龔晶晶，唐小云，劉道杰，王 紅

（中國(guó)石油冀東油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北唐山 063004）

1 水平井開(kāi)發(fā)適應(yīng)性研究

高淺北區(qū)油藏位于南堡陸地高尚堡油田高柳斷層上升盤(pán)，是一個(gè)受構(gòu)造控制的邊底水驅(qū)斷鼻狀常規(guī)稠油油藏，屬于辮狀河沉積，具有物性好、非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，采用250 m反九點(diǎn)基礎(chǔ)井網(wǎng)、局部180 m二次加密定向井井網(wǎng)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)后期呈現(xiàn)出明顯的高含水、高遞減、低采出程度、低采收率開(kāi)發(fā)特征，利用現(xiàn)有的開(kāi)發(fā)井網(wǎng)和開(kāi)發(fā)方式，采用卡堵水、防砂、解堵、提液等常規(guī)措施難以實(shí)現(xiàn)區(qū)塊開(kāi)發(fā)形勢(shì)的根本好轉(zhuǎn)，需要?jiǎng)?chuàng)新開(kāi)發(fā)思路，轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)方式。

水平井開(kāi)發(fā)泄油面積大、底水錐進(jìn)慢，可以提高油井產(chǎn)量和采收率、節(jié)約鉆井投資、提高油田開(kāi)發(fā)效益，是已開(kāi)發(fā)油田開(kāi)發(fā)中、后期直井挖潛效果變差的情況下，一種經(jīng)濟(jì)有效的二次開(kāi)發(fā)手段［1－5］。

考慮到井身軌跡及水平井的儲(chǔ)量基礎(chǔ)，稠油油藏油層厚度一般應(yīng)在6 m以上，稀油油藏油層厚度應(yīng)在3 m以上［6］。高淺北區(qū)油藏埋深1700～1900 m，地層壓力下原油黏度為90.34 mPa·s，油層平均厚度6～20 m，適合水平井開(kāi)發(fā)。

從高淺北區(qū)已實(shí)施的水平井效果分析，水平井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)壓差小，可有效解決定向井開(kāi)采油井出砂、措施頻繁而造成的產(chǎn)量低、含水上升快、無(wú)法正常生產(chǎn)等問(wèn)題；同時(shí)水平井開(kāi)發(fā)底水錐進(jìn)慢，泄油面積大，能有效提高驅(qū)油面積，提高油藏采收率，有效改善開(kāi)發(fā)效果。

2 油藏潛力評(píng)價(jià)

根據(jù)剩余油潛力研究成果，按照含水階段、油藏類(lèi)型及井控程度將潛力進(jìn)行分類(lèi)評(píng)價(jià)（表1），為不同類(lèi)型剩余油潛力開(kāi)展針對(duì)性的水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策研究提供基礎(chǔ)。

表1 剩余油潛力評(píng)價(jià)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

3 水平井部署開(kāi)發(fā)技術(shù)政策論證

水平井位置、水平段長(zhǎng)度等是影響開(kāi)發(fā)效果的重要因素，很多學(xué)者已開(kāi)展了相關(guān)研究［7－14］。筆者針對(duì)目標(biāo)區(qū)不同的潛力類(lèi)型，開(kāi)展了針對(duì)性的開(kāi)發(fā)技術(shù)政策論證。

3.1 低含水期底水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)政策

對(duì)于底水驅(qū)油藏，無(wú)因次水平井產(chǎn)量為：

水平井在油層中的無(wú)因次縱向位置：

水平井無(wú)因次見(jiàn)水時(shí)間：

由此計(jì)算并繪制出水平井無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次垂向位置關(guān)系曲線（圖1）、無(wú)因次見(jiàn)水時(shí)間與無(wú)因次垂向位置關(guān)系曲線（圖2）。由圖1可以看出，底水油藏水平井開(kāi)發(fā)，產(chǎn)量與水平段的縱向位置相關(guān)，當(dāng)hD為0.9左右時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最大值；水平井見(jiàn)水時(shí)間也隨著hD的增加而增加（圖2）。受底水錐進(jìn)影響，水平段距離底水越近，開(kāi)發(fā)效果越差，油藏?cái)?shù)值模擬顯示，目標(biāo)區(qū)油藏水平段距離底水6～7 m，水平井累計(jì)產(chǎn)量才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限采油量（圖3）。綜合考慮各個(gè)因素，底水驅(qū)油藏水平井開(kāi)發(fā)，油層厚度須達(dá)到7 m以上，最優(yōu)垂向位置為hD＝0.9。

