韓德新,楊春和
(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江大慶163411)
永樂油田位于黑龍江省肇州縣永樂鎮(zhèn)至肇源縣頭臺(tái)鎮(zhèn),東與宋芳屯油田南部、肇州油田相接,南與頭臺(tái)油田和肇源油田相連,北至太平屯油田東部,永樂油田在區(qū)域構(gòu)造上屬于三肈凹陷。在以往鉆井施工過程中經(jīng)常發(fā)生溢流、油氣侵,固井后管外冒等復(fù)雜事故,因此,研究引起永樂油田鉆井油氣侵和管外冒油的因素,成為該油田鉆井亟待解決的問題。
表1 肇212區(qū)塊發(fā)生油水侵井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
(1)首先從測(cè)井曲線綜合判斷確定為砂巖;
(2)自然電位負(fù)異常值較小、扁平或呈正異常;
(3)微梯度、微電位、側(cè)向電阻率值相對(duì)較高;
(4)聲速增大;
(5)流體曲線異常。
通過發(fā)生油侵的永177-67井與正常井永181-斜65曲線對(duì)比,永177-67井在1468m發(fā)生溢流,在1463.0~1464.6m,PⅠ4小層顯示為高壓層的電性特征,微電極曲線為高電阻值,無幅度差,自然電位曲線扁平,且聲速增大;而正常井永181-斜65井PⅠ4小層從微電極曲線正常,幅度差大,自然電位曲線負(fù)異常明顯,為正常壓力層。
根據(jù)高壓層的電性特征,對(duì)6口復(fù)雜井進(jìn)行解釋,共找到高壓層10個(gè),其中PⅠ4小層6個(gè),PⅠ5小層4個(gè)。從發(fā)生油侵的深度判斷,5口井剛鉆過高壓層,就發(fā)生了油侵。因此,確定引起6口井油侵的層位是PⅠ4小層和PⅠ5小層。
對(duì)已完鉆的70口井測(cè)井曲線進(jìn)行解釋,有14口井20個(gè)小層存在高壓層,高壓層主要集中在PⅠ4小層和PⅠ5小層。
將復(fù)雜區(qū)與非復(fù)雜區(qū)對(duì)比后發(fā)現(xiàn),高壓層以PⅠ4和PⅠ5小層為主,只是復(fù)雜區(qū)的高壓層厚度大在1.0m以上,非復(fù)雜區(qū)高壓層厚度小,一般在0.4~1.4m。
PⅠ4小層和PⅠ5小層為肇212區(qū)塊的主力油層,平均有效厚度在1.5m左右,具有出油能力強(qiáng)的特點(diǎn),這是引起肇212區(qū)塊2口井發(fā)生管外冒油復(fù)雜情況的主要原因。如:永181-67井發(fā)育4個(gè)高壓層,有效厚度達(dá)到4.2m,所以該井固后管外冒油。永177-69井發(fā)育2個(gè)高壓層,有效厚度達(dá)到3.2m,固后管外冒油,其余的4口井高壓層厚度在1.0~1.6m,固井后沒有發(fā)生管外冒油。
從平面分布情況來看,PⅠ4、PⅠ5異常高壓層主要分布在受斷層遮擋的部位,但其分布不具有連續(xù)性。
發(fā)生復(fù)雜的5口井處于兩條南北向延伸的斷層所夾持的狹長(zhǎng)地帶,有注水井7口,采油井25口,采用近反九點(diǎn)法注水。由于斷層的遮擋作用,注水井呈鏡像增加,因而在靠近斷層一側(cè)的采油井區(qū)地層壓力異常增高。
區(qū)塊發(fā)育四組裂縫,近東西向裂縫由于其開啟壓力低,在超高壓注水情況,東西向裂縫開啟,造成注水井排的油井80%以上發(fā)生水淹,東西向?yàn)樽⑷胨闹鳚B流方向,因此,由于裂縫系統(tǒng)的發(fā)育,導(dǎo)致地下油水運(yùn)移不均衡,使注入水在非主滲流方向,注采不平衡,引起地下地層壓力分布也不均衡。
