二類油層三元復(fù)合驅(qū)層系調(diào)整開發(fā)效果評(píng)價(jià)

朱孔學(xué)

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠，黑龍江 大慶 163113)

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二類油層三元復(fù)合驅(qū)層系調(diào)整開發(fā)效果評(píng)價(jià)

朱孔學(xué)

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠，黑龍江 大慶 163113)

薩北開發(fā)區(qū)北二西東塊二類油層井層系組合方式為薩Ⅱ組。與相鄰區(qū)塊開采層系不統(tǒng)一，導(dǎo)致銜接區(qū)域注采關(guān)系不完善,并且二類油層薩Ⅲ組未組合進(jìn)行三次采油開發(fā)，區(qū)塊整體缺少一套上返層系，接替潛力小。為便于油田開發(fā)整體調(diào)整，最大限度挖掘剩余潛力，依據(jù)油層發(fā)育特點(diǎn)，根據(jù)層系組合原則開展二類油層層系優(yōu)化，按照先下后上的次序，分薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ和薩Ⅱ1-9兩段進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ層系組合與薩北開發(fā)區(qū)二類油層井整體組合方式一致，且能有效動(dòng)用薩Ⅲ組儲(chǔ)量，組合層系厚度適中，隔層分布穩(wěn)定。借鑒三元復(fù)合驅(qū)礦場試驗(yàn)認(rèn)識(shí)，結(jié)合數(shù)值模擬成果，優(yōu)化三元復(fù)合驅(qū)注入?yún)?shù)，預(yù)計(jì)調(diào)整后，增加可采儲(chǔ)量159.15×104t。

二類油層；三元復(fù)合驅(qū)；注采關(guān)系；層系組合；可采儲(chǔ)量

1　研究區(qū)概況

研究區(qū)位于大慶長垣薩爾圖油田北部背斜構(gòu)造西翼，面積8.35km2，地質(zhì)儲(chǔ)量6510×104t。區(qū)域構(gòu)造平緩，共有大小斷層8條，均屬正斷層，發(fā)育薩(薩爾圖)、葡(葡萄花)、高(高臺(tái)子)3套油層，屬于早白堊紀(jì)中期松遼盆地北部一套大型河流-三角洲沉積，沉積總厚度約380m，形成于松遼盆地整體拗陷過程中的一個(gè)顯著回返和充填時(shí)期。

2　開發(fā)過程存在的主要問題

一是開采層系不統(tǒng)一，銜接區(qū)域注采不完善，影響開發(fā)效果。北二西東塊二類油層層系組合為薩Ⅱ組油層，而與該區(qū)相鄰的北三西層系組合為薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ，北二西西塊層系組合為薩Ⅱ13-16+薩Ⅲ，由于區(qū)塊間層系銜接不好，相鄰井區(qū)注采不完善。統(tǒng)計(jì)表明，二類油層銜接井區(qū)內(nèi)，北三西共有32口注采井在薩Ⅲ組油層注采不完善；北二西東塊在薩Ⅱ1-9油層有13口采油井缺少一個(gè)注入方向，13口注入井缺少一個(gè)采出方向，北二西西塊共有18口注采井只在薩Ⅱ13-16油層連通，影響三次采油開發(fā)效果。

二是薩Ⅲ組未組合進(jìn)行三次采油,后續(xù)接替潛力小。北二西東塊是薩北開發(fā)區(qū)第一個(gè)二類油層三次采油工業(yè)化推廣區(qū)塊，按可調(diào)厚度10m以上的界限進(jìn)行層系組合設(shè)計(jì)，將薩Ⅱ組作為開采目的層，缺少薩Ⅲ組，較薩北開發(fā)區(qū)后續(xù)其他二類油層區(qū)塊缺少一套上返層系。從北二西東塊薩Ⅲ組二類油層發(fā)育狀況看，薩Ⅲ組油層平均單井鉆遇有效厚度大于1.0m，油層砂巖厚度3.38m，有效厚度2.55m，滲透率0.405D，有效厚度大于1.0m油層占北二西東塊二類油層總地質(zhì)儲(chǔ)量、孔隙體積的16.6%和16.8%，若后期考慮薩Ⅲ組與下部葡Ⅱ組油層開采，井段長達(dá)110m，層間矛盾突出，且下返時(shí)需封堵上部薩Ⅱ組，開采工藝難度大[1，2]。

3　層系優(yōu)化依據(jù)及井網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

3.1油層發(fā)育特點(diǎn)

