錦29塊低滲透性油藏二次開發(fā)可行性研究

朱傳喜

（中國石油遼河油田分公司錦州采油廠，遼寧錦州 121209）

錦29塊杜家臺油層是典型的深層低孔低滲儲層，該塊自1981年6月投產(chǎn)以來，一直依靠天然能量進行低速開發(fā)，目前停產(chǎn)。分析認為，造成斷塊開發(fā)效果差的主要原因是原開發(fā)方式不合理，構造、儲層“四性”關系及油氣水分布等地質(zhì)特征落實程度較低。為有效挖掘其剩余油氣潛力，有必要在油藏特征研究的基礎上對其進行開發(fā)效果評價及二次開發(fā)可行性研究，提出注水可行性方案，以最大限度提高該塊采收率。

1 油藏特征

錦29塊位于遼河凹陷西斜坡南端，是由南北兩條正斷層夾持的長條型背斜構造，內(nèi)部被5條斷層切割成五個小斷塊，構造形態(tài)為北東－南西走向，地層傾角4°左右，開發(fā)目的層為杜家臺油層，含油面積2.3 km2，油層厚22.7 m，地質(zhì)儲量231×104t。

儲層為扇三角洲前緣亞相沉積，縱向上砂體長期發(fā)育反復迭加呈互層狀，橫向連續(xù)性差，其儲層物性上表現(xiàn)出孔隙度和滲透率低、碳酸鹽和泥質(zhì)含量高，平均孔隙度為12.2%，平均滲透率為31.5×10－3μm2。

油層埋藏深度為2850～3200 m，單層厚度較薄，最厚6.2 m，最薄0.6 m，一般1～3 m。該塊縱向上具有三套油水組合，杜Ⅱ油層組連通較好，砂巖連通系數(shù)為72%，杜I、Ⅲ油層組砂巖連通系數(shù)分別為58%、52%?？v向上油層分布很不均勻，杜Ⅱ組最厚，杜I組其次，杜Ⅲ組最薄。油藏類型為層狀巖性構造油藏。

地面原油密度0.8277 g／cm3，原油粘度（50℃）3.39 mPa·s，凝固點22.6℃，含蠟量4.48%，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量4.31%；地層水類型為碳酸氫鈉型，總礦化度5539 mg／L。

2 開發(fā)效果評價及目前存在問題

2.1 油藏開發(fā)效果評價

（1）多數(shù)油井初期能夠自噴，但產(chǎn)量遞減快。杜家臺油層19口投產(chǎn)井，其中有12口井初期以自噴方式投產(chǎn)，占投產(chǎn)井數(shù)的63.2%，自噴井初期產(chǎn)量較高，平均單井日產(chǎn)油21.3 t，日產(chǎn)氣10931 m3，但產(chǎn)量遞減快。1984年區(qū)塊產(chǎn)量開始大幅遞減，1987年以后，盡管采取各種增產(chǎn)措施，采油速度始終在0.2%以下。

（2）具有溶解氣驅(qū)特征。該塊原始氣油比為223.4 m3／t，油井投產(chǎn)后表現(xiàn)出生產(chǎn)氣油比大幅度上升、產(chǎn)油量下降且油藏壓力下降快等特征。2007年地層壓力為17.99 MPa，已低于飽和壓力25.07 MPa，反映出該油藏具有溶解氣驅(qū)動特征。

（3）邊底水較弱，地層供液能力不足。杜家臺油層儲層物性較差，天然能量不足，普遍表現(xiàn)為供液能力差、產(chǎn)量遞減快。統(tǒng)計杜家臺油層投產(chǎn)井，平均生產(chǎn)厚度59.4 m，初期平均日產(chǎn)液21.3 t，采液強度僅0.36 t／（d·m）。