從加密井砂巖鉆遇情況分析,平面上砂體發(fā)育變化較大,縱向上砂巖發(fā)育差異也較大,表明儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性較嚴(yán)重。
(1)注水井與周圍油井連通狀況比較好。油田經(jīng)過近十年的注水,受南北向斷層控制的狹長(zhǎng)地帶,角井及南北向采油井受效情況好,日采油在1.1~1.24t,鉆井區(qū)塊注水井鉆關(guān)后,角井的采液量下降,含水沒有大的變化,說明了盡管在南北向水線沒有形成突進(jìn),但是仍能看出注水的效果。區(qū)塊不同方向井見水情況見表2。
表2 區(qū)塊不同方向井見水情況統(tǒng)計(jì)表
(2)東西向高含水采油井采油方式的改變,地下注入水水驅(qū)方向發(fā)生改變。注水井排的采油井,含水近100%,低效井增多,東西向注水井排的采油井轉(zhuǎn)變?yōu)殚g抽或是提撈,由于其采油方式的轉(zhuǎn)變,其采液能力下降,使得地下水驅(qū)方向向角井及南北向采油井方向改變,角井方向的采油井,產(chǎn)液量增加,但含水變化不大。在注水井鉆關(guān)期間,其產(chǎn)液量也發(fā)生了變化,說明了油井受到來自注水井方向的動(dòng)力傳遞,而加密井的位置多處于注水井與角井的連線上,因此,加密調(diào)整井正處于壓力不斷累積的地區(qū)。
永樂油田總體在注水井的各個(gè)方向,壓力傳導(dǎo)比較均衡,油井含水相近,注采近于平衡。而肇212區(qū)塊東西向?yàn)槠渲鳚B流方向,注水井排的采油井水淹,造成南北方向及角井方向注采不平衡,其地下壓力分布呈現(xiàn)為條帶狀,即高壓—低壓—高壓—低壓。
注水井井眼周圍的壓力分布呈一個(gè)壓扁的橢圓形。而永樂油田的注水井井眼周圍的壓力分布近似于圓形。
地下壓力分布規(guī)律:
(1)注水井排壓力高,個(gè)別采油井地層壓力與注水井相當(dāng)。
(2)采油井排壓力低,地層欠壓,總壓差達(dá)到6~7MPa。
(3)在注水井排與采油井排之間的區(qū)域,由于距注水井近一半的距離,注入水不斷在此區(qū)域聚積,而形成較高的高壓區(qū),同時(shí)在注水井關(guān)井泄壓時(shí),由于受滲透率的影響,只是在近井地帶壓力能降下來,而鉆井位置的地層壓力短時(shí)間內(nèi)很難降下來,因此,在注水井與角井方向所布的加密井區(qū),容易形成憋壓區(qū)。
(4)永177-65井進(jìn)行了RFT地層壓力測(cè)試,測(cè)壓結(jié)果高壓層壓力系數(shù)在1.40~1.45左右,同時(shí)利用發(fā)生復(fù)雜時(shí)的鉆井液密度反算,地層壓力值在19~21MPa,較原始地層壓力增加了5~6MPa。
(1)肇212區(qū)塊加密調(diào)整井所鉆井區(qū)域,葡萄花油層的主力油層PⅠ4小層和PⅠ52小層存在異常高壓層。
(2)肇212區(qū)塊調(diào)整井地層壓力一般在19~21MPa,較原始地層壓力高出5~6MPa,地層壓力系數(shù)在1.40~1.45左右。
(3)肇212區(qū)塊新布調(diào)整井為注水井與角井的連線上,是富余油聚集的區(qū)域,同時(shí)也積累了較高的地層壓力。
(4)復(fù)雜井由于設(shè)計(jì)油層鉆井液密度過低,不能平衡最高小層壓力而發(fā)生復(fù)雜。
(5)在注水開發(fā)區(qū)內(nèi)鉆加密調(diào)整井落實(shí)注水井鉆關(guān)工作外,還要加強(qiáng)動(dòng)靜態(tài)分析,分析地下地質(zhì)情況及地層壓力分布情況,提供合理設(shè)計(jì)鉆井液密度的依據(jù)。