圖1 無(wú)因次臨界產(chǎn)量與無(wú)因次垂向位置關(guān)系曲線

圖2 無(wú)因次見(jiàn)水時(shí)間與無(wú)因次縱向位置關(guān)系曲線

圖3 不同垂向位置水平井累計(jì)產(chǎn)油曲線

由于水平井水平段內(nèi)有摩擦損失，原油沿井筒流動(dòng)出現(xiàn)壓降。當(dāng)不考慮井筒內(nèi)的摩擦損失時(shí)，油井產(chǎn)量與水平段長(zhǎng)度成線形增長(zhǎng)；當(dāng)考慮井筒內(nèi)的摩擦損失時(shí)，隨水平段長(zhǎng)度的增加，油井產(chǎn)量增長(zhǎng)變緩（圖4），目標(biāo)區(qū)水平段長(zhǎng)度以200 m以?xún)?nèi)為宜。

圖4 水平井產(chǎn)量與水平井長(zhǎng)度關(guān)系曲線

3.2 低含水期邊水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策

對(duì)于邊水驅(qū)油藏，水平井無(wú)因次產(chǎn)量為：

水平井在油層中的無(wú)因次縱向位置：

水平井無(wú)因次距邊水距離：

式中：L——水平段長(zhǎng)度，m；b——水平段距邊水距離，m。

計(jì)算并繪制出水平井無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次垂向位置關(guān)系曲線（圖5）、無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次邊水距離關(guān)系曲線（圖6）。從圖5看出，當(dāng)生產(chǎn)壓差和各向異性比一定時(shí)，水平井處于油層中部時(shí)的產(chǎn)量達(dá)到最大值。從圖6看出，對(duì)于一定的水平段長(zhǎng)度，隨著平面上距邊水距離的增加，水平井產(chǎn)量開(kāi)始時(shí)降低較快，當(dāng)b＞4h時(shí)減緩而趨于常數(shù)。

圖5 無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次垂向位置關(guān)系曲線

數(shù)值模擬不同無(wú)因次距邊水距離下水平井見(jiàn)水時(shí)間的變化（圖7），當(dāng)邊水位置一定，水平井隨著在油層中的位置hw增加，見(jiàn)水時(shí)間逐漸增加；當(dāng)水平井在油藏中的位置hw一定時(shí)，見(jiàn)水時(shí)間隨著距邊水距離的增加，開(kāi)始時(shí)增加較快，當(dāng)b＞4h時(shí)，見(jiàn)水時(shí)間的增加減緩而趨于常數(shù)，此時(shí)見(jiàn)水最慢。

圖6 無(wú)因次產(chǎn)量與無(wú)因次邊水距離關(guān)系曲線

圖7 水平井見(jiàn)水時(shí)間與無(wú)因次邊水距離關(guān)系曲線

綜合考慮各個(gè)因素，邊水驅(qū)油藏水平井開(kāi)發(fā)，最優(yōu)平面位置為b＞4h，最優(yōu)垂向位置為hD＝0.5～0.9。

3.3 底水驅(qū)動(dòng)油藏高含水期井間剩余油潛力區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策

高含水期井間剩余油分布復(fù)雜，研究表明，目標(biāo)區(qū)剩余油平面上主要分布在心灘等物性較差的構(gòu)型體、油井之間、注采井組之間靠近油井一側(cè)、斷層和砂巖尖滅區(qū)附近、以及垂直于優(yōu)勢(shì)滲流通道兩側(cè)；縱向上主要分布在隔夾層發(fā)育區(qū)域上下層位的中上部［15－16］。

