渤海大厚層油藏剩余油分布規(guī)律及挖潛實踐

劉玉娟 李紅英 鄭 彬 王立壘 胡端男

(中海石油(中國)有限公司天津分公司， 天津 300452)

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渤海大厚層油藏剩余油分布規(guī)律及挖潛實踐

劉玉娟 李紅英 鄭 彬 王立壘 胡端男

(中海石油(中國)有限公司天津分公司， 天津 300452)

針對X油田縱向及平面水淹不均、剩余油分布規(guī)律復(fù)雜等問題，從層內(nèi)、層間及平面等角度進行研究。研究認為，層內(nèi)水淹受韻律性及重力共同作用，層間水淹受層間夾層影響，平面水淹規(guī)律受沉積相帶控制?？v向上剩余油分布于各小層頂部，平面上主河道側(cè)向、斷層附近、潛山井區(qū)等剩余油富集。采取油井轉(zhuǎn)注實現(xiàn)井網(wǎng)重塑、增加新井完善注采井網(wǎng)等針對性挖潛策略，在實踐中取得了顯著效果。

大厚層；水淹規(guī)律；剩余油分布；挖潛

近年來，隨著海上油田常規(guī)注水開發(fā)的深入，渤海大多數(shù)油藏進入了中高含水開發(fā)階段，出現(xiàn)了產(chǎn)量遞減快、含水上升快的現(xiàn)象，加強剩余油開發(fā)成為油田后期調(diào)整挖潛的重要內(nèi)容。海上油田鉆井資料、測試資料相對較少，很難對剩余油分布進行準(zhǔn)確描述。本次研究是在水淹規(guī)律分析的基礎(chǔ)上，通過精細地質(zhì)分析及數(shù)值模擬研究，分析X油田剩余油分布及其影響規(guī)律，提出挖潛策略。

1 X油田地質(zhì)概況

X油田位于渤海海域，是在古潛山背景上發(fā)育起來的斷裂半背斜構(gòu)造，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相。主力油組儲層的分布特征受控于沉積相帶的展布以及潛山古地貌的影響。垂向上，儲層表現(xiàn)為多期砂體疊置，單層厚度大(30～60 m)，且無明顯隔夾層；平面上，受沉積及潛山古地貌的影響較大，儲層厚度變化大，平面上分布不均。主力油組主要發(fā)育3期砂體，自下而上具有繼承性發(fā)育的特點，砂層厚度、平面展布范圍及物性都有逐漸優(yōu)化的趨勢。

X油田自2005年投入開發(fā)至今，保持了高速開采的水平，油田整體開發(fā)效果較好。截至2014年6月底，油田已開始進入中高含水期，采出程度為24.0%，綜合含水率為71.4%。經(jīng)過多年開采，油田逐漸暴露出一些問題。首先，縱向上大厚層各個小層之間的動用差別較大，縱向上多期次疊置的厚層復(fù)合砂體出現(xiàn)嚴(yán)重的水淹不均；其次，平面上水淹復(fù)雜，各井區(qū)含水率差異明顯，主體區(qū)剩余油分散；此外，受斷層等因素制約，局部動用較差，現(xiàn)井網(wǎng)挖潛難。面對這種情況，必須進一步研究剩余油分布，制定對應(yīng)的挖潛策略。

2 剩余油分布研究

剩余油的形成是由于油藏的非均勻性驅(qū)油所致，造成非均勻驅(qū)油的影響因素是：(1) 地質(zhì)因素，即油藏自身的非均質(zhì)性，包括儲層非均質(zhì)性(層間、層內(nèi)以及平面非均質(zhì)性)和構(gòu)造導(dǎo)致的儲層起伏和錯斷，以及所含流體性質(zhì)的非均質(zhì)性；(2) 開發(fā)因素，即外在開采條件的非均勻性，包括生產(chǎn)開發(fā)方式、作業(yè)制度、注采強度等[1-6]。下面主要從地質(zhì)因素角度，即油藏自身非均質(zhì)性對剩余油的影響來分析大厚層油藏層內(nèi)、層間及平面的剩余油分布規(guī)律。

2.1 層內(nèi)剩余油分布

通常，砂體發(fā)生水淹的部位主要受韻律作用的控制，正韻律層與均質(zhì)韻律層多呈下部水淹，而反韻律層多呈上部水淹。X油田主力油組厚儲層主要以水下分流河道砂體為主，多為正韻律或均質(zhì)韻律儲層，下部水淹特征明顯；反韻律較少，且縱向上滲透率差異較小，并未表現(xiàn)出嚴(yán)格的反韻律上部水淹，注入水主要受重力作用向下運移，油層多以中下部水淹為主。圖1所示為大厚層層內(nèi)水淹規(guī)律。A21S1井1#小層，均質(zhì)韻律，重力起主要作用，底部水淹強，頂部剩余油富集。A39井2#小層，反韻律油層，由于縱向上的儲層物性差異較小，滲透率級差小于3，在韻律層滲透率非均質(zhì)性和重力作用協(xié)同影響下，中部水淹強，頂?shù)撞坑惺Ｓ嘤汀?/p>

