西非深水海底扇油田開發(fā)策略研究

胡偉巖 楊 莉 楊寶泉 皮 建

(中海油研究總院,北京 100027)

西非深水海底扇油田開發(fā)策略研究

胡偉巖 楊 莉 楊寶泉 皮 建

(中海油研究總院,北京 100027)

通過對西非深水A油田的開發(fā)方案設計、隨鉆跟蹤和生產動態(tài)分析，從產量接替方式、井網、井距、井型、開發(fā)方式、注水時機等方面對西非深水海底扇油田的開發(fā)策略進行研究。這些開發(fā)策略已在西非深水海底扇油田的開發(fā)中得到了成功的應用。

西非深水；開發(fā)策略；產量接替；早期保壓；稀井高產

1 地質油藏特征

西非深水海底扇油氣田分布在西非大陸邊緣的幾內亞灣，世界最大的海退型三角洲－尼日爾三角洲延伸到幾內亞灣的深水海域。該區(qū)是非洲最重要的油氣富集區(qū)，是目前全球性的勘探、開發(fā)熱點區(qū)域。

西非深水海底扇油田埋深在1 300～2 000m，整體構造比較簡單，部分油田有一定的斷層發(fā)育。巖石類型為砂巖。主要沉積類型為深水濁積水道和朵葉復合體兩類。水道沉積一般儲層平面物性有一定的變化，而朵葉沉積一般儲層物性平面變化不大。儲層物性較好，一般為中高孔、中高滲。油藏為正常的溫壓系統(tǒng)，同時受巖性和構造雙重控制。多數(shù)油田具有一定的儲量規(guī)模，且流體性質較好，一般為輕質低黏原油或揮發(fā)油。

2 面臨的開發(fā)挑戰(zhàn)

此類油田在開發(fā)過程中面臨以下幾個方面的挑戰(zhàn)：（1）深水油田一般采用FPSO+水下井口的開發(fā)模式，因此工程投資巨大，要求油田有一定的穩(wěn)產期，以保證設施的充分利用；（2）鉆完井投資大，1口井的鉆完井費用約為4億元人民幣；（3）油田氣油比高，地飽壓差小，且部分油田為揮發(fā)性油藏；（4）西非地區(qū)環(huán)保要求高，要求油田做到“零排放”。針對此類油田的地質油藏特征和開發(fā)挑戰(zhàn)，借鑒周邊油田開發(fā)經驗，以經濟高效開發(fā)為指導，對影響開發(fā)效果的關鍵開發(fā)策略進行研究，形成了一套適合深水油田開發(fā)的幾個開發(fā)策略：產量接替策略、稀井高產策略、早期保壓開發(fā)策略和油氣綜合利用策略。

3 開發(fā)策略研究

3.1 產量接替策略

西非深水地區(qū)一般的工程模式是FPSO+水下井口，F(xiàn)PSO的產量規(guī)模多為年產千萬方，工程投資巨大。因此多數(shù)深水油田開發(fā)均采取聯(lián)合開發(fā)、共享工程設施的方式以降低開發(fā)成本，提高回報。一般情況，油田或油田群的產量需要3～8a的穩(wěn)產期，以降低設施處理能力并充分利用已建工程設施。但各個油田因油氣儲量規(guī)模、儲量品質等差異，存在以下三種模式：獨立開發(fā)，層間接替；依托開發(fā)，主力油田先投產，非主力油田接替；聯(lián)合開發(fā)，多個小規(guī)模油田聯(lián)合開發(fā)。

（1）獨立開發(fā)，層間接替

A油田位于尼日利亞南部海域，距海岸線約135km，平均作業(yè)水深1 300～1 450 m，主要油層為A、B、D、EF和G等5個，原油可采儲量約為0.99×108m3，天然氣可采儲量為286×108m3。該油田為深水濁積扇水道和朵葉沉積［2］。儲層物性較好，流體為揮發(fā)性原油［1］。該油田儲量規(guī)模大、探明程度高、儲量品質好，開發(fā)方案以獨立開發(fā)為主。同時為維持油田的穩(wěn)產期，方案通過優(yōu)化鉆井進度，所有開發(fā)井分期分批投產，先動用主力油層A、D、G砂體，非主力油層B、EF砂體作為后期接替。通過這一策略，該油田可實現(xiàn)日產原油2.78×104m3，穩(wěn)產期5a。實現(xiàn)了工程設施的充分利用和有效開發(fā)。

（2）主力油田先投產，非主力油田接替

如圖1所示，EGM、EGS和 PRW 油田處于同一區(qū)塊，其中EGM油田儲量規(guī)模最大，儲量品質最好，而另外2個油田EGS和PRW油田規(guī)模較小。為此，方案設計EGM油田先投產，生產3年后，PRW投產，之后EGS投產，從而維持日產油3.18×104m3（20萬桶）的規(guī)模達 6a。 在單個油田難以獨立支撐一套完整的深水油田開發(fā)投資的情況下，多以主力油田為主進行開發(fā)，其他油田補充進行接替。

