水平井與直井結(jié)合提高大底水疏松含礫砂巖油藏采收率

熊敏，程林松 （中國石油大學(xué) （北京）石油工程學(xué)院，北京 102249）

臨盤油田大蘆家臨2塊新近系館陶組館二段 （Ng2）油藏是一典型的大底水疏松砂巖油藏，油藏描述成果表明底水水體是油藏體積的239倍，底水能量異常充足，但底水錐進(jìn)一直影響其開發(fā)的采收率［1］。直井開發(fā)時，為降低底水錐進(jìn)時間，油井常不完全打開，但這又會降低油井的產(chǎn)能，在提高產(chǎn)能和減緩底水錐進(jìn)之間存在矛盾。隨著油水界面的不斷上升，這一矛盾越來越突出。水平井對解決這一問題有一定的優(yōu)勢［2］。從1996年開始探索利用水平井與直井結(jié)合提高其采收率，形成了一套完善的水平井與直井結(jié)合提高大底水疏松砂巖油藏采收率的技術(shù)。

1 油田地質(zhì)概況

大蘆家臨2塊新Ng2油藏是一典型的大底水疏松含礫砂巖油藏，是一個在背斜背景上被一條東西走向南掉的50～80m的正斷層切割的鼻狀構(gòu)造油藏。油層埋深1387～1426m，儲層為河流相沉積的厚層塊狀砂巖，砂層厚度140～150m左右，含油高度39m，含油面積1.2km2，石油地質(zhì)儲量340×104t。巖性以含礫砂巖及粉砂巖為主，局部為泥質(zhì)粉砂巖和粉細(xì)砂巖，泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)1.9%～6.2%。

臨2塊Ng2頂部含油段儲層內(nèi)部發(fā)育有5個泥巖隔層、灰質(zhì)夾層或泥質(zhì)砂巖夾層，0號、4號夾層以泥巖為主，起隔擋作用，其余夾層在較小范圍內(nèi)零星分布，巖性為灰?guī)r和泥質(zhì)砂巖，具有不同程度的滲透性。夾層對于底水錐進(jìn)有一定的阻擋作用。根據(jù)沉積的旋回性、韻律性和電性的組合特征及夾層特征，將Ng2頂部含油段細(xì)分為7個韻律段，0號韻律段在構(gòu)造中西部發(fā)育，1～3號韻律段含油范圍較大，4～6號韻律段含油范圍較窄，僅在構(gòu)造高部位靠斷層附近含油。

含油段砂體厚度一般26～39m，平均32m。儲層整體發(fā)育，平面分布比較穩(wěn)定，儲層物性較好，孔隙度30.5%～34.7% （平均33%），空氣滲透率722～2629mD （平均1500mD），縱向非均質(zhì)性不強，滲透率級差僅3.64。

Ng2儲層原油為常規(guī)稠油，初期地面原油密度0.9485g/cm3，地面原油黏度481mPa·s。在生產(chǎn)過程中，原油黏度增大，目前地面原油黏度672mPa·s。地層水礦化度9120mg/L，水型為CaCl2型。

油藏具有統(tǒng)一的油水界面，油水界面1420m。該油藏為常溫常壓系統(tǒng)，原始地層壓力14MPa，地溫梯度3.2℃/100m。

2 精細(xì)建模

為了更好地認(rèn)識油藏，更精確地進(jìn)行油藏數(shù)值模擬，更準(zhǔn)確地研究油水運動規(guī)律和把握剩余油分布規(guī)律，更合理地部署直井和水平井，根據(jù)臨2塊Ng2區(qū)域97口井的分層數(shù)據(jù)、小層精細(xì)對比結(jié)果和井斜數(shù)據(jù)，將油藏和底水作為一個整體，同時考慮儲層和泥巖夾層，用Petrel軟件建立了三維地質(zhì)模型和孔滲飽屬性模型。

數(shù)值模擬研究表明，縱向上受底水錐進(jìn)規(guī)律的影響，4～6號韻律段含油范圍小，已全部水淹；1～3號韻律段下部動用程度較高，水淹嚴(yán)重；1～3號韻律段上部動用程度較低，水淹較輕，剩余油富集；0號韻律段遠(yuǎn)離底水，水淹輕，剩余油也富集。由于底水的強烈錐進(jìn)，使剩余油分布在井間，并形成了“剩余油倒錐體”。而且隨兩井間井距的增加剩余油相對富集、隨含油高度的增加及井點累積采油量的減少 “剩余油倒錐體”的半徑增加。井距大于150m的井間，仍存在底水錐進(jìn)不到的區(qū)域。

3 水平井與直井結(jié)合開采方法

3.1 開發(fā)歷程

1972年12月直井稀井網(wǎng)投入開發(fā)，底水能量充足，主要投入采油井，一直天然水驅(qū)。經(jīng)歷了1986～1987年直井加密、1994年斜井加密和1996年9月以來水平井調(diào)整加密，在其開發(fā)曲線上均有明顯反映。

直井稀井網(wǎng)階段有6口直井生產(chǎn)，1972～1973年投產(chǎn)，均部署在構(gòu)造高部位，井距大 （多在400m以上），井網(wǎng)稀 （井網(wǎng)密度5口/km2），射孔厚度大 （平均11.5m）。由于底水能量充足，鄰井間互不干擾，初期不含水，產(chǎn)量高 （平均初產(chǎn)38.2t/d）。但因油稠及底水錐進(jìn)，無水采油期短 （平均5個月），油井見水后含水上升快。

