袁飛宇,張世亮,海濤

劉洪光,丁磊 (中石化西北油田分公司塔河采油二廠,新疆輪臺(tái)841604)

縫洞型碳酸鹽巖油藏注氮?dú)獠捎蛯?shí)踐及認(rèn)識(shí)

袁飛宇,張世亮,海濤

劉洪光,丁磊 (中石化西北油田分公司塔河采油二廠,新疆輪臺(tái)841604)

塔河油田奧陶系縫洞型碳酸鹽巖油藏儲(chǔ)集體非均質(zhì)性強(qiáng),根據(jù)儲(chǔ)集體特征可初步分為定容型油井和非定容型水驅(qū)油井,前期主要依靠注水替油吞吐和水驅(qū)開發(fā),采收率較低。隨著塔河油田縫洞型油藏注水開發(fā)工作的推進(jìn),油藏開發(fā)矛盾逐步從能量下降向含水率上升轉(zhuǎn)變,油藏開發(fā)轉(zhuǎn)為注氮?dú)怛?qū)替儲(chǔ)集體頂部閣樓油。對(duì)69口高含水油井實(shí)施評(píng)價(jià),有效率達(dá)到87%。列舉2個(gè)實(shí)例分析,定容型井在注氣后氮?dú)馀蛎?排水采油,持續(xù)排水評(píng)價(jià)是生產(chǎn)中的有效技術(shù)對(duì)策,非定容底水錐進(jìn)井加大注氣量和小工作制度有利于壓制水錐作用。

碳酸鹽巖;定容型;非定容型;注水替油;底水錐進(jìn);注氮?dú)?/p>

塔河油田奧陶系油藏是一個(gè)復(fù)雜的碳酸鹽巖縫洞型油藏,儲(chǔ)集體主要分布在裂縫和巖溶溶洞中,儲(chǔ)集體空間形態(tài)、大小差異性大,定性主要分為定容型和非定容型儲(chǔ)集體[1],其主要開發(fā)方式分別為注水替油吞吐和單元注水驅(qū)替井間油,隨著油藏注水開發(fā)的不斷推進(jìn),油藏開發(fā)主要矛盾從能量下降逐步向含水上升轉(zhuǎn)變,治水工作也就成為目前開發(fā)的主要方向。

1 碳酸鹽巖縫洞型油藏開發(fā)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 定容型井的開發(fā)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

儲(chǔ)集體具備定容特征的油井[1],其生產(chǎn)主要依靠?jī)?chǔ)集體內(nèi)油體能量的彈性驅(qū)動(dòng),該類型油井投產(chǎn)后能量逐步下降,同時(shí)沒(méi)有外圍能量補(bǔ)充,其開發(fā)方式主要為注水替油吞吐,通過(guò)油水的重力分異作用驅(qū)替儲(chǔ)集體底部的剩余油,注水過(guò)程中累計(jì)注水量與壓力呈線性關(guān)系[1]。

隨著注水輪次的增多,儲(chǔ)集體內(nèi)存水逐步增加,造成人工油水界面抬升[2],當(dāng)油水界面逐步上升至產(chǎn)出層段以上后導(dǎo)致注水失效,造成無(wú)法采出儲(chǔ)集體內(nèi)產(chǎn)出層段以上的頂部閣樓油。如何挖潛閣樓油儲(chǔ)量成為當(dāng)前亟需解決的難題。

1.2 非定容型井的開發(fā)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

儲(chǔ)集體具備非定容特征的油井通常有水侵特征[3],其生產(chǎn)初期壓力平穩(wěn)下降,開發(fā)過(guò)程經(jīng)歷前期的原油彈性驅(qū)動(dòng)和后期的底水驅(qū)動(dòng)[3]。隨著累計(jì)產(chǎn)油量的增加,在井筒附近形成水錐逐步突破造成油井生產(chǎn)高含水,形成水的連續(xù)相封堵井筒兩側(cè)的原油,關(guān)井壓錐生產(chǎn)周期較短,由于碳酸鹽巖油藏儲(chǔ)層的非均質(zhì)性,常常導(dǎo)致上返酸壓,出現(xiàn)堵水措施有效率低、有效期短、效果不佳的現(xiàn)象。如何壓制水錐恢復(fù)原油在井筒附近的連續(xù)相流成為當(dāng)前亟需解決的難題。