生產(chǎn)實(shí)踐及油藏?cái)?shù)值模擬研究表明，目標(biāo)區(qū)底水驅(qū)油藏，當(dāng)油層厚度5～10 m，水錐半徑為60～100 m，模擬在250 m井距反九點(diǎn)正方形井網(wǎng)井間進(jìn)行水平井挖潛，結(jié)果表明水平井長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，以60～90 m為宜（圖8）。隔層模擬表明，隔層能有效延緩油井見(jiàn)水時(shí)間（圖9），隔層范圍越大，隔層上部油井生產(chǎn)見(jiàn)水越慢。

綜合分析，對(duì)于底水驅(qū)動(dòng)油藏高含水期井間剩余油挖潛，水平井部署優(yōu)選隔夾層發(fā)育區(qū)域和遠(yuǎn)離底水區(qū)域的剩余油富集區(qū)，平面上距鄰井距離應(yīng)不小于100 m，水平段長(zhǎng)度60～90 m。

4 水平井優(yōu)化部署

圖8 高含水階段水平井長(zhǎng)度與累計(jì)產(chǎn)油關(guān)系曲線

圖9 底水油藏隔層對(duì)油井見(jiàn)水時(shí)間影響

4.1 部署原則

（1）以小層為單元，依據(jù)各單元具體情況分別進(jìn)行研究部署；

（2）通過(guò)開(kāi)發(fā)與調(diào)整，提高區(qū)塊采油速度，提高油藏可采儲(chǔ)量和最終采收率；

（3）開(kāi)發(fā)與調(diào)整部署與已有井網(wǎng)和層系相協(xié)調(diào)；

（4）開(kāi)發(fā)與調(diào)整的區(qū)域具備剩余地質(zhì)儲(chǔ)量物質(zhì)基礎(chǔ)；

（5）開(kāi)發(fā)與調(diào)整后能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 開(kāi)發(fā)調(diào)整部署

在精細(xì)油藏描述、油層動(dòng)用狀況分析及油藏?cái)?shù)值模擬剩余油分布研究基礎(chǔ)上，以提高區(qū)塊儲(chǔ)量動(dòng)用程度、提高采收率、改善開(kāi)發(fā)效果為目標(biāo)，通過(guò)開(kāi)發(fā)調(diào)整方案研究，在高淺北區(qū)優(yōu)化部署水平井109口，鉆井進(jìn)尺27×104m，設(shè)計(jì)單井日產(chǎn)能力8～11 t，日產(chǎn)水平1150 t，新建原油生產(chǎn)能力34.5×104t。

4.3 實(shí)施效果

截止目前，高淺北區(qū)二次開(kāi)發(fā)完成109口水平井和側(cè)鉆水平井的實(shí)施，區(qū)塊采收率由15%提高到23%，取得了油藏高含水開(kāi)發(fā)階段開(kāi)發(fā)調(diào)整的較好效果。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)研究低含水期和高含水期邊底水油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)政策，形成了邊底水油藏水平井二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，為該類(lèi)型油藏二次開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支撐。

（2）低含水期底水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)，油層厚度須達(dá)到7 m以上，最優(yōu)垂向位置為hD＝0.9，水平段長(zhǎng)度以200 m以?xún)?nèi)為宜；低含水期邊水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)，最優(yōu)平面位置為b＞4h，最優(yōu)垂向位置為hD＝0.5～0.9；底水驅(qū)動(dòng)油藏高含水期井間剩余油挖潛，水平井部署優(yōu)選隔夾層發(fā)育區(qū)域和遠(yuǎn)離底水區(qū)域，距鄰井應(yīng)不小于100 m，水平段長(zhǎng)度60～90 m。

（3）高淺北區(qū)油藏實(shí)施水平井二次開(kāi)發(fā)，提高采收率8.0個(gè)百分點(diǎn)，開(kāi)發(fā)效果顯著，開(kāi)發(fā)形勢(shì)得到根本扭轉(zhuǎn)，其經(jīng)驗(yàn)和做法值得相似類(lèi)型油藏借鑒。

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