孫成坤
(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠地質(zhì)大隊,黑龍江 大慶 163513)
對于特低滲透油藏,合理的井網(wǎng)形式主要取決于裂縫組系與方位,井排和井距主要取決于裂縫及現(xiàn)地應(yīng)力場造成的滲流各向異性[1],并與裂縫、基質(zhì)的滲透率比值有關(guān);從特低滲透油藏的地質(zhì)特征看,用不等距井網(wǎng)開發(fā)是一種必然趨勢。采用矩形井網(wǎng)開發(fā)可拉大井距,縮小排距,降低啟動壓力梯度,建立有效驅(qū)動體系,是特低滲透油藏有效的開發(fā)井網(wǎng)形式[4]。
A油層在沉積過程中受北部物源控制,物源供給不足,以淺水三角洲沉積體系為主,河道發(fā)育規(guī)模小,平面砂體相變快,連通性差,縱向上河道砂單層厚度薄。巖心樣塊孔隙度主要分布在10%~16%,空氣滲透率一般分布在0.1~1.5mD,根據(jù)物性參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果,A油層含油層屬于低孔、特低滲儲層[2]。從不同級別統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析看,孔隙度小于15%的占到90.6%;從空氣滲透率統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,某油田平均為1.11mD,主要分布在0.1~1.5mD之間;含油性較差,含油產(chǎn)狀以油浸、油斑為主;巖心核磁共振可動油飽和度測試結(jié)果表明,A油層可動油飽和度平均為21.8%,說明A油層流體流動性差,A油層流度只有0.16mD/mPa·s,開發(fā)難度很大[3]。為A油層規(guī)?;度腴_發(fā),建立有效驅(qū)動體系的合理注采井距及井網(wǎng)部署方法,筆者開展了某油田A油層開發(fā)試驗(yàn)。
根據(jù)裂縫監(jiān)測結(jié)果,A油層以垂直裂縫為主,裂縫走向近東西向,最大水平地應(yīng)力方位多在55~85°之間。A油層人工裂縫微地震監(jiān)測結(jié)果表明,人工裂縫方位以北東向?yàn)橹鳎植荚诒睎|50.4~89.1°。試驗(yàn)區(qū)裂縫系統(tǒng)方向?yàn)楸睎|50.4~89.1°,為使井網(wǎng)系統(tǒng)面積波及系數(shù)越大,驅(qū)替效率越高,試驗(yàn)區(qū)井排方向采用人工裂縫方向,即北東70°方向 (依據(jù)天然裂縫、人工裂縫研究的結(jié)果,以近似最大水平主應(yīng)力方向即北東70°)為井排方向,同時考慮形成有效驅(qū)動體系[4]、經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度[2]、儲層砂體寬度及含水上升速度的要求,設(shè)計300m×80m矩形井網(wǎng)。
從某試驗(yàn)區(qū)不同有效厚度水驅(qū)控制程度結(jié)果 (見表1)可以看出,試驗(yàn)區(qū)水驅(qū)控制程度較高,層數(shù)連通比例為67.2%,砂巖連通比例為73.0%,有效連通比例為74.6%,其中雙向及多向連通比例為40.7%。從不同厚度砂體連通情況看,砂體規(guī)模越大,水驅(qū)控制程度越高 (表1),其中有效厚度在2.0m以上油層雙向及多向連通比例為50.5%,有效厚度在1.0~2.0m的砂體雙向及多向連通比例為29.8%。
表1 某試驗(yàn)區(qū)不同有效厚度水驅(qū)控制程度
從試驗(yàn)區(qū)注采井距與井網(wǎng)控制程度關(guān)系為隨著注采井距的減小,井網(wǎng)控制程度逐漸增加。當(dāng)注采井距為175m時,井網(wǎng)控制程度達(dá)到75%左右,井距進(jìn)一步縮小到100m時,井網(wǎng)控制程度增加到81.5%,增加6.5%,增加幅度變緩 (見圖1)。
