趙梓平 蔣永平 梁 珀(中國(guó)石化華東油氣分公司泰州采油廠 江蘇泰州 225300)
蘇北復(fù)雜斷塊油藏穩(wěn)產(chǎn)的技術(shù)對(duì)策
趙梓平蔣永平梁珀
(中國(guó)石化華東油氣分公司泰州采油廠江蘇泰州225300)
摘要:針對(duì)復(fù)雜斷塊油藏特點(diǎn),通過油藏精細(xì)描述、剩余油分布規(guī)律認(rèn)識(shí)等研究,采取滾動(dòng)與調(diào)整相結(jié)合的思路,挖掘中低滲層潛力,提高開發(fā)水平。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用,有效地控制了油田遞減,實(shí)現(xiàn)了老油田的硬穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜斷塊;油藏;穩(wěn)產(chǎn);精細(xì)描述;CO2吞吐
中國(guó)石化華東油氣分公司所轄的蘇北盆地溱潼、金湖、海安凹陷,是我國(guó)東部地區(qū)典型的復(fù)雜小斷塊油田。由于盆地構(gòu)造活動(dòng)頻繁、沉積類型多樣,造成了儲(chǔ)層層間、層內(nèi)、平面的嚴(yán)重非均質(zhì)性,油藏埋深從1200~3500m不等,儲(chǔ)層滲透率1~4000×10-3μ m2,孔隙度12%~34%。從地質(zhì)發(fā)展角度來看,由于改造性大于繼承性,因而構(gòu)造破碎、含油面積小,油藏類型多樣,小型、微型油田占90.2%,油水關(guān)系復(fù)雜,穩(wěn)產(chǎn)難度大。
受當(dāng)前國(guó)際原油價(jià)格低位徘徊影響,勘探開發(fā)方面的投資大幅縮減,油田開發(fā)的成本與效益矛盾凸顯,對(duì)老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、新區(qū)產(chǎn)建、措施增效等提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。因此,如何應(yīng)對(duì)低油價(jià)下效益與產(chǎn)量的挑戰(zhàn),是亟待解決的課題。
華東油氣分公司蘇北油區(qū)的開發(fā)大致可劃分為4個(gè)階段:1975-1990年為依靠天然能量試采階段;1991-2003年注水開發(fā)產(chǎn)量上升及穩(wěn)產(chǎn)階段;2004-2009年注采井網(wǎng)完善及綜合治理階段;2010年以后的穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)階段。
在綜合治理階段后期,主力油田的斷塊優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量已經(jīng)進(jìn)入高含水、高采出程度階段,平均綜合含水92%,采出程度38%,剩余油高度分散,一批中低滲油田仍然面臨采油速度低、采出程度低、完善注采井網(wǎng)難度大等難題。另外,受限于研究手段及工藝技術(shù),對(duì)剩余油的有效挖潛措施不力,加上井況差和后備儲(chǔ)量接替不足等,直接影響到油田穩(wěn)產(chǎn)工作。
通過近幾年的技術(shù)攻關(guān),油田在構(gòu)造精細(xì)研究、剩余油的認(rèn)識(shí)和儲(chǔ)層非均質(zhì)描述等方面取得突破性進(jìn)展,并總結(jié)出了一套適合復(fù)雜小斷塊油田穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)的技術(shù)和方法。
2.1加強(qiáng)斷塊構(gòu)造和成藏規(guī)律研究
根據(jù)復(fù)雜小斷塊的地質(zhì)特點(diǎn),對(duì)老油田周邊滾動(dòng)擴(kuò)邊有利地區(qū)加強(qiáng)油源及油氣運(yùn)移規(guī)律和成藏機(jī)理研究,分析各種地質(zhì)現(xiàn)象,進(jìn)行精細(xì)的地層劃分,從整體構(gòu)造背景和可能的力學(xué)條件出發(fā),預(yù)測(cè)斷層分布規(guī)律,設(shè)想地質(zhì)構(gòu)造模式,在地質(zhì)模式的指導(dǎo)下進(jìn)行復(fù)雜斷塊群的斷層解釋和平面組合,精心編制構(gòu)造圖。通過這些工作,在“十二五”期間陸續(xù)找到帥垛、顧莊、蔡家堡等油田,新增地質(zhì)儲(chǔ)量約612×104t,效果明顯。
