程明佳 (中海油能源發(fā)展股份有限公司，天津 300452)

王飛瓊 (中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452 )

程自力，高 尚，姜光宏 (中海油能源發(fā)展股份有限公司，天津 300452)

分支井在油田調(diào)整方案中的應(yīng)用

程明佳 (中海油能源發(fā)展股份有限公司，天津 300452)

王飛瓊 (中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452 )

程自力，高 尚，姜光宏 (中海油能源發(fā)展股份有限公司，天津 300452)

分支井是開采稠油、疏松砂巖油藏有效手段之一，也是改善油田開發(fā)效果、提高油田整體經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。針對油田存在的問題，采用計算機技術(shù)和Eclipse油藏數(shù)值模擬軟件，對M油田剩余油分布規(guī)律及開發(fā)潛力進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對分支井開發(fā)方案進(jìn)行了全面研究，為油田開發(fā)調(diào)整提供參考。

分支井；稠油油田；數(shù)值模擬；調(diào)整方案

我國渤海油氣田的地質(zhì)儲量中，稠油占80%以上，如何經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)上述油田，是事關(guān)中國海洋石油總公司持續(xù)發(fā)展的重大問題。M油田為中日合作開發(fā)的我國第一個海上稠油油田，也是渤海已開發(fā)油田中開發(fā)效果較好的油田之一。由于油田生產(chǎn)18年以來沒有進(jìn)行過大的調(diào)整，為了挖掘油田潛力，改善開發(fā)效果，充分利用平臺設(shè)施較好的有利條件，對已開發(fā)的東營主力油層進(jìn)行調(diào)整方案研究，對未開發(fā)的館陶組油層進(jìn)行開發(fā)方案研究。為此，筆者對分支井在油田調(diào)整方案中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

1 研究區(qū)概況

M油田位于渤海西部海域，儲層為下第三系東營組和上第三系館陶組。東營組油層為該油田主力油層，館陶組為未開發(fā)油層，是油田產(chǎn)量接替的首選目標(biāo)。東營組主力油層上有氣頂、下有邊水，具有統(tǒng)一油水和油氣界面的層狀構(gòu)造油藏。儲層具有高滲透、連通好，天然邊水能量充足。油層油質(zhì)稠，地面原油密度大(0.955g/cm3)，地下原油粘度高(57mPa·s)，溶解氣油比低(38m3/m3)。1987年6月投產(chǎn)，總井?dāng)?shù)52口，其中油井47口，注水井5口，在2%的采油速度下穩(wěn)產(chǎn)了6年，開發(fā)效果達(dá)到了海上和陸地一類油田的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，與常規(guī)稠油油田相比，達(dá)到良好的開發(fā)效果。館陶組儲層埋深1310m左右，巖性以中粗砂巖為主。館陶組又分為Ng1和Ng2 2個油組，Ng1油組平均厚度為9.8m，Ng2油組平均厚度為16.1m。儲層發(fā)育且橫向?qū)Ρ群?，區(qū)域上為辮狀河沉積，連續(xù)性強，但油藏油水關(guān)系復(fù)雜，縱向上不同油組油水系統(tǒng)不同；平面上在同一油組內(nèi)部，不同井區(qū)油水界面也有差異。油層以“油帽子”的形式分布在砂層頂部，為塊狀底水油藏，油質(zhì)比東營主力油層稠，地面原油密度大(0.961～0.985g/cm3)，地下原油粘度較高(467.5mPa·s)，開發(fā)難度大。由于油田開發(fā)進(jìn)入高含水后期，含油飽和度減小，剩余油分散。為了研究油田的儲量動用情況，尋找剩余油富集區(qū)，應(yīng)用數(shù)值模擬方法、油藏工程和生產(chǎn)測井法，結(jié)合油田開發(fā)動態(tài)資料，對東營組主力油層剩余油分布規(guī)律進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)東營組主力油層潛力較大，剩余油主要分布在油層上部和油田內(nèi)部，是油田調(diào)整挖潛的主要區(qū)域。館陶組油層儲量還未動，地質(zhì)儲量862×104m3，是油田產(chǎn)量接替的主要目標(biāo)。但目前該油田開發(fā)所面臨的主要技術(shù)難題有以下幾點：①東營組主力油層開發(fā)后期，油水關(guān)系復(fù)雜，剩余油分布規(guī)律不易把握；館陶組為塊狀底水油藏，儲量動用難度大。②工程設(shè)施已接近設(shè)計壽命，面臨在較短時間內(nèi)盡快采出潛力區(qū)油氣資源的挑戰(zhàn)。③原平臺僅有4個空井槽，不能滿足油田開發(fā)調(diào)整的需要。④平臺污水處理設(shè)施能力以及電站負(fù)荷，不能滿足提液、新鉆調(diào)整井的需要。