2.2 目前存在問題

（1）依靠天然能量開發(fā)，油井產(chǎn)量遞減快，區(qū)塊采出程度低。試油試采資料顯示：斷塊邊底水不活躍，天然能量不足。油井投產(chǎn)后一直采用天然能量開發(fā)，沒有穩(wěn)產(chǎn)期，產(chǎn)量呈指數(shù)遞減，遞減率達20%以上，區(qū)塊投產(chǎn)27年，原油采出程度僅4.72%。

（2）地層壓力低，油層脫氣嚴重。該塊原始地層壓力30.04MPa，飽和壓力25.07MPa，地飽壓差4.97MPa。開發(fā)至1988年6月，地層壓力降至12.8MPa，油層嚴重脫氣。從原油采出程度和天然氣采出程度也可看出這一點。

（3）區(qū)塊井距大，儲量控制程度低。該塊初期采用350m井距正方形井網(wǎng)投產(chǎn)，只有錦2－14－024井區(qū)局部加密為250m井距，單井控制地質(zhì)儲量15.8×104t。由于儲層物性較差，油井泄油半徑小，儲量動用程度低，井間存在未動用區(qū)域［1］。

（4）目前開發(fā)方式不完全適應油藏進一步開發(fā)的需要。衰減曲線法和指數(shù)遞減法預測目前開發(fā)方式下采收率只有4.72%，目前油井供液差反映出地層壓力低，需要轉(zhuǎn)換開發(fā)方式，補充地層能量。

3 二次開發(fā)可行性研究

3.1 原油性質(zhì)有利于注水開發(fā)

根據(jù)高壓物性資料統(tǒng)計，50℃原油粘度3.39 mPa·s，原油性質(zhì)為稀油，適合注水二次開發(fā)。

3.2 砂體的連通狀況較好

據(jù)目前所有完鉆井統(tǒng)計，杜家臺油層砂層連通系數(shù)75%，油層連通系數(shù)66%，主力油層砂層連通狀況較好，有利于注水實現(xiàn)二次開發(fā)。

3.3 儲層滲流物理特征研究

3.3.1 儲層巖石的表面潤濕性研究

潤濕性是儲層巖石的一個重要物理性質(zhì)，它既會影響到毛管壓力的狀態(tài)，又會影響到地層流體的驅(qū)替效率。一般情況下，油層潤濕性與滲透率有明顯關系，空氣滲透率小于300×10－3μm2的油層，一般是偏親水；滲透率大于1200×10－3μm2的油層一般是偏親油［2］。這種規(guī)律變化主要受束縛水飽和度的影響。隨著滲透率降低，泥質(zhì)含量的增高，束縛水飽和度也增高。當束縛水飽和度增加到25%～30%以后，油層潤濕性由親油向親水轉(zhuǎn)化。

該塊屬于低滲透油藏，泥質(zhì)含量較高（11.4%），束縛水飽和度為33.67%，油水相對滲透率曲線交點處的含水飽和度為57.5%。實驗結(jié)果表明該塊為強親水儲層（見表1）。

表1 錦29塊杜家臺油層潤濕性實驗結(jié)果

3.3.2 毛管壓力曲線研究

多種資料表明：毛細管壓力曲線的主要組成部分越是接近縱橫坐標軸，微觀孔隙結(jié)構越好，滲透率高，排驅(qū)壓力低；越是遠離縱橫坐標軸，微觀孔隙結(jié)構越差，滲透性差，排驅(qū)壓力高［3］。因此，應用毛管壓力曲線不僅可以研究儲層的孔隙結(jié)構，測定儲層的生產(chǎn)能力，還能評價儲層的儲滲性能。錦29塊在2口系統(tǒng)取心井中共取38塊樣品做了壓汞試驗。試驗結(jié)果見表2。從實測的毛管壓力曲線的形態(tài)特征上看，該塊屬于典型的低孔低滲油藏。