2.2儲(chǔ)層建模及油藏精細(xì)描述技術(shù)
復(fù)雜斷塊油藏描述的重點(diǎn)是對(duì)儲(chǔ)層沉積微相、儲(chǔ)層特征的認(rèn)識(shí),準(zhǔn)確區(qū)分油藏的主控因素而進(jìn)行的綜合研究。在實(shí)際研究中,對(duì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單、儲(chǔ)層非均質(zhì)嚴(yán)重的低含水油藏,重點(diǎn)以小層為單元,綜合研究“三微”特征,建立精細(xì)的地質(zhì)模型,及時(shí)掌握油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和剩余油分布,為開發(fā)調(diào)整提供依據(jù);對(duì)高含水期油藏,重塑小層為單元地質(zhì)模型,建立精細(xì)的流動(dòng)單元模型,進(jìn)行精細(xì)數(shù)值模擬研究和多層次、多元化聯(lián)合攻關(guān),掌握剩余油分布的總體格局,調(diào)整注采系統(tǒng)。
2.2.1非均質(zhì)儲(chǔ)層油層精細(xì)描述
非均質(zhì)儲(chǔ)層油藏精細(xì)描述的關(guān)鍵儲(chǔ)層沉積微相的研究,將目前開展的層序地層學(xué)理論應(yīng)用到非均質(zhì)儲(chǔ)層的開發(fā)研究中。以豐富的單井鉆井、測(cè)井等資料為約束條件,建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型,利用低次旋回特征進(jìn)行局部地層重新對(duì)比,解釋儲(chǔ)層連通性,再根據(jù)縱向儲(chǔ)層滲透率級(jí)差進(jìn)行組合開發(fā)單元,解決細(xì)分層開發(fā)問題。
2.2.2復(fù)雜小斷塊油藏描述
復(fù)雜斷塊油藏?cái)鄬拥恼J(rèn)識(shí)是油藏描述的主要內(nèi)容。小斷層精細(xì)解釋為油田儲(chǔ)層建模提供了可靠的信息。開發(fā)后期的微構(gòu)造研究主要是建立在井組動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)之上,對(duì)局部起封堵作用的三、四級(jí)低序斷層的合理組合。對(duì)這些斷層的研究重點(diǎn)是根據(jù)實(shí)鉆資料、重復(fù)地層測(cè)試資料、生產(chǎn)資料、動(dòng)態(tài)見效資料以及示蹤劑、檢測(cè)技術(shù),組合斷層的準(zhǔn)確位置。如對(duì)華港、陶思莊等老油田,通過對(duì)大斷楞的精細(xì)刻畫,緊貼斷層鉆定向井、側(cè)鉆井,年增油1.0×104t,效果良好。
2.3剩余油分布類型描述
根據(jù)剩余油控制因素,結(jié)合小層砂體平面展布與油藏幾何形態(tài),得出了剩余油分布的9種特征及類型:①構(gòu)造高部位形成的剩余油;②井網(wǎng)控制不住形成的剩余油:③注水井網(wǎng)不完善形成的剩余油;④油層動(dòng)用程度低形成的剩余油;⑤井間非主流線形成的剩余油;⑥低滲透形成的剩余油;⑦砂巖透鏡體形成的剩余油;⑧正韻律后又層底部水淹后頂部形成的剩余油;⑨分段水淹油層在相對(duì)低滲透條帶形成的剩余油。
2.4開發(fā)思路的局部調(diào)整
針對(duì)油藏具體開發(fā)實(shí)際,加強(qiáng)了注采井網(wǎng)調(diào)整的“優(yōu)化重組”,有效改善了油藏開發(fā)效果,對(duì)不同類型、不同含水階段的油層采取不同的治理措施。
(1)對(duì)高含水油藏采取調(diào)剖堵水、井網(wǎng)抽稀、電泵提液和三次采油等措施,以穩(wěn)油控水為主,使含水上升率低于3%。
(2)中低滲層井網(wǎng)界限量化,實(shí)現(xiàn)開發(fā)對(duì)象的轉(zhuǎn)移。從早期完善主力斷塊的注采井網(wǎng)轉(zhuǎn)移到完善非主力斷塊的注采井網(wǎng)。開展低滲層技術(shù)界限研究認(rèn)為,滲透率小于100×10-3μ m2的中低滲層(級(jí)差小于5),在150~200m井距下開采,具有一定的生產(chǎn)能力。
