斷層邊部大斜度定向井開發(fā)效果分析

王春梅

(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163114)

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斷層邊部大斜度定向井開發(fā)效果分析

王春梅

(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163114)

喇嘛甸油田斷層邊部剩余油相對富集，常規(guī)研究方法無法準(zhǔn)確描述斷層構(gòu)造特征。為此，以井震結(jié)合技術(shù)為核心，以多學(xué)科油藏為手段，精細(xì)描述構(gòu)造特征，量化剩余油，采取大斜度定向井挖潛了斷層邊部剩余油。2009年以來，先后在37#、51#和15#斷層邊部優(yōu)化設(shè)計了12口大斜度定向井，取得了較好的開發(fā)效果。通過對大斜度定向井開發(fā)效果分析，明確了大斜度定向井的技術(shù)特點及挖潛剩余油類型；通過優(yōu)化措施調(diào)整，有力地保障了大斜度定向井長期高效開發(fā)；同時，進一步明確了大斷層邊部剩余潛力，為改善斷層邊部開發(fā)效果，增加水驅(qū)可采儲量提供了依據(jù)。

大斜度定向井；剩余油；井震結(jié)合；效果分析

喇嘛甸油田進入高含水后期，各類油層動用程度高，剩余油分布高度零散，選井選層難度大。喇嘛甸油田斷層發(fā)育多，斷層邊部井網(wǎng)密度相對較低且注采關(guān)系不完善[1-3]，剩余油富集，存在一定的剩余油潛力。因此，挖潛斷層邊部剩余油對喇嘛甸油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。常規(guī)的挖潛方法以直井、水平井挖潛為主，存在開采層位斷失、開發(fā)層位單一等問題。隨著井震結(jié)合及多學(xué)科研究技術(shù)對斷層面走向、傾向的再認(rèn)識，精細(xì)描述了斷層邊部構(gòu)造特征、砂體發(fā)育及剩余油分布特點。利用井震結(jié)合資料，優(yōu)化設(shè)計了大斜度定向井挖潛斷層邊部剩余油。按照平行于斷層面，且垂直于斷層走向的方式進行軌跡設(shè)計，實現(xiàn)了最大程度鉆遇砂體、增加可采儲量的目的。通過分析大斜度定向井軌跡優(yōu)化設(shè)計方式、實鉆砂體發(fā)育特點、剩余潛力及開發(fā)效果，明確了大斜度定向井挖潛特點，進一步發(fā)掘了大斜度定向井挖潛斷層邊部潛力，實現(xiàn)了斷層邊部高效挖潛。

1　軌跡優(yōu)化設(shè)計

為更有效挖潛斷層邊部剩余油，擴大單井控制儲量，優(yōu)選斷層邊部剩余油富集部位，應(yīng)用井震結(jié)合及三維地質(zhì)建模技術(shù)成果[4]，在構(gòu)造特征、油層發(fā)育狀況、注采關(guān)系以及剩余油分布狀況研究基礎(chǔ)上，采用大斜度定向井鉆井方式進行挖潛,并對大斜度定向井基本參數(shù)進行了研究。

1.1大斜度定向井軌跡延伸方位優(yōu)選

通過分析大斜度定向井軌跡與斷層面、斷層走向之間的關(guān)系，考慮到按照定向井軌跡平行于斷層面，且垂直于斷層走向設(shè)計，能夠降低鉆遇斷層風(fēng)險，有效挖潛斷層面附近剩余油[5-8]。因此，應(yīng)用井震結(jié)合技術(shù)對斷層面走向、傾向進行了精細(xì)描述，結(jié)合大斜度定向井軌跡設(shè)計要求規(guī)范，按照平行于斷層面，且垂直于斷層走向設(shè)計了大斜度定向井軌跡。

1.2定向井軌跡與斷層面距離的確定

通過統(tǒng)計斷層邊部已射孔水井與斷層面的平均距離及最小距離，為盡可能多地控制剩余油，并合理考慮鉆井誤差，確定井身與斷層面距離為30 m。這樣既保證了定向井盡可能地靠近斷層，又保證了定向井軌跡不鉆遇斷層，使其在生產(chǎn)時對斷層面不發(fā)生影響，從而挖潛斷層邊部剩余油。

