王 艷

(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

延長油田位于鄂爾多斯盆地中西部，整體構(gòu)造特征是東高西低、構(gòu)造平緩，局部發(fā)育鼻狀隆起構(gòu)造，對油氣聚集起到一定作用。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，裂縫較發(fā)育。盆地內(nèi)有分布范圍廣、厚度大的優(yōu)質(zhì)張家灘、李家畔烴源巖發(fā)育，形成了良好的油源條件，油藏特征為面積大、分布廣、連片性好、多套含油層系疊合，又以低—特低滲透油藏為主。對于該類油藏利用直井開發(fā)具有一口井可以動用多套開發(fā)層系，但由于油藏物性差、隨著開采時間變長地層驅(qū)動能量不足，油井普遍表現(xiàn)為單井產(chǎn)量低、遞減快，采出程度低的特點。經(jīng)過這幾年水平井開發(fā)實踐，針對這類油層埋藏深、物性差、厚度大、垂向間距大、多套含油層系疊合的特低滲透油藏，利用水平井立體開發(fā)[1-4]，直井分層合注不但能高效動用特低滲透油藏難動儲量，還能提高采收率。

1 水平井立體開發(fā)概念

在我國油藏立體開發(fā)最早是在2007年以關(guān)鍵字提出來的，到2013年以后逐漸形成了特殊油藏立體開發(fā)的概念和開發(fā)模型[5-6]。我國的油藏立體開發(fā)目前主要有2種：一是勝利油田王端平、關(guān)富佳等針對斷塊多、油層多、非均質(zhì)性強、布井難度大的復(fù)雜斷塊油藏，提出利用水平井控制優(yōu)勢油砂體，定向井完善注采關(guān)系開發(fā)模型，這本質(zhì)上是一種“聯(lián)合優(yōu)化，整體開發(fā)”的方式；二是遼河油田任芳祥等針對隔夾層發(fā)育的塊狀稠油油藏，提出了多段多層水平井疊置、直井注汽開發(fā)模型[7]。

綜合兩種實踐模型可以看出，水平井立體開發(fā)是根據(jù)不同油藏特征，以高效動用儲量提高采出程度為目的，結(jié)合油藏平面和垂向上多套油層，既考慮油藏中流體的平面運移和驅(qū)動規(guī)律，又考慮油層在垂向上重力驅(qū)動的滲流特征的一種開發(fā)方式。水平井立體開發(fā)不僅適用于一套層系、一套井網(wǎng)，利用水平井和直井相結(jié)合的井網(wǎng)開發(fā)；也適用于多套含油層系、多套井網(wǎng)，利用水平井高效動用各含油層系、配套直井注水多套立體的井網(wǎng)同時開發(fā)[8-11]。國內(nèi)其他油田主要是針對厚塊狀、斷塊物性好、非均質(zhì)性強的油藏，利用水平井開發(fā)取得了一定的效果。而延長油田區(qū)內(nèi)斷塊不發(fā)育，油藏具有物性差、非均質(zhì)性強、隔夾層多、含油層系多、采出程度低的特點，為了有效提高油藏采出程度，實現(xiàn)高效開發(fā)，通過多年水平井開發(fā)實踐，建立了2種立體開發(fā)模型[12-15]。

1.1 一套層系多段雙層水平井疊置模型

針對一套層系中油層厚度大(>10 m)、中間有較穩(wěn)定的隔夾層(2 m)的油藏，利用雙層水平井疊置(圖1)開采，直井注水井配套注水。水平井壓裂投產(chǎn)建議以水平縫為主。

圖1 雙水平井疊置模型Fig.1 Double horizontal wells superposition model

1.2 多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型

針對低滲透油藏中多套層系油藏，其具有油藏埋藏深、物性差、單井產(chǎn)量低、采出程度低的特點，利用直井開采單層油藏產(chǎn)量低，多層合采層間干擾大。這類油藏利用水平井可高效開發(fā)，為了能一次動用多套低滲透油藏，提出直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型(圖2)。

