史 濤
(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安710065)
高春寧,雷啟鴻,劉麗麗
(低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室中石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院,陜西 西安710018)
王 剛
(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安710065)
華慶油田白153井區(qū)地處甘肅省華池縣境內(nèi),構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡帶的南部,總體為一平緩的西傾單斜,傾角不足1°。沉積特征總體上為一套深湖濁流相沉積,沉積規(guī)模大,發(fā)育的微相主要有濁積水道、水道間,塊狀砂巖較為發(fā)育,砂體厚度達(dá)20~40 m,巖性主要為深灰色細(xì)砂巖、粉-細(xì)砂巖、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖[1]。研究區(qū)主要含油層系為三疊系延長組長4+5、長6、長8油層組等,其中長6油層組可細(xì)分為長61、長62、長63共3個(gè)油層,長63油層砂體最發(fā)育,含油性最好,是目前華慶油田主要開采的產(chǎn)油層位之一。油層埋深1520~2290 m,油層厚度達(dá)到15~30 m,平均厚度近19.7 m,分布穩(wěn)定,油層組儲層物性差,孔隙度一般在8%~15%,平均11.52%,滲透率集中在(0.1~1.0)×10-3μm2之間,平均0.40×10-3μm2,總體上屬于低孔隙度、超低滲透率儲層。
目前,白153井區(qū)含油面積為22.5k m2,地質(zhì)儲量1597.67×104t,油井開井270口,注水井88口,日產(chǎn)油275.4t,含水33.93%,累計(jì)產(chǎn)油32.01×104t,單井產(chǎn)量為1.02t/d,平均動液面1346.87 m,采油速度0.65%,采出程度2%;單井日注水27.94 m3,累積注水203.28×104m3。自2009年規(guī)模開采以來,研究區(qū)單井產(chǎn)量遞減嚴(yán)重,含水上升快,高含水油井增多。針對所出現(xiàn)的問題,筆者分析了影響單井產(chǎn)能的因素,以期為油田今后開發(fā)調(diào)整和合理開發(fā)技術(shù)政策的制定提供幫助。
白153井區(qū)長63儲層物性受沉積微相的控制,沉積微相決定了水動力單元的形態(tài)和滲流特征,進(jìn)而決定砂體展布方向和沉積特征,對產(chǎn)能具有明顯的控制作用[2-3]。研究區(qū)濁積水道前端水動力較強(qiáng),粒度相對較粗,顆粒分選性較好,砂巖的物性、連續(xù)性和連通性都較好,單井產(chǎn)能較高;低產(chǎn)井主要處于濁積水道末端,由于水動力條件減弱,水流流速減緩,攜砂能力下降,所攜帶的沉積物顆粒變細(xì),水流對沉積物顆粒的淘洗作用也減弱。水動力條件不足引起儲層巖性變細(xì),物性也相應(yīng)變差,泥質(zhì)含量增加,因而造成單井產(chǎn)能較低。
含油性是含油飽和度的定性描述,含油級別的高低反映了含油飽和度的大小。含油性與產(chǎn)能有較強(qiáng)的正相關(guān)性,例如白266井含油性較好,油斑級別4.15 m,壓裂后試油產(chǎn)量為13.18t/d,產(chǎn)能較高;白493井含油性相對較差,油斑級別2.6 m,壓裂后試油產(chǎn)量為3.50t/d(見表1)。研究區(qū)內(nèi),含油級別主要為油斑、油浸的井段含油性較好,巖心觀察可見,砂巖滴水呈珠狀、半珠狀,含水高的井段砂巖滴水緩滲[4]。地層電阻率一般大于32Ω·m,聲波時(shí)差大于225μs/m,測井含油飽和度大于40%,綜合解釋為油層、含水油層和油水同層。根據(jù)研究區(qū)長6油層組砂巖巖心資料,當(dāng)孔隙度小于8%、滲透率小于0.08×10-3μm2時(shí),含油級別較低,主要為油跡和熒光顯示。
