何賢科，蔡 華，黃導(dǎo)武，劉 江，宋春華

海上“薄散弱”油藏有效開發(fā)實(shí)踐

何賢科，蔡 華，黃導(dǎo)武，劉 江，宋春華

（中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030）

“薄散弱”油藏由于其油層薄、砂體小、分布零散、天然能量弱，采用定向井難以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)；采用水平井開發(fā)雖可提高單井初期產(chǎn)量，但由于地層能量不足，產(chǎn)量遞減快，無法從根本上解決采收率低的問題；注水開發(fā)雖能解決地層能量不足問題，但海上注水要增加設(shè)備、平臺(tái)空間及平臺(tái)重量，相應(yīng)地增加開發(fā)成本，加上其儲(chǔ)量規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益難以保證。以X油田H4油藏為例，在儲(chǔ)層精細(xì)描述的基礎(chǔ)上，提出并實(shí)踐了多底多分支水平井技術(shù)與地層自流注水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“薄散弱”油藏的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，并取得了較好的開發(fā)效果。其實(shí)踐成果對類似難動(dòng)用儲(chǔ)量的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)具有借鑒和參考意義。

海上油田；“薄散弱”油藏；多底多分支水平井；地層自流注水；采收率

隨著油田開發(fā)的不斷深入，易動(dòng)用儲(chǔ)量的挖潛潛力越來越小，難度卻越來越大，因此，難動(dòng)用儲(chǔ)量的有效開發(fā)已成為開發(fā)中后期增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要內(nèi)容[1-2]?！氨∩⑷酢庇筒丶礊殡y動(dòng)用儲(chǔ)量的其中一個(gè)類型。由于油層薄、含油面積小、砂體分布零散、天然能量弱，加上儲(chǔ)量規(guī)模小，往往難以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，尤其是對于海上油田。相對于陸上油田來說，受開發(fā)成本、平臺(tái)井槽、平臺(tái)空間、設(shè)施能力等方面制約，海上油田對單井產(chǎn)量、措施成本等具有更高的要求，陸上油田成熟的開發(fā)技術(shù)，并不一定適合在海上“薄散弱”油藏推廣應(yīng)用[3]。本文將以X油田H4油藏為例，探索海上“薄散弱”油藏經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)方式，并期許為類似油藏的開發(fā)提供借鑒和參考。

1 地質(zhì)油藏特征

X油田H4油藏位于我國海域，圈閉形態(tài)為長軸背斜[4]，油藏埋深-2 630 ～ -2 580 m，縱向上分為H4a、H4b、H4c和H4d共4個(gè)小層，其中H4b和H4c為主要含油層（圖1）。各小層地層厚度10～ 15 m，層間均有穩(wěn)定的泥巖分布。

主要儲(chǔ)層為三角洲前緣水下分流河道砂和河口壩砂，巖性為粉—細(xì)砂巖，單砂層垂厚0.8 ～ 5.7 m，平均為2.2 m，測井解釋孔隙度15% ～ 21%，滲透率（21 ～ 152）×10-3μm2；砂體橫向連續(xù)性較差，75%的砂體僅被單井鉆遇，單個(gè)含油砂體面積0.33 ～ 0.77 km2、原油地質(zhì)儲(chǔ)量8×104～ 23× 104m3；油藏類型為構(gòu)造—巖性油藏，邊底水不活躍，表現(xiàn)為“薄、散、弱”特征（圖2）。

圖1 X油田H4油藏剖面示意圖

圖2 X油田H4油藏H4b小層含油面積示意圖

2 “薄散弱”油藏有效開發(fā)實(shí)踐

在儲(chǔ)層精細(xì)描述的基礎(chǔ)上，針對“薄散弱”油藏進(jìn)行了基于多底多分支水平井技術(shù)和地層自流注水技術(shù)的開發(fā)實(shí)踐。

2.1采用多底多分支水平井技術(shù)開發(fā)薄散油藏

H4油藏含油砂體多，但油層薄，單個(gè)砂體含油面積小，儲(chǔ)量規(guī)模小，單獨(dú)開發(fā)其中任一含油砂體，均無經(jīng)濟(jì)效益，不具備開發(fā)價(jià)值。為實(shí)現(xiàn)這些薄散油藏的有效開發(fā)，進(jìn)行了多底多分支水平井技術(shù)開發(fā)實(shí)踐。多底多分支水平井是指在井眼的某個(gè)深度向某個(gè)方向鉆一個(gè)或多個(gè)水平分支，一方面可以增加泄油面積，發(fā)揮水平井高效高產(chǎn)優(yōu)勢，同時(shí)可以共用一個(gè)井眼開采不同油藏或者同一油藏不同方向上油層，增加單井動(dòng)用儲(chǔ)量[1]。H4b和H4c為主要含油層，層間發(fā)育穩(wěn)定泥巖，泥巖厚度約10 m。為最大限度動(dòng)用各含油砂體，設(shè)計(jì)了多底多分支水平井A2進(jìn)行開發(fā)，井軌跡采用“串糖葫蘆”方式，在H4b和H4c層各鉆2個(gè)水平分支（圖3）。A2井水平段累計(jì)進(jìn)尺2 268 m，共鉆遇油層1 040.2 m，油層鉆遇率45.9%（表1）。

