劉桂玲,蔡新明 (中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,江蘇 揚(yáng)州225009)
高郵凹陷南斷階由西向東主要有方巷、許莊、竹墩3個(gè)三級(jí)構(gòu)造帶,具有較好的成藏條件[1],構(gòu)造帶斷裂系統(tǒng)復(fù)雜,主要發(fā)育斷背斜、斷塊、斷鼻等圈閉,由于構(gòu)造破碎,大多形成一些小的不規(guī)則油藏。有兩套含油層系,古近系阜寧組與上白堊系泰州組,以阜寧組油藏為主。油藏規(guī)模小,單塊儲(chǔ)量大多小于60×104t,且儲(chǔ)量豐度大都較低,屬于中、低儲(chǔ)量豐度;目前發(fā)現(xiàn)的油藏大多以低滲-特低滲油藏為主,裂縫不發(fā)育;油藏地層能量均不足,自然產(chǎn)能低,需壓裂投產(chǎn)[2],井網(wǎng)部署時(shí)主要考慮人工裂縫方位。
合理的注采井網(wǎng),是關(guān)系到油田穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長短的關(guān)鍵因素之一。它需要綜合地質(zhì)條件、生產(chǎn)要求和經(jīng)濟(jì)效益等多方面因素進(jìn)行全面考慮。本著少井高產(chǎn)的原則,最大限度地適應(yīng)油層情況和提高原油采收率,在此基礎(chǔ)上力爭達(dá)到較高的采油速度、較長的穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間和較好的經(jīng)濟(jì)效益。合理的井網(wǎng)能控制較多的地質(zhì)儲(chǔ)量,能使主要油層受到充分的注水效果,既能實(shí)現(xiàn)合理的注采平衡,又能便于以后的開發(fā)調(diào)整。目前現(xiàn)有評(píng)價(jià)合理井網(wǎng)密度的方法都是以整裝油田資料統(tǒng)計(jì)出來的或者以常規(guī)井網(wǎng)形式為基礎(chǔ)進(jìn)行比較的結(jié)果,這些方法對(duì)于南斷階的油藏不是很適合。高郵凹陷南斷階油藏?cái)鄬佣?、斷塊小、構(gòu)造復(fù)雜,因此井網(wǎng)部署上要結(jié)合斷塊油藏的實(shí)際形狀和大小,采用不規(guī)則的面積井網(wǎng)形式來開發(fā)油藏。
目前南斷階發(fā)現(xiàn)的油藏屬于極復(fù)雜斷塊油藏,含油面積比較小,斷塊形狀以不規(guī)則形油藏居多,既有三角形、四邊形油藏,也有半圓形、條帶狀油藏;由于含油面積小,大多不能形成規(guī)則的注采井網(wǎng),一般情況下也不需要進(jìn)行多次開發(fā)調(diào)整。因此,部署井網(wǎng)時(shí),注采井網(wǎng)和注采井距要結(jié)合油藏具體形狀,使井網(wǎng)對(duì)地質(zhì)儲(chǔ)量有較高的控制程度,一般選用不規(guī)則的面積井網(wǎng)。
從目前南斷階已發(fā)現(xiàn)的油藏形態(tài)來看主要有2大類,一類以三角形為主,主要包括三角形全充滿的斷鼻油藏 (如F4-4斷塊)和一邊具有弱邊水的開啟型斷鼻或單斜油藏 (如X31斷塊)。另一類是四邊形油藏,這類油藏主要包括全充滿封閉的小背斜油藏 (如X5斷塊)和一邊具有弱邊水的開啟型斷鼻或單斜油藏 (如F4-2斷塊)。為此,筆者結(jié)合實(shí)際油藏形態(tài),建立以三角形和四邊形為主的不同儲(chǔ)量規(guī)模的理論模型,來研究井網(wǎng)的優(yōu)化部署。
根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量規(guī)模結(jié)合實(shí)際油藏形態(tài),建立了相應(yīng)的模型來模擬研究三角形油藏的井網(wǎng)形式。一套模型的儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大,能形成一定的面積井網(wǎng);另一套模型的儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較小,只能以點(diǎn)狀形式注水。
從理論模型研究結(jié)果來看,對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模較大的三角形油藏 (圖1)采用反五點(diǎn)法注水開發(fā)的水驅(qū)效果相對(duì)較好,含水率98%時(shí)的采出程度最高達(dá)到22.8% (圖2)。該井網(wǎng)下注采強(qiáng)度相對(duì)較大,壓力水平能得到保證,井網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)量的控制程度也較高。
圖1 儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大的三角形油藏不同井網(wǎng)下的井位部署圖
圖2 儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大的三角形油藏不同 井網(wǎng)下的采出狀況對(duì)比圖
圖3 三角形油藏反五點(diǎn)法井網(wǎng)形式不同裂縫方位下井網(wǎng)部署
當(dāng)油藏形態(tài)相同,但地應(yīng)力方位不同時(shí),同是反五點(diǎn)法的井網(wǎng)部署水驅(qū)結(jié)果也會(huì)有所差異 (圖3),而且井網(wǎng)如果與裂縫方位不匹配,水驅(qū)效果相差可能會(huì)較大。為此,又模擬了反五點(diǎn)法井網(wǎng)形式不同裂縫方位時(shí)的水驅(qū)效果,從模擬結(jié)果 (表1)來看,如果井網(wǎng)部署與人工裂縫方位不匹配,造成油井含水上升快,油藏波及面積小,當(dāng)含水95%時(shí)油藏波及面積能相差30%左右。因此,如果最大主應(yīng)力方位不同,必須改變布井方式才能保證有較大的波及系數(shù),否則,油藏水淹快,水驅(qū)效果較差。所以,具體油藏應(yīng)結(jié)合最大主應(yīng)力展布方向及油藏形態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性地布井,才能確保有相對(duì)較好的水驅(qū)效果,水驅(qū)波及狀況才能達(dá)到最佳。