2 分支井簡介

圖1 分支井形狀示意圖

分支井與水平井、側(cè)鉆水平井相比具有更大的優(yōu)越性，其一方面可以發(fā)揮水平井高效、高產(chǎn)的優(yōu)勢，增加泄油面積，挖掘剩余油潛力，提高采收率。另一方面可共用1個直井段同時開采2個或2個以上的油層或不同方向的同1個油層，在更好地動用儲量的同時可節(jié)省投資。

分支井可分為3大類：①多分支井，指從主井眼中鉆出的多個井眼或側(cè)眼井；②水平分支井，指從水平井眼中鉆出的水平面上的井眼；③垂向分支井(或叫魚刺井)，指從水平井眼中在垂直方向上鉆成的分支井眼。分支井形狀如圖1所示。

3 調(diào)整方案研究

3.1方案設(shè)計思路

調(diào)整方案應(yīng)具有可實施性和抗風(fēng)險的能力，調(diào)整后能增加可采儲量，又能提高油田的最終采收率。方案設(shè)計思路如下：①方案采取整體設(shè)計、分步實施、滾動開發(fā)調(diào)整的原則。②應(yīng)采取少井高產(chǎn)、高速開采的措施，即以盡可能少的井獲取最高的經(jīng)濟(jì)效益。③東營主力油層在剩余油富集區(qū)，利用老井側(cè)鉆水平分支井，挖掘上部油層潛力，提高儲量動用程度，實現(xiàn)剩余油的高效開采。④館陶組油層利用原預(yù)留4個井槽，在儲量豐度較高的區(qū)域鉆分支井，增加泄油面積、減緩底水的錐進(jìn)速度，從而提高油田的最終采收率。

3.2開發(fā)井型優(yōu)選

利用分支井進(jìn)行油田開發(fā)或挖潛是當(dāng)前國內(nèi)外采取的一種新的開發(fā)技術(shù)。M油田剩余油分析研究結(jié)果，油田內(nèi)部和上部低滲透率層是油田的重點潛力區(qū)。為了挖掘油層上部的潛力，利用長期停產(chǎn)井鉆側(cè)鉆井或分支水平井挖掘上部油層的潛力。

圖2 不同井型累積產(chǎn)油對比

東營組主力油層，已進(jìn)入高含水產(chǎn)量遞減階段，上部油層開發(fā)潛力較大，如何挖掘上部油層剩余油，采用何種井型開發(fā)效果最好，針對上述問題，使用油藏數(shù)值模擬方法，對開發(fā)井型，即側(cè)鉆定向井、側(cè)鉆分支水平井進(jìn)行了優(yōu)選。方案1是利用2口長期停產(chǎn)井，在剩余油富集區(qū)側(cè)鉆2口定向井，累積增油15.9×104m3，方案2是利用2口長期停產(chǎn)井，在剩余油富集區(qū)側(cè)鉆2口分支水平井，累積增油達(dá)到53.9×104m3。開發(fā)井型方案優(yōu)選對比結(jié)果，側(cè)鉆分支井比側(cè)鉆定向井的開發(fā)效果好，分支井累積產(chǎn)油是定向井的3.4倍。

館陶組為稠油底水油藏，對該類油藏使用何種井型開發(fā)效果最好。為此，使用油藏數(shù)值模擬方法，對開發(fā)井型，即定向井、水平井、魚骨井、分支水平井進(jìn)行了優(yōu)選，結(jié)構(gòu)如圖2所示。從圖2可知，水平井開發(fā)效果比定向井好，累積產(chǎn)油是定向井的3倍；魚骨井開發(fā)效果又好于水平井，累積產(chǎn)油是定向井的4倍；分支水平井開發(fā)效果最好，累積產(chǎn)油是定向井的5.6倍。

