入水沿裂縫方向竄流，位于注水井北東和北西方向的油井含水上升快；從注水見效方向統(tǒng)計(jì)來看，北東和北西方向占64%，東西和南北方向占36%。

2.3 油井產(chǎn)能與儲(chǔ)層物性、原油性質(zhì)的矛盾

根據(jù)對(duì)裂縫發(fā)育研究，縱向上從上到下均有裂縫發(fā)育段，而原油粘度隨著油藏深度的增加而增加，油井產(chǎn)能隨深度而降低，也就是說在影響油井產(chǎn)能因素中，淺層裂縫起主要作用，深層原油粘度起主要作用。

2.4 現(xiàn)開發(fā)方式與對(duì)資源的有效動(dòng)用及提高采收率的矛盾

根據(jù)遞減曲線法，按目前開發(fā)方式，油田采收率僅為15.3%，與標(biāo)定水驅(qū)采收率比較接近。而根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和同類油藏對(duì)比，其最終采收率可為20%。因此要改善開發(fā)效果，急需進(jìn)行二次開發(fā)。

3 二次開發(fā)研究

3.1 精細(xì)地質(zhì)研究

3.1.1 構(gòu)造精細(xì)研究

以精細(xì)地層對(duì)比工作為基礎(chǔ)，重新采集地震資料，參考測(cè)井資料，并與鉆井資料相結(jié)合，落實(shí)潛山頂部構(gòu)造。油藏構(gòu)造的北、東被斷層遮擋，為一寬闊的鼻狀構(gòu)造。通過巖心標(biāo)定，結(jié)合地層傾角及3 700測(cè)井資料，分析巖性特征及分布規(guī)律。儲(chǔ)層巖性分為兩類：混合花崗巖和片麻巖。在花崗巖和片麻巖內(nèi)部穿插著晚期侵入的輝綠巖巖脈。

3.1.2 裂縫研究

從巖心裂縫描述（點(diǎn)的角度）到測(cè)井識(shí)別（線的角度）到裂縫預(yù)測(cè)（面和地質(zhì)體的角度），多角度研究了裂縫分布規(guī)律。首先根據(jù)巖心觀察發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)集空間主要為構(gòu)造裂縫，并發(fā)育兩組構(gòu)造裂縫，即NE和NW向。其次根據(jù)測(cè)井綜合識(shí)別裂縫，根據(jù)測(cè)井曲線對(duì)裂縫的反應(yīng)特點(diǎn)劃分裂縫發(fā)育帶，建立相應(yīng)的裂縫指標(biāo)，然后轉(zhuǎn)化裂縫概率數(shù)，建立綜合概率模型，計(jì)算綜合裂縫概率的大小。最后通過3DMOVE裂縫模型預(yù)測(cè)空間展布，通過對(duì)地層的構(gòu)造發(fā)育歷史進(jìn)行反演和正演來計(jì)算每期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)地層產(chǎn)生的應(yīng)變量，然后用應(yīng)變量作為主控參數(shù)，同時(shí)考慮地層厚度、巖性、裂縫發(fā)育方向等參數(shù)，對(duì)裂縫發(fā)育的相對(duì)富集帶及主要發(fā)育方向進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.1.3 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)

依據(jù)儲(chǔ)層巖性、裂縫密度、裂縫開度、裂縫預(yù)測(cè)發(fā)育情況、構(gòu)造位置、斷層發(fā)育情況、巖脈分布、油井采油強(qiáng)度分段建立儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層共劃分為四類儲(chǔ)層，Ⅰ、Ⅱ類最好，主要分布在油藏的主體部位，Ⅰ類儲(chǔ)層儲(chǔ)量占64.9%，是二次開發(fā)主體。

3.2 剩余油分布研究

3.2.1 動(dòng)態(tài)分析法

首先根據(jù)注采動(dòng)態(tài)曲線以及示蹤劑測(cè)試等資料，判斷油井的來水方向，對(duì)比不同油層段有效厚度、裂縫分布規(guī)律，判斷出大致的水淹范圍。然后確定油井每個(gè)油層段水淹情況，結(jié)合歷年的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、調(diào)補(bǔ)層、找堵水等資料，計(jì)算水淹半徑。最后針對(duì)油藏裂縫發(fā)育為中高角度、無邊底水特點(diǎn)，在充分考慮注水的縱向位置的基礎(chǔ)上，考慮注入水沿裂縫水竄錐進(jìn)對(duì)水驅(qū)注水體積的影響，確定剩余油富集區(qū)。

3.2.2 數(shù)值模擬法

利用Eclipse數(shù)值模擬軟件建立了雙重介質(zhì)全塊模型。由于潛山為厚層塊狀，將數(shù)?？v向按100 m進(jìn)行分段。同時(shí)為了擬合水錐，建立柱狀坐標(biāo)地質(zhì)模型，在油水井?dāng)M合率達(dá)到80%基礎(chǔ)上，確定剩余油分布。數(shù)值模擬的結(jié)果與動(dòng)態(tài)分析法剩余油研究的結(jié)果基本吻合。

根據(jù)數(shù)模研究的結(jié)果，裂縫系統(tǒng)驅(qū)油效率達(dá)到90%以上，而對(duì)于巖塊系統(tǒng)，驅(qū)油過程具有不完全性，只有被裂縫所切割的較大巖塊才有較充分自吸排油過程［4］，驅(qū)油效率僅為8%左右。數(shù)模結(jié)果表明，裂縫系統(tǒng)剩余可采儲(chǔ)量占到63%，是二次開發(fā)的主要對(duì)象。