表1 不同裂縫方位下含水95%時(shí)的水驅(qū)波及狀況
對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模較小的三角形油藏,一般根據(jù)油藏形態(tài)選用點(diǎn)狀井網(wǎng) (圖4)。從理論模型研究來看,不同的布井方式水驅(qū)15a后的波及系數(shù)基本上在80%左右,布井方式對(duì)開發(fā)效果的影響不是很大,關(guān)鍵是要與裂縫的方位相匹配。
圖4 儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較小的三角形油藏不同布井方式
根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量規(guī)模,結(jié)合油藏形態(tài),也建立了2套模型,以模擬研究四邊形油藏的井網(wǎng)形式。一套模型模擬的儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大,能形成一定的面積井網(wǎng);另一套模型模擬的儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較小,只能形成一個(gè)相對(duì)完整的井網(wǎng)。
從理論模型研究結(jié)果來看,對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模較大的四邊形油藏采用反五點(diǎn)法注水開發(fā),水驅(qū)效果相對(duì)較好,含水率98%時(shí)的采出程度較高 (圖5、6)。
圖5 儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大的四邊形油藏井位部署圖
圖6 儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大的四邊形油藏不同 井網(wǎng)下的采出狀況對(duì)比圖
對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較小的四邊形油藏,在油藏形態(tài)相同的情況下,其布井方式也會(huì)有所變化 (圖7)。從理論模型模擬情況來看,對(duì)反五點(diǎn)法井網(wǎng)不同的布井方式水驅(qū)波及狀況有所差異,水驅(qū)15a后最大的波及系數(shù)達(dá)到82.3% (圖7 (b)),最小的為71.4% (圖7 (a)),圖7 (c)的達(dá)到74.0%。因此,具體油藏井位部署時(shí)應(yīng)結(jié)合油藏形態(tài)、砂體厚度展布與實(shí)際壓裂縫的方位合理地布井。
通過上述模擬研究可以看出,對(duì)南斷階極復(fù)雜斷塊油藏當(dāng)儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大時(shí)選用反五點(diǎn)法注采井網(wǎng)比較好,在具體井網(wǎng)部署上應(yīng)結(jié)合油藏形態(tài)、砂體厚度展布與人工壓裂縫的方位合理部署。從人工壓裂縫的檢測情況來看,裂縫方位主要分布在北東向70~120°,變化較大,因此在井網(wǎng)部署時(shí)最好靈活一些,便于油水井別的調(diào)整。
圖7 儲(chǔ)量規(guī)模較小的四邊形油藏不同井網(wǎng)部署
對(duì)南斷階極復(fù)雜小斷塊油藏來說,采油井距的大小很難用某一個(gè)值去限定,在很大程度上要與油藏的形態(tài)及壓裂規(guī)模相結(jié)合。從目前技術(shù)狀況來看,常規(guī)壓裂裂縫半長一般在80~130m左右,支撐縫長65~100m左右,泄油半徑在40~50m左右,在井距選擇時(shí)既要考慮油藏的形態(tài)又要考慮壓裂規(guī)模,因此井距一般在210~300m左右靈活確定。
合理排距的確定也很關(guān)鍵。為此建立了反五點(diǎn)法井網(wǎng)的理論模型來研究合理的排距,在井距250m的情況下,共設(shè)計(jì)6個(gè)方案,排拒依次為100、125、150、175、200、225m。結(jié)果見表2。從第15年開發(fā)指標(biāo)來看,排距越小,初期采油速度越高,但含水上升越快。合理排距在150~170m比較合適。
表2 不同排距下開采狀況對(duì)比表
從高郵凹陷南斷階目前發(fā)現(xiàn)的油藏來看,大多儲(chǔ)量規(guī)模小,油藏形態(tài)以三角形和四邊形為主,在井網(wǎng)部署時(shí)要與油藏形態(tài)、壓裂縫的方位相結(jié)合。對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模相對(duì)較大的油藏采用不規(guī)則的反五點(diǎn)法面積井網(wǎng)開發(fā)效果相對(duì)較好。對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模較小的油藏,一般選用點(diǎn)狀面積注水,不同的注水方式水驅(qū)效果差異不大。無論儲(chǔ)量規(guī)模大小都必須結(jié)合油藏形態(tài)與人工裂縫方位。井距一般在210~300m左右靈活確定,排距在150~170m左右比較合適。
[1]程國峰,宋全友,李寶剛 .高郵凹陷南斷階油氣成藏模式 [J].西部探礦工程,2009,21(4):106~110.
[2]劉桂玲,李紅昌 .南斷階低滲油藏有效開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限研究 [J].復(fù)雜油氣藏,2013,6(1):41~45.