北二西東塊二類油層以三角洲分流平原相和三角洲內(nèi)前緣相沉積的薩Ⅱ、薩Ⅲ組為主。薩Ⅱ組主要以三角洲分流平原沉積為主，薩Ⅲ組油層主要以三角洲內(nèi)前緣沉積為主(圖1),由于沉積環(huán)境不同，薩Ⅱ組、薩Ⅲ組油層呈現(xiàn)出不同的沉積特征，儲(chǔ)層發(fā)育狀況存在一定的差異。薩Ⅱ組油層砂巖厚度23.17m，有效厚度14.79m，有效滲透率0.397D，河道砂鉆遇率為28.11%。薩Ⅲ組油層砂巖厚度6.16m，有效厚度3.86m，有效滲透率0.324D，河道砂鉆遇率14.16%。從平面變異系數(shù)看，各單元平均變異系數(shù)0.75，最大值0.86，最小值0.62。隔層發(fā)育狀況統(tǒng)計(jì)表明，各油層組間隔層厚度大于1.0m的比例均在90%以上。各砂巖組之間鉆遇厚度大于1.0m的隔層中，除薩Ⅲ1-4與薩Ⅲ5-7砂巖組巖性隔層比例小于80%以外，其他各砂巖組巖性隔層比例均在85%左右，隔層分布穩(wěn)定。

圖1　研究區(qū)薩Ⅱ、薩Ⅲ組各沉積單元沉積類型統(tǒng)計(jì)

分油層組對(duì)比來看，薩Ⅱ組比薩Ⅲ組有效厚度大于1.0m油層平均單井鉆遇砂巖厚度高13.29m，有效厚度高10.21m，有效滲透率高0.028D，河道砂鉆遇率高13.95%，有效厚度大于1.0m油層鉆遇率高17.5%，薩Ⅱ組發(fā)育厚度、滲透率、河道規(guī)模明顯好于薩Ⅲ組。從分單元的發(fā)育狀況看，河道規(guī)模最大的是薩Ⅱ2+3a，河道砂鉆遇率為48.84%。

3.2層系優(yōu)化依據(jù)

結(jié)合研究區(qū)油層發(fā)育特點(diǎn)及油層動(dòng)用狀況，開展層系調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化層系組合方式，提高油層動(dòng)用程度。

1)北二西東塊薩Ⅱ組與薩Ⅲ組組合具備進(jìn)一步細(xì)分調(diào)整潛力，有利于提高二類油層采收率。北二西東塊薩爾圖二類油層中有效厚度大于1.0m油層平均單井鉆遇砂巖厚度20.04m，有效厚度15.31m，具備進(jìn)一步細(xì)分調(diào)整的潛力。將薩Ⅱ組、薩Ⅲ組進(jìn)一步細(xì)分調(diào)整，補(bǔ)開薩Ⅲ組，與薩Ⅱ10-16組合進(jìn)行三元復(fù)合驅(qū)開采，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薩Ⅲ組二類油層的有效挖潛，同時(shí)薩Ⅱ1-9作為二次上返段，使北二西東塊多增加一套上返層系，且層系組合方式與薩北開發(fā)區(qū)各區(qū)塊一致，并且薩Ⅱ1-9、薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ組兩個(gè)組合段可調(diào)厚度分別為7.32、9.1m，厚度均衡，均能夠獨(dú)立開采，且隔層比例85%左右，分布穩(wěn)定。

2)薩爾圖二類油層動(dòng)用存在差異，具有一定的剩余油潛力。根據(jù)北二西東塊水驅(qū)層系35口井同位素資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，薩Ⅱ組油層有效厚度吸水比例為82.6%，薩Ⅲ組油層有效厚度吸水比例為72.7%，具有一定的剩余油潛力。北二西東塊4口密閉取心井取心資料表明，薩Ⅱ組、薩Ⅲ組弱、未水洗比例為38.7%，其中薩Ⅲ組未水洗比例達(dá)到32.1%，存在剩余油潛力。新井水淹層解釋資料表明，北二西東塊薩Ⅱ組低未水淹比例20.6%，薩Ⅲ組油層低未水淹比例26%，具有進(jìn)一步調(diào)整的潛力。

3.3井網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

層系組合原則是：①以砂巖組為單元進(jìn)行層系組合；②層系厚度要求盡量均勻，最小厚度在6m左右；③油層性質(zhì)相近、沉積特征相似的油層組合，層系開采單元要相對(duì)集中；④三元復(fù)合驅(qū)以河道砂和有效厚度1m以上的非河道砂為主，有效滲透率0.1D以上；⑤每套層系間有穩(wěn)定隔層，厚度大于1.0m的隔層鉆遇率應(yīng)大于80%；⑥層系組合與薩北開發(fā)區(qū)整體二類油層具有較好的銜接。

圖2　層系優(yōu)化組合示意圖

根據(jù)層系組合原則，兼顧考慮薩北開發(fā)區(qū)各區(qū)塊二類油層層系組合整體協(xié)調(diào)開采，優(yōu)選層系組合方案設(shè)計(jì)。按照先下后上的次序，細(xì)分層系[3]，分薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ和薩Ⅱ1-9兩段進(jìn)行調(diào)整。薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ層系組合方式與薩北開發(fā)區(qū)二類油層整體組合方式一致，因此該次采用的是薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ層系組合方案(圖2)，同時(shí)補(bǔ)開北二西西塊的薩Ⅱ10-12油層，解決銜接區(qū)注采井部分層位不連通的問題。

第一段——薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ油層組合：井段56.4m，平均單井可調(diào)砂巖厚度13.23m，有效厚度9.13m，平均河道砂鉆遇率23.295%，地質(zhì)儲(chǔ)量889.0×104t,孔隙體積1581.3×104m3。

