孫美鳳 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠地質(zhì)大隊(duì),黑龍江 大慶163514)
大慶油田外圍葡萄花油層主要為特低豐度薄互層油藏,儲(chǔ)層砂體規(guī)模小,儲(chǔ)量豐度低 (20×104t/km2左右),儲(chǔ)層單層厚度一般為1~2m,屬于薄油層或特薄油層,采用直井開(kāi)發(fā)時(shí)單井產(chǎn)量低,經(jīng)濟(jì)效益較差。2002年以來(lái)開(kāi)展了水平井開(kāi)發(fā)試驗(yàn),先后在肇州、宋芳屯、徐家圍子、永樂(lè)及升平油田的21個(gè)區(qū)塊部署水平井,較好地解決了外圍低滲透油藏的有效動(dòng)用問(wèn)題。隨著開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng),水平井產(chǎn)量遞減快、高含水比例逐年增大,截至2012年9月,水平井高含水井47口,占水平井總井?dāng)?shù)的37.9%。為此,筆者對(duì)高含水水平井措施挖潛技術(shù)進(jìn)行了研究。
水平井投產(chǎn)之初,有8口水平井高含水井,這些井鉆遇砂體較差,砂體類型主要是非主體砂,而油水同層是造成水平井高含水的主要原因。
1)裂縫、高滲透帶發(fā)育 若水平井所處區(qū)域發(fā)育裂縫、高滲透條帶,一旦見(jiàn)水,則水平井含水上升較快。
2)層段間矛盾大,主力層注水突破 部分水平井鉆遇砂體類型多以河道砂、主體砂為主,井段間存在層間干擾,鉆遇砂體較好且與注水井連通較好的水平段注水先受效,隨著層段間矛盾加劇,注入水在該層段突破,從而導(dǎo)致水平井含水快速上升,最終使非主力層不能得到動(dòng)用。
3)壓裂溝通同層導(dǎo)致含水上升 統(tǒng)計(jì)州57區(qū)塊4口投產(chǎn)后壓裂的水平井,共鉆遇15個(gè)層,同層發(fā)育層數(shù)6個(gè) (比例為40%)。壓裂前平均單井日產(chǎn)液6.3t,日產(chǎn)油5.6t,含水10.4%,壓裂后日產(chǎn)液15.4t,日產(chǎn)油7.2t,含水53.1%,含水上升42.7%,上升幅度較大。分析認(rèn)為,州57區(qū)塊內(nèi)同層比較發(fā)育,水平井壓裂后產(chǎn)生的裂縫溝通了同層,導(dǎo)致含水上升。
為改善低產(chǎn)液、高含水水平井開(kāi)發(fā)效果,對(duì)其砂體發(fā)育較差、動(dòng)用程度低的水平段采取壓裂措施。以肇53-平37井為例,該井位于肇州油田州19區(qū)塊,2003年12月高能復(fù)合射孔投產(chǎn),水平段長(zhǎng)度708m,鉆遇含油砂巖長(zhǎng)度103m,鉆遇率18.6%,地質(zhì)儲(chǔ)量8.15×104t。生產(chǎn)初期日產(chǎn)液4.7t,日產(chǎn)油4.5t,含水5.0%。2010年10月日產(chǎn)液2.8t,含水100%。2011年11月對(duì)肇53-平37進(jìn)行壓裂后,日增油2.1t/d,有效期217d,累積增油432t。
對(duì)于同層發(fā)育、投產(chǎn)初期高含水井,可以在危險(xiǎn)出水水平段實(shí)施堵水技術(shù)以控制含水。以肇9-平31井為例,該井鉆遇含油砂巖長(zhǎng)度206.4m,鉆遇率80.5%,鉆遇PⅠ3、PⅠ41、PⅠ51(PⅠ指葡萄花油層Ⅰ油組)共計(jì)3個(gè)小層,射孔長(zhǎng)度134m。生產(chǎn)初期日產(chǎn)液9.2t,日產(chǎn)油3.3t,含水64.3%。分析認(rèn)為該井主要出水層位為下部?jī)?chǔ)層,由于該井液量較高,考慮到PⅠ52層鉆遇含油砂巖僅9.1m,屬于非主力層,為此于2009年2月對(duì)該井主力層PⅠ41實(shí)施堵水工藝,收到較好效果,累積增油1182t。