(3)不穩(wěn)定注氣,提高層系驅(qū)油系數(shù)。針對(duì)注氣區(qū)塊受效開發(fā)后期氣竄嚴(yán)重的問題,進(jìn)行周期注氣、水氣交替的開發(fā)方式。草舍泰州組油藏實(shí)施完第二個(gè)二氧化碳(CO2)段塞后,采收率提高了6~8個(gè)百分點(diǎn)。
3.1多靶點(diǎn)定向井、側(cè)鉆井技術(shù)
針對(duì)復(fù)雜斷塊油藏?cái)鄬佣?、具有多套含油層位且平面重疊性差以及油田剩余油分散等特點(diǎn),為鉆遇油層厚度,在調(diào)整時(shí)廣泛應(yīng)用利用多靶點(diǎn)定向井、側(cè)鉆井技術(shù),同時(shí)兼探新斷塊、新層位,降低鉆井風(fēng)險(xiǎn),采取占高點(diǎn)、貼斷層、找夾角、打空檔、多靶定向、多打油層,挖掘構(gòu)造邊角部直井難以控制的“死油區(qū)”。采取的技術(shù)主要有上側(cè)占高井、下側(cè)回頭井、平側(cè)水平井3種類型。經(jīng)過多年的研究及實(shí)踐,側(cè)鉆井技術(shù)在蘇北老區(qū)剩余油挖潛工作中得到了大量應(yīng)用。近3年來累計(jì)新增可采儲(chǔ)量32×104t。
3.2二氧化碳吞吐技術(shù)
二氧化碳吞吐是以單井為對(duì)象的提高采收率的方法,是一種非混相驅(qū)。它是在不超過地層破裂壓力注入壓力下將液態(tài)二氧化碳盡快注入地層,然后在低于最低混相壓力下關(guān)井浸泡一段時(shí)間,讓二氧化碳盡快可能多地與地層剩余油接觸并溶解,在低于混相核動(dòng)力下開井生產(chǎn)。近年來,油田通過吞吐機(jī)理、吞吐井選井、施工參數(shù)優(yōu)化、不動(dòng)管柱注入方式、彈性注入量等技術(shù)研究,形成了一系列適合復(fù)雜斷塊低滲油藏有效開發(fā)的二氧化碳吞吐技術(shù),實(shí)現(xiàn)了低滲油藏的有效開發(fā)。
3.3水平井分段壓裂技術(shù)
“十二五”期間,主要工作是對(duì)低滲透區(qū)塊或油田進(jìn)行整體壓裂改造,提高單井產(chǎn)量。近三年加大了對(duì)非主力開發(fā)層系的注采配套,采取分層壓裂和單層壓裂評(píng)價(jià),年增油在2.5×104t以上,措施效果明顯。目前正在加強(qiáng)重復(fù)壓裂、干層、油干層和薄層壓裂研究,以期加強(qiáng)對(duì)老油田非主力層的改造。
3.4配套注水工藝方法
根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合油藏性質(zhì),注水工藝技術(shù)不斷進(jìn)步,從早期的籠統(tǒng)注水方式逐步發(fā)展為多級(jí)多段分層注水、分質(zhì)分壓精細(xì)注水模式,從采用一套地面管網(wǎng)流程、一種注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)注水,發(fā)展為走分質(zhì)分壓精細(xì)注水的道路。
華東油氣分公司蘇北油區(qū)復(fù)雜小斷塊的特點(diǎn)突出,老油田的穩(wěn)產(chǎn)應(yīng)采取滾動(dòng)與調(diào)整結(jié)合的策略:一方面增加經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量,另一方面利用二氧化碳吞吐、水氣交替注入等技術(shù),最大限度改善高滲層剖面,挖掘中低滲層潛力,提高開發(fā)水平。實(shí)踐中體會(huì)主要有兩點(diǎn):一是油藏描述是非均質(zhì)斷塊油藏穩(wěn)產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ),應(yīng)貫穿于油田開發(fā)的始終;二是二氧化碳吞吐、注水工藝等技術(shù)的配套使用,可經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)老油田的硬穩(wěn)定。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用,可有效提高層間動(dòng)用程度、改善開發(fā)效果,成為低油價(jià)下復(fù)雜斷塊油藏的開發(fā)有效手段。