2 延長油田水平井立體開發(fā)實踐及效果

目前，延長油田多含油層系疊合油藏主要是應(yīng)用常規(guī)井開發(fā)，對于儲層物性好、油層厚度大的優(yōu)質(zhì)儲層單井開發(fā)效果相對較好，后期產(chǎn)量低、含水高的時期便于改層換采其他層位。而埋藏深、物性差的低滲透油藏單井開發(fā)產(chǎn)量低、遞減快、采出程度低，對于這一類油藏主要采用水平井開發(fā)，直井配套注水開發(fā)模式，極大地提高了油井采出程度，得到了大家的共識。對于低滲透油藏中油層埋藏深、物性差、油層厚度大、垂向間距大的多含油層系疊合的油藏延長油田采用多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型，該方式首先在ZC區(qū)進行了實施。

2.1 ZC區(qū)油藏概況

ZC區(qū)位于陜西省吳起縣白豹鎮(zhèn)境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶的西部邊緣(圖3)，構(gòu)造簡單，主要為西傾單斜背景上由差異壓實作用形成的一系列由東向西傾沒的低幅鼻狀隆起，鼻狀隆起軸線近于東西向。東西向構(gòu)造與砂體有效配合，形成了良好的鼻隆背斜型圈閉，有利于油氣的聚集。主要含油層系長9油組儲層平均孔隙度為8.08%；平均滲透率為0.47 mD，該油藏屬于常溫低壓低孔特低滲巖性油藏，邊底水能量極弱[7-11]。

長9油層組頂部以李家畔泥巖底為界與長8油層組劃分，底部以高聲波、高伽馬、低電阻斑脫巖底為界與長10油層組劃分，地層厚度為100～130 m。根據(jù)地層特征及沉積旋回將長9劃分為3個亞油層組，分別為長91、長92和長93。其中長91地層厚度為30～35 m，組砂體厚度為12～20 m，油層厚度為6～10 m，自然電位、自然伽馬呈箱形，水動力能力較強，頂部有李家畔泥巖，底部有長92泥巖，形成了良好的生儲蓋條件。長92地層厚度為70 m，以泥巖為主。長93地層厚度為20～30 m, 砂體厚度為16～25 m，油層厚度為6～14 m，自然電位、自然伽馬由2～3個鐘形疊合組成，是典型的正旋回沉積(圖4)。

圖3 ZC區(qū)構(gòu)造位置Fig.3 ZC area location in Ordos basin

圖4 ZC區(qū)長9地層對比Fig.4 The stratigraphic contrast of Chang-9 layer in ZC area

2.2 ZC區(qū)水平井立體開發(fā)實踐與效果

2.2.1 多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型

ZC區(qū)長9油藏埋深為2 200～2 300 m，屬于低滲透油藏。它頂部有一套油頁巖，底部發(fā)育一套斑脫巖，長91是在水動力較強的環(huán)境下形成的大段塊狀砂巖，砂體厚度一般在20 m左右，分為1～2個單砂體，單砂體厚8～15 m，局部疊加為單層厚砂體。長92是較厚的泥巖，是較好的油氣遮擋層。長93是一套多旋回砂巖儲層，砂體厚度一般在20 m左右，分為2～3個單砂體，單砂體厚5～7 m。長91和長93兩套含油層系砂巖儲層中的石英含量在40%左右，長石含量在20%左右，巖屑含量在25%左右，填隙物含量在15%左右，巖石分選性中—好，磨圓度為次棱角—次圓，顆粒支撐，點—線接觸關(guān)系，孔隙式膠結(jié)，膠結(jié)程度中等—好。膠結(jié)物主要為方解石，一般含量在5%左右，最高可達10%。粒徑主要分布在0.13～0.45 mm，最大粒徑為0.5 mm。長91和長93上下兩套含油層具有油藏厚度大、連片性好、垂向間距大、物性差的特點，為了同時高效動用兩套油層，提出了多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型(圖5)。