表1 X油田A2井油層鉆遇情況統(tǒng)計(jì)

2.2采用地層自流注水技術(shù)開發(fā)弱天然能量油藏

2007年針對H4b油藏鉆了一口分支水平井A1（圖2），該井4個(gè)分支水平段長度共1 152 m，累計(jì)鉆遇油層612.5 m，油層鉆遇率53.2%。初期自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油190 m3，半年后因無法自噴改為氣舉生產(chǎn)，日產(chǎn)油20 ～ 30 m3；同時(shí)地層壓力從初期的25.5 MPa下降到16.1 MPa。分析認(rèn)為，A1井產(chǎn)量遞減快主要是由于地層能量不足所致。

為改善A1井的開發(fā)效果，結(jié)合本區(qū)地質(zhì)油藏特征，進(jìn)行了地層自流注水技術(shù)的開發(fā)實(shí)踐[5-6]。地層自流注水是指將水體較大、能量較充足的地層水引入到需要補(bǔ)充能量的油藏，其原理是利用水源層與油層之間的壓差，達(dá)到注水開發(fā)的效果。在A2井開發(fā)H4b、H4c油層的同時(shí)，先鉆A2-W2注水分支，從而將上部的H3水層（砂體穩(wěn)定分布，厚度100 ～ 120 m，水體能量充沛，底部與H4b油層頂垂直距離約100 m）引入到H4b油層，實(shí)現(xiàn)地層自流注水開發(fā)（圖3）。

3 開發(fā)效果

3.1多底多分支水平井技術(shù)可有效提高單井初期產(chǎn)量

多底多分支水平井A2井初期自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油369 m3；而生產(chǎn)相同層位的A1井（三分支水平井）初期日產(chǎn)油為190 m3；探井X4井（直井）DST測試日產(chǎn)油34.3 m3。可見，多底多分支水平井初期產(chǎn)量約為分支水平井的2倍、為直井的11倍。

3.2地層自流注水技術(shù)可有效改善弱天然能量油藏開發(fā)效果

實(shí)施地層自流注水前，A1井依靠氣舉生產(chǎn)，井口油壓2.0 MPa，產(chǎn)油量為20 m3/d；A2井實(shí)施地層自流注水后一定程度上補(bǔ)充了H4b油藏的地層壓力，使A1井重新自噴生產(chǎn)，油壓上升至7.9 MPa，產(chǎn)油量亦有一定程度提高，最高達(dá)65 m3/d。目前A1井仍自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油15 m3，生產(chǎn)狀況良好。同時(shí)，壓力監(jiān)測資料表明，自2009年2月實(shí)施地層自流注水后，A1井地層壓力穩(wěn)步回升（表2），目前已接近原始地層壓力。

圖3 X油田“薄散弱”油藏開發(fā)示意圖

表2 X油田A1井地層壓力資料統(tǒng)計(jì)

3.3采用多底多分支水平井和地層自流注水技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“薄散弱”油藏有效開發(fā)

截至2013年底，A2井開采的H4b、H4c油藏原油采出程度為10%；同時(shí)，實(shí)施地層自流注水后A1井所在的H4b油藏原油采出程度為10.5%，較實(shí)施地層自流注水前的3.8%提高了近7個(gè)百分點(diǎn)。數(shù)值模擬研究表明，H4b油藏實(shí)施地層自流注水后原油采收率為32%，較衰竭式開發(fā)提高20個(gè)百分點(diǎn)。

初步的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，針對H4b、H4c油藏的開發(fā)投資目前業(yè)已全部收回，預(yù)計(jì)該措施本身的投入產(chǎn)出比為1∶6.9。這表明，采用多底多分支水平井和地層自流注水技術(shù)實(shí)現(xiàn)了X油田H4“薄散弱”油藏的有效開發(fā)，并在不考慮分?jǐn)偲脚_(tái)、海管等前期投資的前提下具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)論

（1）采用多底多分支水平井技術(shù)開發(fā)薄、散油藏可有效提高單井初期產(chǎn)量，單井日產(chǎn)量約為分支水平井的2倍、為直井的11倍。

（2）地層自流注水技術(shù)可有效補(bǔ)充地層能量，改善弱天然能量油藏開發(fā)效果，目前H4b油藏的原油采收率已提高了近7個(gè)百分點(diǎn)。

（3）基于多底多分支水平井和地層自流注水技術(shù)的探索實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了X油田“薄散弱”油藏的有效開發(fā)，這對類似難動(dòng)用儲(chǔ)量的開發(fā)具有借鑒和參考意義。