2 碳酸鹽巖縫洞型油藏注氮?dú)獠捎偷臋C(jī)理

注氮?dú)忾_采主要目的是驅(qū)替儲(chǔ)層頂部閣樓油,通過(guò)大量的理論研究表明在油藏條件下氮?dú)馀c原油的相容性較差[4],其主要機(jī)理:①定容井注氮?dú)庋a(bǔ)充地層能量,通過(guò)重力分異作用將頂部閣樓油向下驅(qū)替;②底水井通過(guò)注氮?dú)膺^(guò)程打破水錐界面及自身彈性驅(qū)替具有恢復(fù)油水界面壓制水錐的作用[5]。

3 應(yīng)用實(shí)例

結(jié)合碳酸鹽巖縫洞型油藏的巖溶作用特征,塔河采油二廠針對(duì)2種類型井在殘丘翼部、殘丘下部產(chǎn)層、緩坡下部產(chǎn)層、緩坡上部產(chǎn)層4種不同地質(zhì)構(gòu)造特征的69口井進(jìn)行實(shí)施評(píng)價(jià),其中有效井60口,無(wú)效井9口,有效率達(dá)87%。

定容型注水井共39口,有效井36口,有效率達(dá)92%,平均單井增油達(dá)1309t。效果統(tǒng)計(jì)如圖1所示,產(chǎn)出層段剩余油豐富,有閣樓空間的注水失效井效果好。

非定容型底水錐進(jìn)井共30口,有效井24口,平均單井增油達(dá)2377t,位于不同構(gòu)造特征下的油井注氣后均有效,有殘丘高部位的油井有效率更高,效果統(tǒng)計(jì)如圖2所示,分析認(rèn)為殘丘更能有效聚集氮?dú)馐沟獨(dú)獠煌庖纭?/p>

30口井的含水率上升特征分為緩慢上升、臺(tái)階上升、快速上升、暴性水淹、油水界面高,其水體能量逐步上升,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)隨著水體能量的增加,油水界面的上升,有效率逐步下降,分析認(rèn)為影響非定容底水錐進(jìn)井注氮?dú)庑Ч闹饕蛩貫樗w能量強(qiáng)度與油井整體的油水界面高度。在氮?dú)饬坎蛔?底水能量強(qiáng)或油水界面高的情況下,驅(qū)替頂部閣樓油體積有限,生產(chǎn)有效期短,效果統(tǒng)計(jì)如圖3。

圖1 定容井不同構(gòu)造注氣效果統(tǒng)計(jì)圖

圖2 非定容井不同構(gòu)造注氣效果統(tǒng)計(jì)圖

圖3 非定容井不同含水特征注氣效果統(tǒng)計(jì)圖

1)實(shí)例1:定容型井 AD15井常規(guī)投產(chǎn),儲(chǔ)層具備定容特征,前期開發(fā)手段主要依靠注水替油吞吐,隨著注水周期的增加,油水界面逐步抬升導(dǎo)致注水失效 (圖4),后實(shí)施注氮?dú)怛?qū)替閣樓油,共注氣2輪次(各50×104m3氮?dú)?,首輪初期生產(chǎn)出現(xiàn)高含水,生產(chǎn)中含水率逐漸下降,周期產(chǎn)油540t,綜合含水率75%,二輪開井無(wú)水生產(chǎn),周期產(chǎn)油2051t,綜合含水率3%(圖5),第二周期含水率明顯下降,定容型注水失效井生產(chǎn)過(guò)程中堅(jiān)持排水。