根據(jù)延長油田對特低滲透油藏滲流機理、水平井井網(wǎng)部署優(yōu)化的研究認識[16-18]，在平面井網(wǎng)上，在原有井網(wǎng)基礎(chǔ)上部署平1、平2、平3井開發(fā)長93油層組，平4、平5、平6井開發(fā)長91油層組。周圍配套注水井1、2、3、4井(圖6)。部署主要參數(shù)見表1。根據(jù)裂縫監(jiān)測和鉆遇過程中無井涌井漏判斷該區(qū)裂縫較不發(fā)育，采用水平井垂直地層主應(yīng)力方向部署。

圖5 ZC區(qū)長9油藏剖面Fig. 5 The reservoir section of Chang-9 in ZC area

表1 部署水平井主要參數(shù)Table 1 The planed horizontal well parameters

圖6 ZC區(qū)長9雙水平井開發(fā)井位Fig.6 The double horizontal well development location

2.2.2 開發(fā)效果

長91水平井與直井按投產(chǎn)時間(月)拉齊以后發(fā)現(xiàn)(圖7)，初期日產(chǎn)油量水平井大于直井2.5 t；隨著生產(chǎn)時間變長，直井在生產(chǎn)20個月左右日產(chǎn)油量為0.7 t/d，水平井泄油面積是常規(guī)井的2～3倍，單井日產(chǎn)油2.5 t，且遞減較慢。

長91油層水平井與同區(qū)塊直井對比分析(表2)表明，按照月1%遞減預(yù)測水平井生產(chǎn)68個月的累計采油量，平4、平5、平6井分別是直井的4.12倍、3.68倍、2.48倍，采出程度是常規(guī)井的3.4倍。

長93水平井與直井按投產(chǎn)時間(月)拉齊以后發(fā)現(xiàn)(圖8)，初期日產(chǎn)油量水平井大于直井6.8 t，直井單井日產(chǎn)油2.6 t；隨著生產(chǎn)時間變長，直井在生產(chǎn)20個月左右日產(chǎn)油量為0.6 t/d，水平井泄油面積是常規(guī)井的3～4倍，單井日產(chǎn)油5.5 t，且遞減較慢。

圖7 按投產(chǎn)時間拉齊水平井與直井生產(chǎn)曲線對比(長91)Fig.7 The production comparison of horizontal wells and vertical wells

表2 長91層水平井與同區(qū)塊直井對比分析Table 2 The comparison of horizontal wells and vertical ones in Chang-91 layer

圖8 按投產(chǎn)時間拉齊水平井與直井生產(chǎn)曲線對比(長93)Fig.8 The production comparison of horizontal wells and vertical ones in Chang-93 layer

長93油層水平井與同區(qū)塊直井對比分析(表3)表明，按照月1%遞減預(yù)測水平井生產(chǎn)39個月的累計采油量，平1、平2、平3井分別是直井的6.49倍、6.44倍、5.61倍，采出程度是常規(guī)井的6.2倍。

表3 長93層水平井與同區(qū)塊直井對比分析Table 3 The comparison of horizontal wells and vertical ones in Chang-93 layer

3 結(jié)論

(1)在水平井開發(fā)實踐中延長油田目前主要有2種立體開發(fā)模型：一套層系多段雙層水平井疊置和多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型。在后期挖潛階段，建議重點針對老區(qū)未鉆穿層系油藏利用水平井加淺層油藏直井開發(fā)綜合模型、一口水平井階梯式動用多套層系模型。

(2)針對ZC區(qū)兩套含油層系疊合發(fā)育、油藏厚度大、連片性好、垂向間距大、物性差的油層地質(zhì)特征，提出水平井立體開發(fā)方案為多套層系直井注水驅(qū)油加水平井垂向重力泄油復(fù)合模型。采用排距130 m、井距500 m、井排方向為北東62°的菱形反九點井網(wǎng)布井。

(3)按照投產(chǎn)時間拉齊的方法對比分析同層系直井與水平井開發(fā)效果，水平井泄油面積是常規(guī)井的2～4倍，穩(wěn)產(chǎn)期單井日產(chǎn)油是常規(guī)井的2～5倍，生產(chǎn)相同時間水平井的累計采油量是鄰井的2.5～6.5倍，采出程度是常規(guī)井的4.8倍。水平井立體開發(fā)是今后研究和實踐的重點，是實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)的有力保障。