第二段——薩Ⅱ1-9油層組合：井段33.2m，平均單井可調(diào)砂巖厚度9.62m，有效厚度7.32m，河道砂鉆遇率25.09%，地質(zhì)儲(chǔ)量714.7×104t,孔隙體積1275.8×104m3。

層系調(diào)整后優(yōu)點(diǎn)是：①層系調(diào)整后，北二西東、西塊的組合方式與相鄰已投產(chǎn)的北三西及后續(xù)純油區(qū)東部二類油層層系組合方式一致，有利于協(xié)調(diào)注采關(guān)系，且調(diào)整后的2套層系厚度均衡，有利于產(chǎn)量平穩(wěn)銜接；②北二西東塊補(bǔ)開薩Ⅲ組油層，能最大限度動(dòng)用二類油層儲(chǔ)量潛力，為該區(qū)塊增加一套上返層系，有利于提高油田整體采收率。

圖3　北二西東塊二類油層三元驅(qū)不同井距注入速度圖版

北二西東塊二類油層采用150m五點(diǎn)法面積井網(wǎng)開采，層系調(diào)整后薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ油層和上返段薩Ⅱ1-9油層三次采油控制程度均達(dá)70%以上。同時(shí)根據(jù)不同井距下的注入速度計(jì)算，破裂壓力12.9MPa時(shí)，150m井距下的注入速度可達(dá)到0.23PV/a，能夠滿足二類油層開發(fā)的需要(如圖3)。因此北二西東塊二類油層層系調(diào)整后仍采用原井網(wǎng)部署，層系組合為薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ，共有二類油層井位350口(172口注，178口采)，封堵、補(bǔ)孔等措施工作量480井次，注水井調(diào)整134井次。

4　開發(fā)指標(biāo)預(yù)測

結(jié)合相鄰區(qū)域、相同油層條件下三元復(fù)合驅(qū)礦場試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計(jì)研究區(qū)層系調(diào)整后三元復(fù)合驅(qū)段塞組合及全區(qū)注入?yún)?shù)和單井個(gè)性化參數(shù)。體系配方采用弱堿體系，表面活性劑為石油磺酸鹽表面活性劑，堿為Na2CO3，聚合物分子量按1600萬～1900萬設(shè)計(jì)。段塞采用0.04PV前置聚合物段塞，0.35PV三元復(fù)合驅(qū)主段塞，0.15PV三元復(fù)合驅(qū)副段塞，0.20PV后續(xù)保護(hù)段塞的組合方式。

北二西東塊層系調(diào)整前組合方式為薩Ⅱ組，采用聚合物驅(qū)開采，數(shù)值模擬預(yù)測可提高采收率12.04%，增加可采儲(chǔ)量163.15×104t。層系調(diào)整后實(shí)施三元復(fù)合驅(qū)，薩Ⅱ10-16+薩Ⅲ油層地質(zhì)儲(chǔ)量889.0×104t，數(shù)值模擬預(yù)測可提高采收率20.03%，增加可采儲(chǔ)量178.07×104t；二次上返段薩Ⅱ1-9油層三元復(fù)合驅(qū)可提高采收率20.18%，增加可采儲(chǔ)量144.23×104t；薩Ⅱ+薩Ⅲ油層三元復(fù)合驅(qū)提高采收率20.10%，增加可采儲(chǔ)量322.30×104t，與調(diào)整前相比，增加可采儲(chǔ)量159.15×104t。

5　結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)開發(fā)層系間隔層穩(wěn)定，油層厚度適中，沉積單元間油層動(dòng)用程度存在一定差異，是開展層系調(diào)整的必要條件，后期井網(wǎng)部署需考慮驅(qū)替方式，合理設(shè)置井距。

2)在層系調(diào)整過程中需保持與相鄰區(qū)域開采層系的一致性，避免銜接區(qū)域注采不完善的問題，影響開發(fā)效果。并結(jié)合油層發(fā)育特點(diǎn)，按照先下而上，逐級(jí)上返的思路細(xì)分，油層性質(zhì)相近、沉積特征相似的油層組合，層系開采單元要相對(duì)集中，同時(shí)考慮后續(xù)接替潛力。

[1]閆飛，劉東.低滲透油田降低增注提高采收率技術(shù)研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2005,27(1):100～105.

[2]劉群星，向樹安.油田高含水期提高采收率技術(shù)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2005,27(3):375～377.

[3]郝世彥，張林.低滲透油田開發(fā)技術(shù)與管理[M] .北京：石油工業(yè)出版社，2012.

[編輯]黃鸝

2016-03-14

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05010)。

朱孔學(xué)(1979-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事精細(xì)油藏描述工作,kxzhu@petrochina.com.cn。

TE32

A

1673-1409(2016)14-0050-04

[引著格式]朱孔學(xué).二類油層三元復(fù)合驅(qū)層系調(diào)整開發(fā)效果評(píng)價(jià)[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2016,13(14):50～53.