1.3定向井軌跡優(yōu)化設(shè)計

通過測井方法、地震資料以及三維地質(zhì)建模方法三者有機結(jié)合，將單井準(zhǔn)確的斷點信息、地震井間構(gòu)造預(yù)測信息以及三維地質(zhì)建?？梢暬侄斡行н\用起來，更加準(zhǔn)確的對斷層面的走向、傾角以及微觀構(gòu)造形態(tài)做出判斷，確定定向井的軌跡傾角和走向。

在定向井油層入靶點的設(shè)計上要盡量避開已有注、采直井的控制范圍[9-11]，入靶點層位為薩一組油層頂部。油層出靶點層位為油底。定向井的靶點位置可以根據(jù)鄰井注采關(guān)系、剩余油分布狀況、挖潛層位以及井軌跡與斷層面的距離來確定[12]。綜合測井解釋、地震研究成果以及三維地質(zhì)建模手段，將斷層線投影到薩一組油層頂面[13]，在適當(dāng)位置距斷層線30 m處設(shè)計油層入靶點，再按照預(yù)測傾角進行軌跡設(shè)計，在油頂位置設(shè)計出靶點，完鉆井深在出靶點后40 m處結(jié)束，留足沉砂測試口袋。

1.4斷層邊部大斜度定向井設(shè)計結(jié)果

根據(jù)大斜度定向井挖潛特點[14]，2009年以來先后在37#、51#和15#斷層邊部優(yōu)化設(shè)計了12口大斜度定向井。設(shè)計定向井井身與斷層面距離為30 m，井斜角在19°～38°，擬定主要潛力層為薩Ⅱ、葡Ⅰ、高Ⅰ以及高Ⅱ組等油層。根據(jù)三維地質(zhì)模型，預(yù)測平均單井可鉆遇砂巖厚度137.0 m，有效厚度

86.0 m，考慮低未水淹厚度比例可達35%，預(yù)計可調(diào)有效厚度為30.1 m，投產(chǎn)后初期日產(chǎn)液90 t，日產(chǎn)油13.5 t，綜合含水率85.0%。

2　實施效果及潛力分析

截至2015年3月底，12口大斜度定向井已全部投產(chǎn)，平均單井射開砂巖厚度29.2 m，有效厚度17.4 m。投產(chǎn)初期，平均單井日產(chǎn)液80 t，日產(chǎn)油17.8 t，綜合含水率77.7%，與普通高效直井相比，平均單井日增油7.8 t。截至2015年3月底，平均單井日產(chǎn)液59 t，日產(chǎn)油5.0 t，綜合含水率91.7%，實現(xiàn)了長期高效開發(fā)的目的。

2.1構(gòu)造描述

根據(jù)實際鉆井資料分析[15]，井震結(jié)合描述構(gòu)造特征為軌跡優(yōu)化提供了保障。除喇6-SM3111井鉆遇薩Ⅲ4-7底～高Ⅰ6+7下外，其他11口井構(gòu)造描述精確，鉆井后未鉆遇斷點，例如喇5-SM2431井全井鉆遇薩葡高油層，沒有斷點，避免了目的層斷失，保證了開發(fā)目的，結(jié)果見圖1和圖2。表1為12口大斜度定向井油層鉆遇厚度狀況統(tǒng)計結(jié)果。由表1可知，平均單井鉆遇82個小層，鉆遇砂巖厚度118.3 m，有效厚度67.6 m。小于0.5 m有效厚度層數(shù)最多，占總層數(shù)的67.1%，大于2.0 m有效厚度的厚度比例為69.2%。