統(tǒng)計A油層目前產(chǎn)液情況,產(chǎn)液層數(shù)比例為49.1%,砂巖厚度比例為61.7%,有效厚度比例63.9%,從不同厚度分級動用情況看,單層有效厚度發(fā)育越大油層動用越好。其中有效厚度2.0m以上的油層層數(shù)、砂巖厚度、有效厚度產(chǎn)液比例均達(dá)到80%以上;有效厚度在1.0~2.0m的油層,層數(shù)產(chǎn)液比例為44.8%,砂巖厚度產(chǎn)液比例為51.3%,有效厚度產(chǎn)液比例44.8%;有效厚度在0.5~1.0m的油層,層數(shù)產(chǎn)液比例為42.9%,砂巖厚度產(chǎn)液比例為45.0%,有效厚度產(chǎn)液比例44.3%。
圖1 注采井距與井網(wǎng)控制程度關(guān)系曲線
表2 A油層產(chǎn)液狀況統(tǒng)計表
某試驗(yàn)區(qū)井排方向與最大主應(yīng)力方向平行,為北東70°,2012年對試驗(yàn)區(qū)7口井進(jìn)行了水驅(qū)前緣測試,從測試成果,測試井的注水平面波及系數(shù)均較大,平均單井平面波及系數(shù)為0.44。注入水沿裂縫方向推進(jìn)明顯,實(shí)現(xiàn)了矩形井網(wǎng)、線性注水開發(fā)。
通過分析A油層連續(xù)三次的吸水剖面資料,隨著開發(fā)時間的延長,油層動用情況變好。在測試壓力上升的情況下,有效厚度吸水比例由初期的48.8%上升到目前的79.9%,上升了31.1% (見表3)。主要原因是由于隨著注水壓力的上升,地層微裂縫開啟,吸水能力變強(qiáng)。從水井指示曲線看,當(dāng)注水壓力上升時,曲線向水量軸偏轉(zhuǎn)明顯,吸水能力變強(qiáng) (見圖2)。
表3 A油層三次吸水狀況統(tǒng)計表
圖2 XX井吸水指示曲線
由于A油層滲透率低、滲透通道細(xì)小,存在著壓力梯度,其滲流特征為非線性滲流,并存在著較強(qiáng)的壓力敏感性[1]。針對A油層地質(zhì)特點(diǎn),考慮壓敏效應(yīng),即油藏的孔隙度、滲透率隨凈上覆壓力的改變而變化,建立了非線性滲流模型[4]。根據(jù)井網(wǎng)部署形式建立了矩形井網(wǎng)的地質(zhì)模型[4]。模擬不同井網(wǎng)條件下不同時間壓力梯度的變化規(guī)律。開發(fā)時間相同時,井排距越大壓力傳播越慢,油井見效也相對較晚。計算結(jié)果表明,300m×80m井網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)過程中水驅(qū)見效快,剩余油分布面積最小,開發(fā)效果最好。由數(shù)值模擬計算采出程度看,井距越小采油速度越快,相同生產(chǎn)時間下的采出程度越高,300m×80m井距采出程度最高。結(jié)合地層壓力梯度分布可以看出,排距為80m時,井距為300m的條件下,已經(jīng)建立了有效驅(qū)動壓力體系,角井受效明顯。因此,某油田A油層矩形井網(wǎng)布井方式下合理井排距在300m×80m,當(dāng)井距超過400m時,排距超過120m時,油層不能得到動用。
1)試驗(yàn)區(qū)不同有效厚度水驅(qū)控制程度較高,有效連通比例為74.6%,其中雙向及多向連通比例為40.7%。儲量動用程度達(dá)到63.9%,其中2.0m以上有效厚度產(chǎn)液比例達(dá)到89.5%。
2)井間電測監(jiān)測表明,注水前緣推進(jìn)均勻,平均波及系數(shù)達(dá)到0.44。通過分析連續(xù)的吸水剖面資料,油層動用情況變好,有效厚度吸水比例由初期的48.8%上升到目前的79.9%,上升了31.1%,具有較強(qiáng)的吸水能力。
3)數(shù)值模擬跟蹤結(jié)果表明,試驗(yàn)區(qū)井排沿裂縫方向的300m×80m矩形井網(wǎng),是適合A油層低孔、低滲油藏的開發(fā),能夠有效地降低啟動壓力梯度,建立有效驅(qū)動體系。
[1]翟云芳 .滲流力學(xué) [M].北京:石油工業(yè)出版社.1994.
[2]李道品 .低滲透砂巖油田開發(fā) [M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.
[3]黃延章 .低滲透油層滲流機(jī)理 [M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.
[4]吳柏志 .低滲透油藏高效開發(fā)理論與應(yīng)用 [M].北京:石油工業(yè)出版社,2009.