3.3推薦方案

根據(jù)東營組油層剩余油分布特點及陶組油藏地質(zhì)特征，使用Eclipse油藏數(shù)值模擬軟件，在開發(fā)井型優(yōu)選的基礎(chǔ)上，對調(diào)整方案進(jìn)行了優(yōu)選，最終確定推薦方案如下。東營組主力油層利用老井眼，在剩余油富集區(qū)側(cè)鉆2口水平分支井，油田累計增油量較多，到2012年累積產(chǎn)油820.5×104m3，采出程度達(dá)到37.5%；館陶組油層在儲量豐度較高的區(qū)域，鉆2口分支井壓裂適度防砂井(見圖3)和1口分支水平井。高峰年產(chǎn)量為11.9×104m3，衰竭開采9年，累計產(chǎn)油65.2×104m3，含水率77.9%，采出程度為7.6%。油田共鉆調(diào)整井5口，其中側(cè)鉆水平井2口，分支井2口，分支水平井1口，累積增油122.0×104m3。該方案開發(fā)效果好，而且井槽也夠用。

4 應(yīng)用效果

在東營組主力油層側(cè)鉆水平分支井，實現(xiàn)剩余油的高效開采。2003年12月利用A22井筒在剩余油富集區(qū)成功側(cè)鉆了A22hs井(見圖4)，該水平段長400m，油井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油達(dá)到122.0m3，是原老井的8倍。截至2010年12月，累積增油14.2×104m3，取得了良好的增產(chǎn)效果。東營組主力油層調(diào)整井的成功，為老油田剩余油挖潛，提高采收率奠定了基礎(chǔ)，同時延長了油田的經(jīng)濟(jì)開發(fā)年限，推遲了平臺廢棄費的投入。

圖3 A29m井油藏剖面示意圖

圖4 A22hs井油藏剖面示意圖

開發(fā)館陶組新層，提高儲量動用程度。2003年10月，在館陶組2油組完鉆1口水平分支井A29m井，采用優(yōu)質(zhì)篩管適度防砂。因為該井是第1口館陶組生產(chǎn)井，因而在布井上充分考慮動用地質(zhì)儲量，水平段布置在厚度大、井控程度高的部位。A29m井實鉆水平段長度375m，2個分支各為150m，根據(jù)領(lǐng)眼測井解釋資料，實際鉆遇館陶組2油組油層厚度為30m。油井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油29.5m3。2005年5月，將該井頻率從42Hz逐漸調(diào)整到50Hz，產(chǎn)油、產(chǎn)液都有所上升。后來將此研究結(jié)果應(yīng)用于館陶組第2口調(diào)整井A31h井、第3口調(diào)整井A32h井，也取得較好效果。截至2010年12月，館陶組累積增油6.55×104m3。

5 結(jié) 語

分支井對油藏開發(fā)而言，有助于制定合理的開發(fā)方案，以較低的成本有效開發(fā)多產(chǎn)層的油藏，形狀不規(guī)則油藏，低滲、稠油、薄層、枯竭油藏及裂縫油藏等，可最大限度地擴(kuò)大油藏裸露面積。分支井技術(shù)在這類油藏的應(yīng)用比常規(guī)井有著更大的優(yōu)勢，將對提高油氣產(chǎn)量和油田采收率起到重要作用。 采用側(cè)鉆井及分支井技術(shù)，成功解決了M油田剩余井槽不足的問題。東營主力油層利用側(cè)鉆水平分支井挖掘上部油層剩余油的潛力，增加可采儲量，實現(xiàn)剩余油的高效開采；館陶組為塊狀底水稠油油藏，常規(guī)開發(fā)效果不好，用水平井和分支井開發(fā)，增加泄油面積，減緩底水的錐進(jìn)速度，從而提高油田的最終采收率。

[1]王飛瓊.埕北油田開發(fā)特點與認(rèn)識[J].中國海上油氣(地質(zhì))，2001，15(6)：399-404.

[2]鄭毅，黃偉和，鮮保安.國外分支井技術(shù)發(fā)展綜述[J].石油鉆探技術(shù)，1997，25(4)：52-54.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.030

TE242

A

1673-1409(2012)01-N092-03