程寶慶,祝永甜,張賀舉,陳增裕,高云龍,楊堅(jiān)
(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分湛江公司,廣東 湛江 524057;2.廣東石油化工學(xué)院,廣東 茂名 525000)
潿洲A油田S井區(qū)潿四段采用注氣開發(fā),12采2注井網(wǎng),目前日產(chǎn)油約669 m3/d,氣油比約826 m3/m3;采出程度31.2%,累積注氣8.99×108m3,累積注采比0.73,注氣后累產(chǎn)243.84×104m3。
A11井自2014年8月氣體突破后,氣油比快速上升,產(chǎn)油量下降較快,至2021年3月氣油比達(dá)2 000 m3/m3,氣體無效循環(huán),日產(chǎn)油從約300 m3/d降至不足100 m3/d,嚴(yán)重影響開發(fā)效果。
潿洲A油田S井區(qū)潿四段A、B、D砂體儲(chǔ)層孔隙度分布在11.85%~18.15%之間,平均孔隙度為15.68%;儲(chǔ)層滲透率分布在2.29~191.62 mD,平均滲透率為64.73 mD,為中低孔-中低滲儲(chǔ)層。潿洲A油田S井區(qū)A3、B7為注氣井,如圖1所示,A3-A11滲透率[1]較好,形成優(yōu)勢滲流通道[2-5]。
圖1 潿四段A、B、D砂體平均滲透率等值線圖
層間非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層或砂體之間控制流體儲(chǔ)集和流動(dòng)的地質(zhì)因素的差異,包括各種沉積環(huán)境的砂體在垂向上交互出現(xiàn)的規(guī)律性或旋回性,以及作為隔層的泥質(zhì)巖類的發(fā)育和分布規(guī)律,即砂體的層間差異。A3-A11-A12井區(qū)層間滲透率極差在2.91~8.88 mD之間,明顯高于B7-B6-B5井區(qū)的1.22~2.37 mD;層間滲透率突進(jìn)系數(shù)在1.76~2.39,高于B7-B6-B5井區(qū)的1.08~1.47;層間滲透率變異系數(shù)在0.68~1.15,高于B7-B6-B5井區(qū)的0.10~0.43。潿四段A、B、D三個(gè)砂體間的隔夾層厚度在4.7~81 m之間,能對(duì)上下儲(chǔ)層形成分隔。
平面非均質(zhì)性是指一個(gè)儲(chǔ)層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、砂體的連續(xù)性,以及砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的平面變化所引起的非均質(zhì)性。受沉積時(shí)期物源供給物質(zhì)的差異與水動(dòng)力條件強(qiáng)弱的影響,三個(gè)砂體平面非均質(zhì)性也存在一定差異。A、B、D砂體的滲透率變異系數(shù)分別為1.49、0.76、1.75,滲透率極差分別為156.3、53.5、490.0,滲透率突進(jìn)系數(shù)分別為6.8、2.4、6.5。A、B、D砂體儲(chǔ)層的平面非均質(zhì)性均較強(qiáng)。
層內(nèi)非均質(zhì)性指小層層內(nèi)巖性、物性、含油性等儲(chǔ)層性質(zhì)在垂向上的變化,包括層內(nèi)垂向上滲透率的差異程度、層內(nèi)粒度韻律及滲透率的非均質(zhì)程度、層內(nèi)不連續(xù)薄夾層的分布等[6]。B6、B7井A、D砂體非均質(zhì)性中等偏弱,B砂體非均質(zhì)性較強(qiáng);A11、A12井三個(gè)砂體非均質(zhì)性整體表現(xiàn)為中等偏弱,如表1所示。整體而言,A3-A11-A12井區(qū)層內(nèi)非均質(zhì)性弱于B7-B6-B5井區(qū),且A3-A11-A12井區(qū)物性更好,因此注氣效果A3-A11-A12井區(qū)應(yīng)更好,實(shí)際注氣受效結(jié)果也是A3-A11-A12井區(qū)更好。潿四段A、B、D砂體夾層以物性夾層為主,其中A砂體僅有B7、B6井存在泥巖夾層,厚度偏厚,其他部分井存在物性夾層,部分井不存在夾層。
表1 潿洲A油田儲(chǔ)層層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性參數(shù)表