圖4 AD15井注氣前生產(chǎn)曲線

圖5 AD15井注氣后生產(chǎn)曲線

2)實(shí)例2:非定容型底水錐進(jìn)井 TH10104井酸壓投產(chǎn),生產(chǎn)過(guò)程中壓力、產(chǎn)液平穩(wěn),水錐突破后生產(chǎn)含水率高,產(chǎn)油量低(圖6)。該井實(shí)施注氣2輪次,首輪注氣量44×104m3,以?4mm油嘴開井,生產(chǎn)含水率高,關(guān)井壓錐64d后開井,初期有效,后期含水率上升較快,周期產(chǎn)油703t,綜合含水率61%;二輪注氣量66×104m3,以?3mm油嘴控制生產(chǎn),初期含水率30%,效果好。階段產(chǎn)油1621t,綜合含水率21%,二輪注氣后含水率明顯下降(圖7)。非定容底水錐進(jìn)井加大注氣量并以小工作制度控制生產(chǎn)有利于進(jìn)一步壓制水錐作用。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1)定容型儲(chǔ)集體注水失效油井通過(guò)注氮?dú)庋a(bǔ)充能量,通過(guò)重力分異驅(qū)替頂部閣樓油是挖潛儲(chǔ)層頂部剩余油的有效手段,影響其選井的主要因素為產(chǎn)出段要位于主體儲(chǔ)集體位置下部。

2)非定容型儲(chǔ)集體底水錐進(jìn)油井通過(guò)注氮?dú)獯蚱圃瓉?lái)水錐界面,重新分布油水界面,同時(shí)驅(qū)替儲(chǔ)集體頂部剩余油是挖潛該類井剩余油的有效手段,影響其注氣效果的主要因素為水體能量強(qiáng)度與整體油水界面高度,同時(shí)主體儲(chǔ)集體位于殘丘部位更有利于氮?dú)獾木奂?/p>

圖6 TH10104井注氣前生產(chǎn)曲線

圖7 TH10104井注氣后生產(chǎn)曲線

3)定容井在注氣后的生產(chǎn)過(guò)程中氮?dú)馀蛎?、排水采油、持續(xù)排水評(píng)價(jià)是生產(chǎn)中的有效技術(shù)對(duì)策;非定容底水錐進(jìn)井注氣后生產(chǎn)過(guò)程中底水仍是主要矛盾,以小工作制度生產(chǎn)是減緩油井底水錐進(jìn)的有效手段。

4)底水錐進(jìn)井的儲(chǔ)集體地質(zhì)模型刻畫與剩余油分布及潛力的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng),以提高縫洞型油藏注氣采油的有效率。

[1]李江龍,張宏芳.物質(zhì)平衡方法在縫洞型碳酸鹽巖油藏能量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì),2009,30(6):774～775.

[2]熊艷梅,梅勝文,賈建國(guó).淺析碳酸鹽巖油藏注水指示曲線在油田開發(fā)中的應(yīng)用[J].大陸橋視野,2012,12(24):128～130.

[3]靳永紅,李安國(guó).注水指示曲線在碳酸鹽巖油藏中的應(yīng)用[J].油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā),2013,3(4):31～32.

[4]李金宜,姜漢橋,李俊鍵,等.縫洞型碳酸鹽巖油藏注氮?dú)饪尚行匝芯縖J].內(nèi)蒙古石油化工,2008,18(23):84～87.

[5]周玉衡,俞高明,周勇,等.氮?dú)怛?qū)機(jī)理及應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2007,17(6):101～102.

[編輯] 帥群

TE344

A

1000-9752(2014)12-0165-04

2014-08-08

袁飛宇(1986-),男,2010年大學(xué)畢業(yè),助理工程師,現(xiàn)從事油氣田開發(fā)工作。