[1] 陳程．油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)[M]．北京：地質(zhì)出版社，2013．

[2] 崔映坤．海上油田開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及其對策分析[J]．海洋石油，2012，32（2）：47-50．

[3] 成艷．海上某油氣田C2底水油藏剩余油分布研究[J]．海洋石油，2013，33（2）：85-89．

[4] 姚云霞，劉江，張雷．疊前縱橫波聯(lián)合反演技術(shù)在PH油田薄儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用[J]．中國海上油氣，2011，23（6）：377-379．

[5] 周俊昌，羅勇，嚴(yán)維鋒．國內(nèi)第一口自流注水井鉆井實(shí)踐[J].中國海上油氣，2011，23（1）：43-45．

[6] Kazuo Fujita. Pressure maintenance by formation water dumping for the Ratawi Limestone Oil Reservoir, Offshore Khafji[J]. Journal of Petroleume Technology, 1982, 34(4): 738-754.

世界前沿科技：海底節(jié)點(diǎn)地震勘探技術(shù)

目前，海底地震數(shù)據(jù)采集主要有海底電纜（OBC）采集和海底節(jié)點(diǎn)（OBN）采集兩種。海底節(jié)點(diǎn)地震系統(tǒng)比之前者，具有較高的靈活性，系統(tǒng)布防、回收更加方便的特性，能夠獲得全方位保真數(shù)據(jù)，提高地震成像質(zhì)量，提高4D勘探的可重復(fù)性，改善油藏監(jiān)測結(jié)果。

海底節(jié)點(diǎn)地震觀測方法就是將地震儀通過水下機(jī)器人直接布放在海底，地震儀自備電池供電，震源船單獨(dú)承擔(dān)震源激發(fā)任務(wù)。當(dāng)震源船完成所有震源點(diǎn)激發(fā)后，水下機(jī)器人回收海底地震儀，下載數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理與解釋。

海底節(jié)點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集已進(jìn)行了大量應(yīng)用，尤其在油藏監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用效果顯著。道達(dá)爾公司在安哥拉海上Dalia油田、雪佛龍公司在英國西設(shè)得蘭群島都進(jìn)行了海底節(jié)點(diǎn)勘探。

目前，多家公司在研發(fā)新型海底節(jié)點(diǎn)采集裝備。Seabed Geosoultion公司正在開發(fā)的SpiceRack海底節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目，主要研究海底節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化地震數(shù)據(jù)采集裝備及技術(shù)方法，以提高采集精度、降低采集成本、減少作業(yè)時(shí)間為目標(biāo)，預(yù)計(jì)這一研究成果對海底地震勘探技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展有著重要的影響。殼牌公司正在研發(fā)的Flying Node新一代海底節(jié)點(diǎn)地震裝備，采用GoScience公司專有的環(huán)形水下自動(dòng)運(yùn)載裝備，將檢波器布設(shè)到設(shè)計(jì)好的位置，采集完數(shù)據(jù)后回到船上進(jìn)行數(shù)據(jù)回收，克服了節(jié)點(diǎn)裝備采用水下機(jī)器人進(jìn)行節(jié)點(diǎn)布設(shè)的速度慢等問題。

摘編自《中國石油報(bào)》2014年8月26日

Effective Development Practice in Thin-Scattered-Weak Energy Offshore Oil Field

HE Xianke, CAI Hua, HUANG Daowu, LIU Jiang, SONG Chunhua
（Shanghai Branch of CNOOC Ltd.,Shanghai200030,China）

It is difficult to to develop economically thin-scattered-weak energy oil reservoirs with directional well because these kinds of oil reservoirs are thin in oil reservoir layers, small in sand bodies, scattered in distribution and weak in natural energy. The horizontal well can improve the single well production during the early period, but due to insufficient in formation energy, production declines significantly, and the problem of low oil recovery can not be solved fundamentally. Waterflood development can solve the problem of weak formation energy, but the development cost will increase, it is difficult to obtain good economic benefits by waterflood development due to the small scale of reserves. With H4 oil reservoir of X oil field as an example, multi-bottom and multi-branch horizontal wells and formation water back dumping technology have been discussed in this paper. On the basis of fine reservoir description, the thin-scattered-weak energy oil field has been develop effectively and economically with multi-bottom and multi-branch horizontal wells and formation water back dumping technology, and good development effect has been achieved. This technology can also be used in developing economicly and effectively the other similar oil fields with difficult procucing reserves.

Offshore oil field; thin-scattered-weak energy oil reservoir; multi-bottom and multi-branch horizontal wells; formation water dumping injection; recovery

TE53

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.03.072

1008-2336（2014）03-0072-04

2014-03-29；改回日期：2014-06-04

何賢科，男，1981年生，2006年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事油氣田地質(zhì)綜合研究工作。

E-mail：hexianke@126.com。