表1 不同含油級別的生產(chǎn)井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對比表
儲層物性是成巖、沉積、微觀孔滲等綜合反映,受沉積及成巖雙重控制,影響油田開發(fā)效果的主要儲層因素有滲透率、孔隙度、含油飽和度等。從宏觀上分析,一般儲層物性越好,產(chǎn)量越高;儲層物性越差,產(chǎn)量越低[5]。
研究區(qū)長63儲層為湖泊重力流沉積,在沉積過程中攜帶大量泥砂,造成顆粒細(xì)小、填隙物含量高、面孔率低、喉道半徑小。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)5口井12塊樣品分析表明,白153井區(qū)長63儲層以細(xì)砂巖為主,細(xì)砂組分達(dá)到91.5%,中砂含量小于1%,粉砂含量4.5%;孔隙類型以粒間孔為主,平均1.65%,其次為溶蝕孔,晶間孔發(fā)育程度較差。統(tǒng)計(jì)55塊樣品分析數(shù)據(jù),平均面孔率2.3%;孔喉結(jié)構(gòu)總體表現(xiàn)為小孔微細(xì)喉,中值壓力7.52 MPa,中值半徑僅為0.11μm;填隙物含量較高,平均達(dá)到16.26%,以綠泥石、水云母、鐵方解石、方解石及硅質(zhì)為主。上述儲層微觀特征造成研究區(qū)儲層物性整體較差,孔隙度一般在8%~15%,平均11.52%,滲透率集中在 (0.1~1.0)×10-3μm2,平均0.40×10-3μm2,屬低孔隙度、超低滲透率儲層。
儲層非均質(zhì)性是指油氣儲層由于在形成過程中受沉積環(huán)境、成巖作用和構(gòu)造作用的影響,在空間分布及內(nèi)部各種屬性上都存在的不均勻的變化。表征滲透率非均質(zhì)性的定量參數(shù)有滲透率、突進(jìn)系數(shù)、滲透率級差等。對研究區(qū)長6儲層巖心資料進(jìn)行分析,該區(qū)滲透率變異系數(shù)為0.7,滲透率級差為582.7,突進(jìn)系數(shù)為30.3,非均質(zhì)性強(qiáng)。
從動態(tài)上,研究區(qū)長63油藏的水驅(qū)動用程度僅為43.4%。從吸水剖面顯示,分注井吸水較均勻,水驅(qū)程度高,合注井隔夾層吸水普遍比較高,層內(nèi)吸水多為尖峰狀不均勻吸水,反應(yīng)出儲層層內(nèi)矛盾突出。強(qiáng)非均質(zhì)性導(dǎo)致儲層水驅(qū)動用程度低,單井產(chǎn)量低。
裂縫具有雙重作用:①原油可以通過裂縫系統(tǒng)較快地流到井底,提高油井產(chǎn)量;②注入水也可以沿裂縫系統(tǒng)高速推進(jìn),使油井很快見水和水淹,使單井產(chǎn)能降低,破壞儲層,加劇平面及注采剖面的矛盾,增加了注水開發(fā)難度[6]。
華慶油田裂縫比較發(fā)育,基本為北東向,以高角度、扭性裂縫為主,裂縫主向?yàn)镹E70°-NE80°。研究區(qū)內(nèi)發(fā)育裂縫8條、高滲帶23條,以北東向?yàn)橹鳎渲斜睎|45°發(fā)育10條,北東75°發(fā)育4條 ,北西45°發(fā)育7條,近東西向發(fā)育9條,近南北向發(fā)育1條。通過對3月份的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,153區(qū)內(nèi)共有水淹井和高含水井50口,其中側(cè)向水淹和高含水井占78%,主向水淹和高含水井僅11口,占總數(shù)的22%。
單砂層注采關(guān)系的完善程度直接影響油井的產(chǎn)能。油水井射孔情況對應(yīng)好,建立的驅(qū)動系統(tǒng)完善,就可以有效提高油藏水驅(qū)儲量的控制程度,提高水驅(qū)油效率;反之,則將導(dǎo)致低產(chǎn)低效井的產(chǎn)生。