表2 毛管壓力曲線特征參數(shù)統(tǒng)計

3.3.3 巖心油水相對滲透率曲線研究

對錦29塊的錦2－14－25井2塊巖心進行了油水相對滲透率測定，測定結(jié)果為：束縛水飽和度平均為33.67%，殘余油飽和度平均為30.6%，兩相共滲區(qū)較寬，相跨度為35.73%，油水兩相相對滲透率曲線交點值為57.5%，大于50%，油藏巖石表現(xiàn)為親水特征，有利于注水開發(fā)。

3.3.4 儲層敏感性分析

巖石室內(nèi)研究表明，該塊儲層鹽敏損害程度為弱損害，臨界鹽度在2500mg／L左右，為強水敏性儲層（見表3）。

表3 儲層敏感性試驗結(jié)果

3.3.5 水驅(qū)油效率研究

水驅(qū)油實驗中，明顯看到隨著注入倍數(shù)的增加，注入壓力不斷升高（見圖1），表明該塊注水受滲透率、孔隙度小以及粘土膨脹發(fā)生敏感性的影響，實施注水較為困難，因此在注水過程中一定要控制水質(zhì)以及進行防膨等儲層保護措施。另外，在水驅(qū)油實驗中，測得見液壓力為2.3 MPa左右，表明該塊注水存在啟動壓力，具有非達西滲流特征。

圖1 樣品水驅(qū)油試驗結(jié)果

3.3.6 注水開發(fā)可提高采收率

從理論分析和預測水驅(qū)砂巖油藏采收率經(jīng)驗公式來看（見表4），該塊注水二次開發(fā)最終采收率為21.5%，比天然能量開發(fā)提高16.82%。

表4 錦29塊采收率預測方法統(tǒng)計

4 二次開發(fā)油藏工程設計

4.1 設計原則

（1）以次級斷塊為單元，合理完善油藏的注采系統(tǒng)；

（2）該塊含油面積小且形狀不規(guī)則，采用反九點面積注水方式；

（3）鑒于目前油層脫氣嚴重，采油方式上立足于機械采油；

（4）在滿足采油速度、一定穩(wěn)產(chǎn)年限的前提下，爭取獲得較高的采收率。

4.2 具體部署

（1）井網(wǎng)井距：采用一套開發(fā)層系，考慮該塊儲層物性差的實際，確定合理井距為180m，目前井距為252m，實施加密井6口，實現(xiàn)正方形注采井網(wǎng)。

（2）注水方式：該塊注采比確定為1∶1.5，主體部位采用面積反九點法注水，邊部實行點狀注水。

（3）水質(zhì)要求：根據(jù)水質(zhì)物模實驗結(jié)果，參照中國石油行業(yè)標準SY－5329－94碎屑巖注水水質(zhì)標準，該塊注入水水質(zhì)要求見表5。

（4）注采壓力系統(tǒng)及合理壓力水平的確定：注水井最大流動壓力不超過破裂壓力的70%～80%，生產(chǎn)井的流動壓力約為飽和壓力的80%。

表5 錦29塊注入水水質(zhì)要求

5 結(jié)論與建議

（1）錦29塊杜家臺油層為深層低孔低滲油藏，可采用注水方式實施二次開發(fā)。

（2）該塊儲層物性較差，部分井需進行壓裂，有必要進行壓裂監(jiān)測，以識別和判斷壓裂裂縫的規(guī)模、走向，為搞好注水開發(fā)提供準確信息。

（3）該油藏儲層具有非達西滲流特征，開發(fā)過程中應加密井網(wǎng)，超前注水以提高壓力來降低啟動壓力，達到高效開采。

（4）錦29塊縱向上三個油層組儲層物性差異性較大，應采用分注分采方式，降低油層縱向矛盾。

［1］劉吉余.油氣田地質(zhì)開發(fā)基礎［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006：364－367.

［2］葛家理.油氣層滲流力學［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1982：25－26.

［3］付曉燕.低滲透儲集層微觀水驅(qū)油機理研究［J］.新疆石油地質(zhì)，2005，26（6）：681－683.

［4］秦同洛，李璗，陳元千.實用油藏工程方法［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1989：232－234.