圖1　喇6-SM3111井剖面軌跡

Fig.1L6-SM3111 wells profile trajectory

圖2　喇5-SM2431井剖面軌跡

Fig.2L5-SM2431 wells profile trajectory

表1　12口大斜度定向井油層鉆遇厚度狀況統(tǒng)計結(jié)果

2.2水淹狀況描述

為有針對性的挖潛斷層邊部剩余油，針對大斜度定向井剩余油情況進行精細(xì)描述，從分布特點上看，剩余油主要位于薩爾圖和高臺子2 m以上的厚油層中。

表2為喇6-JSM2601取心井不同油層組水洗狀況及驅(qū)油效率統(tǒng)計結(jié)果。由表2可知，各油層組動用狀況差異較大，其中薩一組油層未動用，薩二組和高二組動用程度相對較低，水洗厚度比例只有49.4%和57.0%，葡一組動用程度最高，水洗厚度比例為83.7%，驅(qū)油效率達到56.9%。根據(jù)分析，選擇薩一組、薩二組和高二組作為挖潛主要對象。

表2　喇6-JSM2601取心井不同油層組水洗狀況及驅(qū)油效率統(tǒng)計結(jié)果

表3為喇6-JSM2601取心井不同厚度油層水洗狀況及驅(qū)油效率。由表3可知，有效厚度小于0.5 m的油層動用程度最高，水洗厚度比例達到了76.2%，驅(qū)油效率達到43.2%；厚油層動用程度相對較高，有效厚度2 m以上油層水洗厚度比例達到71.7%，其中有效厚度大于4 m的油層水洗厚度比例為71.4%，驅(qū)油效率最高，達到49.1%。對于薄層若得到動用，則動用程度較高，但低未水洗厚度主要集中在2.0 m以上的厚油層中，占全部低未水洗厚度50%以上，仍是挖潛的主要對象。

表3　喇6-JSM2601取心井不同厚度油層水洗狀況及驅(qū)油效率

2.3射孔層位優(yōu)選

在剩余油分布及注采關(guān)系研究的基礎(chǔ)上[16]，選擇性射開2.0 m以上的厚油層頂部，針對下盤井射開低未水淹比例相對較高油層，挖潛墻角型剩余油；針對上盤井射開未動用或動用程度較低，挖潛斷層邊部注采井波及不到型剩余油。12口大斜度定向井平均單井射開18個自然層，射開砂巖厚度29.2 m，有效厚度17.4 m，結(jié)果見表4。

表4　12口大斜度定向井射孔狀況統(tǒng)計結(jié)果

2.4開發(fā)效果及潛力分析

2.4.1開發(fā)效果分析表5為12口大斜度定向井生產(chǎn)狀況統(tǒng)計結(jié)果。由表5可知，12口大斜度定向井投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)液80 t，日產(chǎn)油17.8 t，綜合含水率77.7%，與普通高效直井相比，平均單井日增油7.8 t。截至2015年3月底，平均單井日產(chǎn)液59 t，日產(chǎn)油5.0 t，綜合含水率91.7%，實現(xiàn)了長期高效開發(fā)的目的。

表5　12口大斜度定向井生產(chǎn)狀況統(tǒng)計結(jié)果

喇6-JSM2601井于2012年6月5日投產(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)液82 t，日產(chǎn)油25.8 t，含水率68.5%，投產(chǎn)以來開發(fā)效果一直較好。通過分析，該井射開的薩一組和薩二組油層未動用或動用程度低、剩余油富集。圖3為薩Ⅱ2+31沉積單元相帶。從圖3中可以看出，該井周圍有喇5-252、喇5-2522、喇6-262和喇6-2632井為其注水，連通狀況較好，供液充足。截至2015年3月底，日產(chǎn)液87 t，日產(chǎn)油7.0 t，含水率92.5%，投產(chǎn)以來已累計生產(chǎn)原油13 217 t，實現(xiàn)了高效開發(fā)的目的。

圖3　薩Ⅱ2+31沉積單元相帶

Fig.3Facies belts of SⅡ2+31sedimentary unit

喇5-SM2431井于2012年4月19日投產(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)液22 t，日產(chǎn)油7.0 t，含水率68.2%，投產(chǎn)后一直低產(chǎn)液。圖4為喇5-SM2431井組高Ⅰ11+12沉積單元相帶圖，圖5為喇5-SM2431井組剖面連通圖。從圖4和圖5可知，該井射孔層均為三類油層，本身油層性質(zhì)差，周圍有喇5-2401井和喇5-242井射開相應(yīng)射孔層，喇5-2488、喇5-2423、喇5-2428和喇5-2421井只射開高Ⅱ3-4油層，與該井連通效果較差，為注采分流線上連通，且中間有采油井喇5-2503和喇5-2438截流。為此，于2012年9月對該井進行壓裂，措施后，日產(chǎn)液78 t，日產(chǎn)油16 t，綜合含水率79.1%，改善該井滲流能力，增加與水井之間的導(dǎo)流能力，取得了較好的開發(fā)效果。