通過對白153井區(qū)油層注采連通圖的觀察,對油水井射孔的對應(yīng)狀況進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)存在無注無采或有采無注的現(xiàn)象,如關(guān)130-151井組,分析油水井射孔層位性質(zhì),并觀察注水井的吸水剖面,發(fā)現(xiàn)同時(shí)也存在薄注厚采或低注高采現(xiàn)象,如關(guān)129-150射孔段3處,關(guān)130-150、131-150、129-151、129-152射孔段2處,這都影響著研究區(qū)的單井產(chǎn)能。
由于研究區(qū)有裂縫發(fā)育,油藏投入開發(fā)后,地層壓力迅速下降,會導(dǎo)致油層的滲透率降低,裂縫閉合。超前注水可以建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng),避免因壓力下降造成的儲層物性變差,有效地保證原油滲流通道的暢通,提高注水波及體積,提高產(chǎn)量[7]。因此超前注水與非超前注水開發(fā)效果存在一定的差別。
研究區(qū)超前注水井組初期單井產(chǎn)能較高,達(dá)到6.05t/d,12個(gè)月后遞減為3.1t/d,遞減率為48.4%;同步注水油井初期單井產(chǎn)量4.4t/d,12個(gè)月后遞減為2.2t/d,年遞減率高達(dá)50%,滯后注水開發(fā)油井初期單井產(chǎn)能較低,為1.8t/d,12個(gè)月后遞減為1.37t/d,產(chǎn)量遞減較慢,年遞減率為23.9%。隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長,同步注水區(qū)和滯后注水區(qū)的產(chǎn)量略低于超前注水產(chǎn)量。
白153井區(qū)共有注水井88口,2012年吸水剖面測試39口,占總井?dāng)?shù)44.3%,其中分注井14口,水驅(qū)動用程度56%,合注井25口,水驅(qū)動用程度僅為30.8%。受儲層非均質(zhì)性影響,吸水均勻的只有9口井,層間吸水不均的23口,層內(nèi)吸水不均的7口。不同注水方式的區(qū)域,水驅(qū)動用程度差異較大,造成產(chǎn)能的差異 (見表2),在分注井的區(qū)域,水驅(qū)動用程度較高,初期單井產(chǎn)能達(dá)到4.0t/d和4.9t/d,同時(shí)能量保持較高,穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)較好。
表2 不同注水方式區(qū)域開發(fā)對比狀況
1)低產(chǎn)低效井比例的增加是影響白153井區(qū)長63油藏整體開發(fā)效益的重要因素之一,但同時(shí)也是下步增產(chǎn)的潛力井。根據(jù)白153井區(qū)的生產(chǎn)情況和經(jīng)濟(jì)效益,下步將重點(diǎn)根據(jù)相應(yīng)措施治理單井日產(chǎn)液低于3t、日產(chǎn)油低于1t的低產(chǎn)低效井,從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。
2)影響單井產(chǎn)能的因素涉及地質(zhì)和開發(fā)2個(gè)方面,依據(jù)研究區(qū)的實(shí)際開發(fā)狀況,單井產(chǎn)能低的原因主要有:沉積水動力減弱、單井含油性差、儲層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、裂縫使油井很快見水和水淹、油水井注采對應(yīng)差、注水時(shí)機(jī)及注水方式不當(dāng)?shù)取?/p>
3)研究區(qū)長63油藏要實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn),建議針對低產(chǎn)低效井的成因提出相應(yīng)的開發(fā)技術(shù)政策,比如采取調(diào)整注采方案、實(shí)施壓裂、優(yōu)化注水時(shí)機(jī)、個(gè)別油井轉(zhuǎn)注等措施來充分挖掘油層潛力,以達(dá)到降低遞減率提高單井產(chǎn)量的目的。
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