1985年以后在構(gòu)造較高部位稀井網(wǎng)地帶鉆投產(chǎn)15口加密井 （9口直井、6口斜井），共有23口直（斜）井生產(chǎn)，井距150～250m，井網(wǎng)密度13.3口/km2。投產(chǎn)井射孔厚度減小 （平均4.6m），受底水影響減小，初期多不含水或含水較低 （平均30.2%），初產(chǎn)較高 （平均25.7t/d）。由于生產(chǎn)井的陸續(xù)投產(chǎn)，單元保持了較高的采油速度，開發(fā)效果明顯變好。階段末綜合含水93%，采出程度17.53%，計算采收率31.5%。

水平井技術(shù)的發(fā)展為挖掘厚油層底水油藏的剩余油開辟了一條新途徑。利用水平井開發(fā)，可有效減緩底水錐進(jìn)速度，控制含水上升速度。在深化油藏研究的基礎(chǔ)上，1996年9月以來在該塊鉆投15口水平井，其中打邊部或腰部剩余油7口、打井間剩余油8口，很好地動用了井間及邊部的剩余油。15口水平井平均初產(chǎn)26.6t/d，含水42.9%，單井平均累產(chǎn)油2.5×104t。水平井技術(shù)的引進(jìn)推廣使開發(fā)水平進(jìn)一步提高，階段末綜合含水98.3%，采出程度35.4%，計算采收率44.1%。

3.2 開采特征

1）產(chǎn)液能力 天然能量充足，供液好，開發(fā)初期平均單井日產(chǎn)液38.9t。到2012年6月處于特高含水期，水平井多采用電泵、直斜井多采用大泵生產(chǎn)，直斜井單井日產(chǎn)液42.8t，水平井單井日產(chǎn)液225.4t。

2）產(chǎn)油能力 臨2塊Ng2油層厚度大、儲層物性好，投產(chǎn)初期產(chǎn)量較高，初期平均單井日產(chǎn)油26.4t。隨著底水錐進(jìn)，含水上升，單井日產(chǎn)油量大幅度下降。到2012年6月單井日產(chǎn)油2.1t，直斜井單井日產(chǎn)油1.4t，水平井單井日產(chǎn)油2.9t。

3）含水率 開發(fā)初期投產(chǎn)井有1～7個月的無水采油期。見水后含水上升快，一般6個月可升至60%，16個月可升至80%，90%后含水上升緩慢。中低含水期隨射孔底界距油水界面距離的增大而延長。直井射孔底界距油水界面距離5～10m，生產(chǎn)4～8個月后含水上升至80%；射孔底界距油水界面距離15～20m，生產(chǎn)8～28個月后含水上升至80%；射孔底界距油水界面距離大于25m，生產(chǎn)40個月后含水上升至80%。高含水期是主要采油期，65%以上的可采儲量在含水90%以后采出。15口水平井含水上升明顯快于直斜井。

3.3 直斜井與水平井開采效果對比

鉆水平井之前共有28口直 （斜）井生產(chǎn)過，集中在油藏高部位，井距150～250m，單井控制儲量11.1×104t。投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油28.4t，含水24.3%，平均單井累產(chǎn)油3×104t。

15口水平井初期平均單井日產(chǎn)油能力26.6t，含水42.9%；目前開井14口，平均單井日產(chǎn)油能力2.9t，含水98.7%，平均單井累產(chǎn)油2.5×104t。

1996～1999年投產(chǎn)5口水平井，因投產(chǎn)時間長、構(gòu)造位置高，累產(chǎn)油多，平均單井累產(chǎn)油5.14×104t；2000～2003年投產(chǎn)10口水平井，因多數(shù)井處于構(gòu)造腰部，累產(chǎn)油少，平均單井累產(chǎn)油1.3×104t。

3.4 水平井與直井結(jié)合提高采收率潛力

鉆水平井之前，綜合含水已達(dá)93%，采出程度17.53%，計算采收率31.5%。鉆水平井以來，年產(chǎn)油量中水平井產(chǎn)量占的比例達(dá)到70%，預(yù)測采收率可達(dá)44.1%，提高12.6個百分點，增加可采儲量42.8×104t。

4 結(jié) 語

自1996年9月投產(chǎn)第1口水平井L2－P1井開始的水平井治理高含水大底水油藏技術(shù)，效果非常明顯，已取得巨大的效益，積累了豐富的經(jīng)驗，水平井 （側(cè)鉆水平井）與直井組合仍是今后進(jìn)一步挖潛剩余油、提高采收率的主要方向和對策。同時，面對高產(chǎn)液量、高含水引起的高污水量問題，也將探索新的思路，嘗試部分高液量高含水油井輪流關(guān)停來動態(tài)消錐的方法，實現(xiàn)穩(wěn)油控水，進(jìn)一步提高油田的開發(fā)效果。

［1］熊敏，劉傳鵬，邵運堂 .水平井技術(shù)在臨2塊館二段底水油藏開發(fā)調(diào)整中的應(yīng)用 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29（3），76～77.

［2］張厚青，劉冰，徐興平，等 .底水油藏中水平井的合理位置優(yōu)化研究 ［J］.青島大學(xué)學(xué)報 （工程技術(shù)版），2011，26（4）：68～72.

［編輯］ 蕭 雨