層系重組和井網(wǎng)重構(gòu)提高開發(fā)效果可行性研究

陳一鶴 （中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院,北京 102249)

1 Z-K1區(qū)塊地質(zhì)及生產(chǎn)情況現(xiàn)狀

Z-K1區(qū)塊為兩條北-東走向正斷層所夾持的地壘式長軸背斜，地層厚度為600-1500m，多旋回沉積。在縱向上劃分為6個油組：Z-0、Z-I、Z-II、Z-III、Z-IV、Z-V,其中Z-IV、Z-V為主力含油層段。Z-V油組發(fā)育充分，河道連片性及砂體連通性很好；Z-IV油組河道規(guī)模相對較窄，砂體連通性稍差。該區(qū)塊砂體相互切割疊置，多數(shù)油層呈大面積連通，主要受構(gòu)造和巖性控制。

Z-K1區(qū)塊從1999年開始進(jìn)入合注合采、局部加密、產(chǎn)量遞減、含水上升的開發(fā)階段。從2005年開始，改變了開發(fā)方式，采用規(guī)模動用Z-IV油組，控水穩(wěn)油的開發(fā)策略。目前，Z-K1區(qū)塊平均采油速度為0.6%，采出程度為27.89%，綜合含水93%，已整體進(jìn)入“雙高”開采階段。目前，該區(qū)塊開發(fā)過程中存在的最主要問題是：1.注采層系不清晰，部分井網(wǎng)層系欠完善2.部分井區(qū)注采井?dāng)?shù)比不合理；3.部分井區(qū)水井過密；4.部分井區(qū)處于天然能量開采狀態(tài)；5.部分井區(qū)沒有井控制。

2 層系重組方案研究

由于該區(qū)塊長井段合采合注，致使層間矛盾日益突出，動用程度降低，分層系開發(fā)是減緩層間矛盾的有效手段。根據(jù)ZK1區(qū)塊開發(fā)層系的現(xiàn)狀和長井段合注合采前后動用程度、水驅(qū)采收率的變化等方面，認(rèn)為該油藏有必要進(jìn)行層系重組，原因如下：a）通過非主力層獨(dú)立開發(fā)層系可行性評價(jià)，發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊動用程度差的單砂體綜合含水較低，其儲量占總儲量的11.2%。但非主力層大部分單砂體分散，重疊面積小，整體儲量豐度低,且不在一個層段，實(shí)施難度大。局部具有鉆加密井的條件，但是整體開發(fā)難度大、成本高。因此，非主力層不具備劃分獨(dú)立一套層系的條件，應(yīng)立足于依靠主力層系的開發(fā)井網(wǎng)[1]；b）通過不同開發(fā)層系開發(fā)效果分析研究后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊多吸水的層多產(chǎn)液，少吸水的層少產(chǎn)液，不吸水的層不產(chǎn)液；各斷塊各層段之間動用程度差異大，適合分層系開發(fā)；c）通過隔層分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Z-K1各斷塊不同開發(fā)層系之間具有比較穩(wěn)定的泥巖隔層，適合進(jìn)行開發(fā)層系的重組；d）剩余資源量分析，剩余資源量充足，剩余油含量豐富、地質(zhì)儲量高，適合進(jìn)行層系重組調(diào)整；e）剩余可動油儲量下限計(jì)算結(jié)果，見下表1。經(jīng)過綜上因素考慮最終確定層系重組方案如下表2。

3 井網(wǎng)重構(gòu)方案研究

3.1 合理井網(wǎng)密度研究

進(jìn)行井網(wǎng)重構(gòu)時，需要充分考慮合理的井網(wǎng)密度，要分別計(jì)算最優(yōu)井網(wǎng)密度、極限井網(wǎng)密度、合理井網(wǎng)密度，才能最終確定最適合本區(qū)塊的合理井網(wǎng)密度。根據(jù)交匯法和單井產(chǎn)油量經(jīng)濟(jì)界限法兩種方法進(jìn)行計(jì)算得到結(jié)果如下表3。根據(jù)結(jié)果分析該區(qū)塊6個斷塊均有加密調(diào)整的潛力，但具體的加密井?dāng)?shù)和加密方案需根據(jù)剩余油潛力和單井井況分析等實(shí)際情況進(jìn)一步確定。

3.2 合理井網(wǎng)形式和注水方式的選擇

由于Z-K1區(qū)塊斷塊面積小，形狀不規(guī)則，為了更好的控制地質(zhì)儲量，不可能形成規(guī)則的開發(fā)井網(wǎng)，該區(qū)塊擬采用三角形的井網(wǎng)、點(diǎn)狀面積注水。這種方式有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性，可以使油井多面受效，保持注采平衡。同時，三角形的井網(wǎng)更容易形成比較完善的注采系統(tǒng)，注水波及系數(shù)較高。通過油藏?cái)?shù)值模擬，針對該區(qū)塊可能采用的幾種井型進(jìn)行了擬合分析，如下圖1，可以發(fā)現(xiàn)大斜度井由于考慮了單砂體井網(wǎng)完善性和剩余油分布，開發(fā)效果明顯好于直井。水平井初期日產(chǎn)油量較高，但累積產(chǎn)油量明顯低于直井，含水上升也較快，效果不理想。因此，該區(qū)塊的擬打新井應(yīng)以大斜度井和直井為主[2]。