圖4　喇5-SM2431井組高Ⅰ11+12沉積單元相帶

Fig.4L5-SM2431 wells group GI11+12 sedimentary facies unit

圖5　喇5-SM2431井組剖面連通圖

Fig.5L5-SM2431 well group profile graph

為保證12口大斜度定向井長期高效開發(fā)，將根據(jù)單井產(chǎn)量變化情況及時進行調(diào)整。針對產(chǎn)液量低井，適時補射相鄰注入井或?qū)嵤毫眩会槍Ω吆透吆畬?，實施封堵?/p>

2.4.2開發(fā)潛力分析通過12口大斜度定向井投產(chǎn)效果分析，大斜度定向井完善了斷層邊部注采關(guān)系，提高了斷層邊部采收率。單井平均增加可采儲量8 000×104t。喇嘛甸油田斷層發(fā)育，井震結(jié)合后葡一組頂部共有斷層53條，平均延伸長度為0.984 km，斷層傾角是45°～60°，平均斷距達到16.2 m。而喇嘛甸油田的開發(fā)實際表明，斷層附近井網(wǎng)密度相對較低且注采不完善，存在剩余油。因此，在斷層邊部部署大斜度定向井具有很大的開發(fā)潛力。斷層邊部大斜度定向井為喇嘛甸油田高含水后期選井選層難度大開辟了一個新的途徑，對喇嘛甸油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。

3　結(jié)論

(1) 斷層邊部已投產(chǎn)大斜度定向井開發(fā)效果證明斷層邊部存在剩余油，斷層邊部部署大斜度定向井是一種可行、經(jīng)濟、高效的剩余油挖潛方式。

(2) 井震及三維地質(zhì)建模技術(shù)對斷層面走向、傾向的精細(xì)描述，使定向井軌跡精準(zhǔn)的盡可能地靠近斷層，又不鉆遇斷層，從而達到高效挖潛斷層邊部剩余油的目的。

(3) 斷層邊部部署大斜度定向井具有較大的開發(fā)潛力，單井較高效直井日增油7.8 t，大幅度提高了開發(fā)效果。

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(編輯宋官龍)

Analysis on the Development Effect of High Angle Directional Well in Fault Edge

Wang Chunmei

(TheSixthOilProductionFactory,DaqingOilfieldCo.Ltd.,DaqingHeilongjiang163114,China)

The remaining oil in the fault edge of Lamadian oilfield is relatively enrichment. Conventional methods cannot accurately describe the fault structure features. Therefore, in this text using the combination of well and seismic technology as the core, multidisciplinary reservoir fine description as method, structural characteristics is studied, the remaining oil is quantified, and the residual oil along fault is tapped by taking the high angle directional well. Since 2009, 12 high angle directional well are successively designed in the 37#, 51#and 15#fault edge, which has made good effects. Through the analysis of high angle directional well development effect, the high angle directional well technology characteristics and the tapping type of potential of residual oil were determined. By optimizing the adjustment measures, the long-term development of high angle directional well was effectively guaranteed. At the same time, the large fault edge remaining potential was further defined, which provide a basis for the development of fault edge and increase of water flooding recoverable reserves.

Well of high angle directional; Remaining oil; Combination of well and seismic; Effect analysis

1006-396X(2016)03-0048-07

2015-11-23

2016-01-14

中國石油天然氣股份公司重大科技專項(2011E-1203)。

王春梅(1984-)，女，工程師，從事油田開發(fā)方面研究；E-mail:wangchunmei2@petrochina.com.cn。

TE243

Adoi:10.3969/j.issn.1006-396X.2016.03.010

投稿網(wǎng)址：http://journal.lnpu.edu.cn