層間非均質(zhì)的作用體現(xiàn)在小層間的滲透率差異,通過對(duì)地層系數(shù)KH的約束,進(jìn)一步影響生產(chǎn)井層間生產(chǎn)動(dòng)用狀況。如表2所示,滲透率相差不大時(shí),單根巖心實(shí)驗(yàn)采收率比并聯(lián)巖心高15%左右;并聯(lián)巖心中,滲透率極差在1.7~1.8 mD,并聯(lián)巖心中滲透率高的巖心比滲透率低的巖心驅(qū)油效率高22.7%~25.3%。
表2 單根巖心與并聯(lián)巖心驅(qū)油結(jié)果(衰竭后氣驅(qū))
如圖2所示,以注氣井A3井為例,采油井A11井D砂體未射孔前,主要受效層位為B砂體,其厚度明顯大于A砂體,B砂體物性也比A砂體好;A11井D砂體射孔生產(chǎn)后,主要受效層位為D砂體,主要是D砂體物性遠(yuǎn)好于A、B砂體,其滲透率是B砂體的2.7倍,這與并聯(lián)巖心驅(qū)油結(jié)果一致,也與A3井監(jiān)測的注氣剖面一致。
圖2 過A3、A11、A12井連井剖面圖
不同沉積相帶的滲透率差異造成平面的非均質(zhì)性。從A3井注氣后,在A3井東北部的構(gòu)造高部位新鉆井A4、A5井潿四段A、B、D砂體測井解釋為氣層,可以看出,注入氣率先在高部位形成次生氣頂,如圖3所示,然后沿相對(duì)的高滲條帶驅(qū)替原油,隨著高部位氣頂?shù)男纬?,逐漸向低部位驅(qū)替原油,形成優(yōu)勢滲流通道(A3~A11),進(jìn)而影響平面驅(qū)油效率和波及效率。從圖1可以看出,在A3~A11井一帶存在相對(duì)的高滲條帶,根據(jù)目前生產(chǎn)井氣油比分析,A3井注入氣向A11井方向推進(jìn)速度較快,實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料表明A11井氣油比上升較快。
圖3 S井區(qū)潿四段A、B、D砂體生產(chǎn)氣油比等值線圖
不同巖性的巖石在縱向上以不同的方式組合,形成不同類型的沉積韻律,注氣開發(fā)時(shí),由于油、氣的重力差異,沉積韻律不同,氣驅(qū)特征也不同。正韻律油層為滲透率下高上低,氣油比上升慢,油層縱向氣驅(qū)厚度大;反韻律油層為滲透率下低上高,氣驅(qū)時(shí)氣油比上升快,縱向上氣驅(qū)厚度小。
如圖4所示,以注氣井B7井為例,B5、B7、B6井A砂體韻律均不同,其驅(qū)替效率各異。其中B7井A砂體為反韻律油層,上部油層物性優(yōu)于下部,是主要吸氣部位,在B7井注氣,會(huì)在高部位形成氣頂;B5井位于構(gòu)造高部位,且B5井A砂體為正韻律油層,下部油層物性優(yōu)于上部油層,在B7井注氣后可以增加氣驅(qū)厚度,提升驅(qū)油效果;B6井A砂體為反韻律油層,滲透率下低上高,由于B6處于研究的構(gòu)造低部位,在注氣過程中容易形成高部位氣頂,其高部位的氣頂向下驅(qū)替原油,進(jìn)而提高采收率。綜合構(gòu)造、A砂體油層韻律類型分析表明,注氣后受效明顯的首先是B5井,B7井B砂體注氣量少于A砂體,D砂體注氣量較少,可忽略不計(jì)。
B5井A、B砂體的構(gòu)造部位、儲(chǔ)層物性條件均優(yōu)于B6井,在B7井注氣過程中,B5井更容易受效,注氣理論分析結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)一致。
(1)潿洲A油田注氣井(如A3井)層間非均質(zhì)性較強(qiáng),層間矛盾更突出,易存在吸氣不均勻的現(xiàn)象,與A3井監(jiān)測的注氣剖面一致。生產(chǎn)井層間非均質(zhì)性較強(qiáng),主要受效層位是高滲層,也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致(氣驅(qū)實(shí)驗(yàn)并聯(lián)巖心中滲透率高的巖心比滲透率低的巖心驅(qū)油效率高22.7%~25.3%)。
(2)A3、B7井注入氣率先在高部位形成次生氣頂,然后沿相對(duì)的高滲條帶(A3~A11)驅(qū)替原油,隨著高部位氣頂?shù)男纬桑饾u向低部位驅(qū)替原油,形成優(yōu)勢滲流通道(A2~A11),進(jìn)而影響平面驅(qū)油效率及波及效率。
(3)正韻律油層(如B5井潿四段B砂體)滲透率下高上低,油層縱向氣驅(qū)厚度大,氣油比上升慢,驅(qū)油效率相對(duì)較高。