3.2.3 剩余油分布規(guī)律

平面上水淹區(qū)域多呈帶狀、舌狀、點(diǎn)狀分布，表現(xiàn)為一定方向性；注采相對(duì)完善地區(qū)，含油飽和度低，水淹嚴(yán)重?？v向上距潛山頂不同段水淹程度存在差異，下部水淹較嚴(yán)重，上部水淹較弱。

4 二次開發(fā)優(yōu)化及效果

4.1 開發(fā)方式

由于儲(chǔ)層天然能量不足，必須采取補(bǔ)充能量的開發(fā)方式。該塊埋藏深，儲(chǔ)層物性相對(duì)較差，非均質(zhì)性強(qiáng)，雖然油品為普通稠油，但不適合注汽熱采開發(fā)［5］。目前注常溫水已經(jīng)15年，地層溫度變化不明顯，高于原油析蠟溫度52℃。原油流變性試驗(yàn)表明，目前地層溫度下原油為牛頓流體，因此仍采用注常溫水開發(fā)。

4.2 注水方式

根據(jù)數(shù)值模擬研究結(jié)果，水平井注采較直井注采采收率高3.8%。由于水平井注水有較大的泄油面積，確定主要采用水平井注采組合方式；同時(shí)利用原有直井，輔以直井與水平井注采組合方式開發(fā)，整合新老注采井網(wǎng)。

4.3 水平井部署［6－8］

（1）水平井方位：為了多穿裂縫，水平井方位盡量與裂縫呈一定角度；而注采方位與裂縫方向要存在一定夾角，以避免注入水沿裂縫方向水竄；同時(shí)水平井盡量平行于構(gòu)造，以減少水平井兩端壓力差異，特別是水平注水井。

（2）水平井長度：油藏工程方法計(jì)算表明，隨著水平段長度的增加，三大阻力增加，產(chǎn)量提高幅度減少。結(jié)合原直井井網(wǎng)和剩余油研究結(jié)果，水平采油井的長度確定為300～400 m；水平注水井由于較深，不受原井網(wǎng)約束，為達(dá)到底部注水需要，水平井長度可適當(dāng)增加，為500～600 m。

（3）水平井分段部署：根據(jù)油水注采見效情況以及數(shù)值模擬研究，水平井縱向距離確定為150～170 m，在潛山厚度500 m左右區(qū)域部署上、中、下3段井，在300 m潛山厚度部署上、下2段，在潛山厚度200 m左右僅部署1段，形成空間疊置水平井，從平面和縱向優(yōu)化空間距離，擴(kuò)大波及體積，減緩水竄。

4.4 先導(dǎo)試驗(yàn)開發(fā)效果

目前，牛心坨潛山已經(jīng)在頂部和底部完鉆2口水平井，水平油井長度為400 m，水平注水井長度為560 m，油層的鉆遇率為97.5%，其中水平井油井初期產(chǎn)量12 t／d，目前產(chǎn)量穩(wěn)定在8 t／d，是周圍直井2.5倍，累計(jì)產(chǎn)油3 277 t；水平注水井日注80 m3，是周圍直井的3倍，注水壓力比直井低3～5 MPa，吸水指數(shù)為周圍直井的4.3倍，周圍直井壓力緩慢上升。在二次開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，整體部署水平井12口，預(yù)計(jì)實(shí)施后采油速度提高到0.7%，最終采收率提高4.7%。

5 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

（1）利用先進(jìn)技術(shù)和手段，精細(xì)識(shí)別潛山頂部構(gòu)造，預(yù)測(cè)裂縫展布，開展儲(chǔ)層分類綜合評(píng)價(jià)，重新構(gòu)建地下認(rèn)識(shí)體系，是實(shí)現(xiàn)潛山油藏二次開發(fā)的基礎(chǔ)。

（2）針對(duì)目前牛心坨山油藏地層能量較低，直井注水困難的情況，創(chuàng)新開發(fā)理念，優(yōu)選開發(fā)方式，利用水平井重建注采井網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)有效途徑。

（3）牛心坨潛山油藏二次開發(fā)水平油井產(chǎn)能為直井的2.5倍，水平注水井使地層壓力逐漸回升，周圍油井產(chǎn)量穩(wěn)中有升。先導(dǎo)試驗(yàn)的成功為牛心坨潛山二次開發(fā)擴(kuò)大部署奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］ 任芳祥.遼河油區(qū)老油田二次開發(fā)探索與實(shí)踐［J］.特種油氣藏，2007，14（3）：5－10.

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ment；Niuxintuo oilfield；heavy oil reservoir

63Secondary development practice of Niuxintuo buried hill reservoir

Xu Mingwang（Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin，Liaoning 124010）

In view of the problems of quick water breakthrough，low recovery ratio by using vertical wells to develop in Niuxintuo buried hill reservoir，based on the evaluation of reservoir stratas，geology system is reconstructed.With the method of reservoir engineering and numerical simulation，water flooding system by horizontal wells is determined.Horizontal wells in different depth can achieve oil development in scope.At present 2 horizontal wells are implemented in the trial development.Oil production of horizontal wells is two and half times that of vertical wells.Injectivity coefficient of injecting horizontal well is as far as 4.3 that of vertical wells.The result is referenced by other buried hill reservoir.

buried hill reservoir；secondary develop－

TE341

A

1673－8217（2012）03－0063－03

2011－12－27

徐明旺，工程師，1973年生，2004年畢業(yè)于石油大學(xué)（北京）油藏工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)工作。

本文研究內(nèi)容受遼河油田二次開發(fā)研究項(xiàng)目資金資助（油遼技2009－4－1）。

李金華