圖1 油田開發(fā)產量接替圖

（3）聯(lián)合開發(fā)，不斷接替

安哥拉18區(qū)塊水深約1 500m，由7個油田組成，每個油田均不具備獨立支持一套深水工程設施的能力。從圖2中看出，為了保證油田開發(fā)的經濟性，采用了油田間接替的策略。油田群投產初期投產儲量規(guī)模和品質均較好的數(shù)個油田，其油田后期接替。通過這種策略，保證了整個油田群高峰產量達到 3.18×104m3/d（20萬桶），并穩(wěn)產約 6a。

雖然這三種方式不同，但其核心均是儲量、產量接替策略，可降低工程設施費用，維持較長的穩(wěn)產期。

3.2 稀井高產策略

針對深水油田鉆完井費用高，開發(fā)井鉆完井成本占整個開發(fā)成本的比例非常高，因此為了用較少的井數(shù)來開發(fā)好油田，取得較好的經濟效益，從以下幾個方面進行了研究：

圖2 安18區(qū)塊油田聯(lián)合開發(fā)產量接替圖

首先進行井型優(yōu)化。對于多期疊加的水道復合體，設計了定向井多層合采的開發(fā)策略。針對朵葉沉積體采用全水平井開發(fā)（含水平注水井和水平注氣井），獲得了較好的開發(fā)效果。

提出了“稀井高產”的策略。根據深水海底扇油田砂體厚度大、儲層平面連通性好、儲層物性好和流體性質好的特征，提出了“稀井高產”的開發(fā)策略。在A油田開發(fā)方案中，共設計開發(fā)井44口，平均注采井距1.5km，最大注采井距2.5km。平均單井控制儲量約 636×104m3（40 百萬桶）［1］。整體來說，西非深水地區(qū)1口開發(fā)井相當于需要控制1個陸上或淺水中小型油田的地質儲量。

另外，為進一步降低開發(fā)投資，減少開發(fā)井數(shù)，針對部分西非深水海底扇油田斷層比較發(fā)育的特征，創(chuàng)新性地提出了“跨斷層”水平井，進一步提高單井的儲量動用程度。針對部分油田為后期水道下切朵葉而形成的復合砂體的特征，設計了跨水道和朵葉的水平井或大斜度井的開發(fā)策略。

3.3 早期保壓開發(fā)

針對西非深水海底扇油田氣油比高，地飽壓差小，且部分油田為揮發(fā)性油藏的特點，主要通過加強注水、注氣維持較高的壓力水平來實現(xiàn)和維持高產。A油田結合其不同油藏的流體特征，設計了注水和注氣相結合的開發(fā)方式，注采井數(shù)比為1︰1，并強調早期注水/注氣保持地層壓力，多數(shù)油藏投產即注水。部分油藏還創(chuàng)新性地采用了注采比大于1的方式開發(fā)。生產實踐表明，較高的能量保持水平是深水油田開發(fā)的靈魂。A油田的生產實踐表明，早期保壓奠定了高效開發(fā)的基礎，實現(xiàn)了該油田較高的采油速度。

3.4 油氣均衡開采、綜合利用

西非地區(qū)對于環(huán)保的要求很高，產出氣不允許燃燒。西非深水油田一般日產油規(guī)模為3.0×104m3，流體為輕質油和揮發(fā)油為注，氣油比一般為100～700m3/m3，日產伴生氣規(guī)模一般在（300～2 000）×104m3，日產氣規(guī)模較大。這部分產出氣回注可以補充地層能量，外輸可以產生商業(yè)價值。A油田方案設計中，為最大限度地實現(xiàn)油氣均衡開發(fā)利用，油田產出的氣在滿足自用和外輸?shù)那疤嵯?，注入到D油藏來提高原油采收率，目前A油田日產出氣量超過1 000×104m3，日回注氣量達到 600×104m3。另外平臺設計了四級分離器進行油氣分離，實現(xiàn)了油田開發(fā)的零排放，提高了資源利用率。

4 結 論

本文針對西非深水海底扇油田的地質油藏特征和面臨的主要開發(fā)挑戰(zhàn)，提出了產量接替、稀井高產、油氣綜合利用和早期保壓開發(fā)等策略。這些策略已在A油田的開發(fā)實踐中得到了成功的應用。

[1]楊秀夫.尼日利亞AKP0油田深水鉆完井實踐與思考[M].北京:中國海上油氣，2008.

[2]呂明.尼日利亞深水區(qū)海底扇沉積模式成因探討及勘探意義[M].北京:中國海上油氣，2008.

[3]塔雷克·艾哈邁德.油藏工程手冊〔M].北京:石油工業(yè)出版社，2002.

Development Strategy Study about the West-Africa Deep-water Submarine Fan Oilfield

HU Weiyan YANG Li YANG Baoquan PI Jian
(CNOOC Research Center，Beijing 100027)

We have investigated some deep-water oilfields that are onstream.Therefore,we summarize the development strategy of west Africa deep-water oil field such as production maintenance,well spacing,well type,development method and timing of water injection.Some strategies have been widely used for the development of the west Africa deep-water oil fields.

west-Africa deep-water；development strategy；production maintence；pressure maintaining in early period；high production of rare well

TE32+3

A

1673-1980(2012)05-0031-03

2012-04-24

胡偉巖(1978-)，男，黑龍江綏化市人，研究方向為油氣藏工程及油田開發(fā)方案設計。