1)出水層段明晰的情況下 以州62-平61井為例,該井于2003年1月投產(chǎn),水平段長(zhǎng)度578m,鉆遇含油砂巖段462m,鉆遇率91.9%,地質(zhì)儲(chǔ)量11.12×104t。生產(chǎn)初期日產(chǎn)液26.3t,日產(chǎn)油25.4t,含水3.5%。2003年9月酸化后,日產(chǎn)液12.0t,日產(chǎn)油1.1t,含水90.7%。從數(shù)值模擬結(jié)果可以看出,各層段動(dòng)用程度不同 (見(jiàn)表1):射孔段1681.6~1714.0m主要發(fā)育河道砂及主體席狀砂,與周圍水井連通為一類連通,水驅(qū)效果好,動(dòng)用程度較高;射孔段2022.8~2148.0m主要發(fā)育非主體席狀砂,周圍水井僅州64-60井發(fā)育有效厚度,但未射開(kāi),注采關(guān)系不完善,動(dòng)用程度較低,層間矛盾較為突出。由于州62-平61井部分射孔段剩余油儲(chǔ)量較大,可以實(shí)施機(jī)械堵水以改變水驅(qū)移動(dòng)方向,增大注入水波及程度,緩解層間矛盾,從而提高薄差層動(dòng)用,最終控制含水上升。
2)出水層段模糊的情況下 如果水平井沒(méi)有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料,很難判斷出水層位[1]。對(duì)于出水層段模糊的水平井,可采用機(jī)械可調(diào)式堵水工藝控制水平井出水。以肇26-平26井為例,該井2008年1月射孔投產(chǎn),水平段長(zhǎng)度472m,鉆遇含油砂巖長(zhǎng)度290m。生產(chǎn)初期日產(chǎn)液10.2t,日產(chǎn)油9.3t,含水9.0%。鉆遇PⅠ21、PⅠ22、PⅠ3、PⅠ41層,其中PⅠ22層與周圍水井連通較好。該井多次水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表明均為偏注入水,2011年11月對(duì)該井實(shí)施了機(jī)械堵水,單卡為4段,保證分段可調(diào),措施前日產(chǎn)液10.8t,日產(chǎn)油1.3t,含水87.6%,動(dòng)液面1172m;措施后日產(chǎn)液8.5t,日產(chǎn)油2.7t,含水67.8%,動(dòng)液面1200m;目前日產(chǎn)液9.5t,日產(chǎn)油2.5t,含水73.8%,動(dòng)液面1132m,累積增油183t。
表1 州62-平61井部分射孔段剩余油儲(chǔ)量表
以肇17-平34井為例,該井于2008年1月壓裂投產(chǎn),水平段長(zhǎng)度587m,鉆遇含油砂巖長(zhǎng)度408m,鉆遇率74.6%。生產(chǎn)初期日產(chǎn)液26.5t,日產(chǎn)油13.0t,含水50.0%,鉆遇PⅠ3、PⅠ41、PⅠ42層,其中PⅠ41層與周圍水井連通較好。該井多次水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表明均為地層水,因而不適于采用常規(guī)機(jī)械堵水方式[2],為此于2011年11月對(duì)該井實(shí)施化學(xué)堵水工藝,措施前日產(chǎn)液10.4t,日產(chǎn)油1.1t,含水89.6%,動(dòng)液面1174m;措施后日產(chǎn)液6.4t,日產(chǎn)油1.8t,含水72.5%,動(dòng)液面1103m,累積增油66t。
由于大慶油田外圍葡萄花油層水平井高含水比例逐年增大,導(dǎo)致油田開(kāi)發(fā)效益下降。為此,深入分析了水平井高含水原因并提出措施挖潛對(duì)策。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)表明,針對(duì)不同井況采取相應(yīng)工藝后,含水上升現(xiàn)象得以控制,單井產(chǎn)量得到提高,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,因而可以在油田推廣應(yīng)用。