表1 剩余可動油儲量下限

表2 最終層系調(diào)整方案

表3 合理井網(wǎng)密度計(jì)算結(jié)果表

表4 不同開發(fā)方案數(shù)值模擬結(jié)果表

Z 1266-86 Z 12881212 Z I V，V 1-4 Z V 5-13 Z I V，V 1-4 Z V 5-13

圖1 數(shù)值模擬選擇井型示意圖

針對本區(qū)塊實(shí)際，結(jié)合井網(wǎng)部署方法，按照以下原則進(jìn)行調(diào)整：1）對高含水低能的井轉(zhuǎn)注；2）帶病生產(chǎn)及停產(chǎn)無法修復(fù)的生產(chǎn)井，利用側(cè)鉆井進(jìn)行挖潛；3）對未射孔或升級油層進(jìn)行補(bǔ)孔；4）在剩余油相對富集，飽和度較高、少井的區(qū)域，部署新油井，新油井以大斜度井和直井為主；5）注采井?dāng)?shù)比低于1：2的井區(qū)，適當(dāng)增加注水井點(diǎn)；6）針對存在優(yōu)勢滲流通道的井組，及主力油砂體水淹嚴(yán)重、剩余油高度分散的井組，在井網(wǎng)完善的基礎(chǔ)上開展深部調(diào)驅(qū)；7）無法修復(fù)且沒有利用價(jià)值的井永久棄置；套損套變井問題部位以上暫無認(rèn)識的，實(shí)施封層暫閉。

4 層系重組和井網(wǎng)重構(gòu)有效性論證

為了論證此次層系調(diào)整和井網(wǎng)重構(gòu)的有效性，以Z1281斷塊為例建立了方案論證模型，研究了不同層系組合、不同開發(fā)方式和不同井距、井型對開發(fā)效果的影響。選擇有代表性的主力斷塊Z1281建立論證模型；平面網(wǎng)格步長：30×30米；網(wǎng)格數(shù)：35*46*42=67620個網(wǎng)格；包含地質(zhì)儲量676.96萬噸，占全區(qū)的1/3；油井48口，水井29口。利用數(shù)值模擬方法論證了以目前開采方式開發(fā)的基礎(chǔ)方案、提液生產(chǎn)方案以及升高地層壓力開采方案對開發(fā)效果的影響，并分析了提液和升壓對最終采收率、采油速度和單井產(chǎn)量遞減率等的影響。從提高最終采收率來看，單純提液會加大層間矛盾，最終采收率比基礎(chǔ)方案略差；但提液可以緩解產(chǎn)量遞減，初期采油速度較高，且提液幅度越大初期單井產(chǎn)量遞減也越快，提液50%的方案產(chǎn)量遞減相對較慢；升壓可以避免局部脫氣現(xiàn)象，有利于提液；但由于增加注水量引起含水上升速度過快，開發(fā)效果較差。利用數(shù)值模擬方法論證了按目前生產(chǎn)方式、合注合采、按不同含水組合層系、不同采出程度組合層系以及按層段組合層系等開發(fā)方式對開發(fā)效果的影響，優(yōu)選了合理的層系組合方式，具體模擬結(jié)果見表4。從提高采收率幅度以及初期采油速度等指標(biāo)來看，按層段組合開發(fā)層系優(yōu)于其他方案，在工藝上具備可行性[3]。

接著，再利用數(shù)值模擬方法論證了按層段組合層系開發(fā)方式下采取深部調(diào)驅(qū)、封堵高含水層、新井先射低含水層、后射高含水層等措施的開發(fā)效果，最終認(rèn)為多種方式組合運(yùn)用時油藏采收率最高，具體結(jié)果參見表5。按層段組合開發(fā)層系，且封堵高含水層、新井分批次射孔、深部調(diào)驅(qū)，采收率提高5.54%，新井平均單井增加可采儲量8771噸。

表5 不同開發(fā)方案數(shù)值模擬結(jié)果表

5 結(jié)語

5.1 Z-K1油藏經(jīng)過近30年的開發(fā)，存在著層間矛盾加劇、平面矛盾突出、注采層系不清晰等諸多問題，有必要進(jìn)注采結(jié)構(gòu)和開發(fā)層系劃分調(diào)整。

5.2 通過對單砂體的動用狀況、水淹狀況及剩余油潛力分析，剩余油主要集中在主力層，應(yīng)立足主力層的挖潛。

5.3 Z-K1區(qū)塊長時間合注合采導(dǎo)致目前層間矛盾較突出，分層系開發(fā)是提高油藏開發(fā)效果的有效手段。通過油藏工程和數(shù)值模擬分析論證后，按層段進(jìn)行層系組合的開發(fā)方式效果較理想。

[1]姜振海.特高含水期水驅(qū)油藏井網(wǎng)調(diào)整效果研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11(9)：2087-2089.

[2]陳馨，蘇崇華，劉雙琪.綜合利用動靜態(tài)資料研究剩余油分布規(guī)律[J].石油鉆采工藝，2007，29(6)：45-47.

[3]陳一鶴，葉繼根，周瑩，等.大港油田高含水油藏聚合物驅(qū)開發(fā)技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2015，37(3)：98-102.