圖1 大厚層層內(nèi)水淹規(guī)律

2.2 層間剩余油分布

層間夾層的存在可以阻止注入水的垂向運移，從而影響儲層水淹的發(fā)育部位和發(fā)育程度，是影響大厚層縱向水淹的主要因素。X油田大厚層層間夾層主要為泥質(zhì)夾層和砂礫巖夾層。夾層在平面上的分布特征明顯受沉積環(huán)境的控制，層間泥質(zhì)夾層主要分布在水下分流河道間及三角洲外前緣部位(研究區(qū)邊部)；砂礫巖夾層主要發(fā)育在水下分流河道集中發(fā)育的中心區(qū)域。垂向上夾層的分布特征同樣與沉積環(huán)境密切相關(guān)，X油田大厚層砂體具有繼承性發(fā)育的特點，自下而上沉積水動力條件依次增強，砂體發(fā)育的規(guī)模也越來越大，層間泥質(zhì)夾層保存條件變差，層間夾層的分布范圍依次變小、平均厚度依次變薄。圖2所示為隔夾層對水淹規(guī)律的影響。

圖2 隔夾層對水淹規(guī)律的影響

注采井組內(nèi)層間分布穩(wěn)定的夾層，將厚油層細分為若干個流動單元，易形成多段水淹，且夾層上下水淹程度差異明顯。在A10(注水井)井組中，2#、3#小層靠近河道邊緣沉積，夾層分布比較穩(wěn)定，調(diào)整井A44井表現(xiàn)為多段水淹；1#小層下部即夾層上部為強水淹，夾層下部2#小層為中水淹。穩(wěn)定夾層在一定程度上阻擋了注入水的縱向竄流。

若夾層分布不穩(wěn)定，對水驅(qū)的阻擋作用較弱，在重力作用下則表現(xiàn)為注入水下竄。不穩(wěn)定夾層越多，其間油水運動和分布也越復(fù)雜。在A5井組中，A5井1#、2#小層間發(fā)育0.5 m泥質(zhì)夾層，到A11井(水下分流河道中心)處1#、2#小層間夾層缺失，1#小層注入水因重力作用進入2#小層，1#小層底部和2#小層頂部受效程度最好，產(chǎn)液剖面測試顯示含水率較高。

X油田大厚層油藏縱向?qū)娱g油水運動主要受層間夾層及重力作用的共同影響，各小層頂部普遍存在剩余油，特別是層間夾層相對穩(wěn)定分布的河道邊緣區(qū)域剩余油富集。

2.3 平面剩余油分布

根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)資料及測試資料，結(jié)合地質(zhì)條件進行平面上油水運動規(guī)律及剩余油研究分析。

沉積的方向性影響油水運動方向。X油田水下分流河道發(fā)育充分，沿水下分流河道方向滲透率變化速度一般低于垂直于河道方向；因此，沿水下分流河道方向注入水比較容易推進，經(jīng)長期水洗之后易形成“注水通道”。這種注采分布模式下的生產(chǎn)井初期產(chǎn)能很高，一旦見水，則含水率快速上升。長期來看，不利于油田高效開采，還會因為注水通道使得注入水沿河道方向無效循環(huán)，以及河道側(cè)向剩余油富集。圖3所示為主河道區(qū)含油飽和度與沉積相帶的關(guān)系圖。

圖3 主河道區(qū)含油飽和度與沉積相帶的關(guān)系圖

以A10注水井為例，注入水主要向A16井方向運移，表現(xiàn)為沿河道主流線方向推進，而水下分流河道側(cè)向水驅(qū)程度差，含油飽和度高。油藏數(shù)值模擬技術(shù)預(yù)測結(jié)果顯示，在油田開發(fā)末期即使主河道區(qū)井網(wǎng)相對完善，水下分流河道邊緣附近仍有剩余油富集。

X油田屬于受斷層控制巖性影響的構(gòu)造層狀油藏，油田范圍內(nèi)斷層較發(fā)育。開發(fā)初期考慮斷層風(fēng)險，制約了井網(wǎng)的部署。斷層附近生產(chǎn)井單向受效，靠近斷層部位水驅(qū)效果差，斷層的遮擋作用會造成注采系統(tǒng)不完善，因此斷層附近易形成剩余油富集區(qū)。

X油田是在古潛山背景上發(fā)育起來的油田。在沉積早期，主力油組受古潛山影響存在沉積間斷；在沉積后期，水動力增強河道連片分布沉積體才覆蓋古潛山。潛山區(qū)域油層厚度不足5 m，早期開發(fā)未將其作為主力區(qū)塊開發(fā)，儲量動用較差，為剩余油的富集區(qū)。

因此，受沉積相帶及斷層、潛山等因素影響，平面上主河道側(cè)向、斷層潛山區(qū)域等為剩余油富集區(qū)，利用現(xiàn)有井網(wǎng)難以采出。

3 剩余油挖潛策略與實踐

3.1 挖潛策略與實踐

在認識了油田的縱向和平面剩余油分布規(guī)律之后，可以根據(jù)剩余油分布特點制定不同的策略來挖潛，以改善油田開發(fā)效果[7-9]。圖4所示為推薦調(diào)整方案井位部署圖。

(1) 河道主體區(qū)井網(wǎng)重塑。平面上根據(jù)儲層沉積微相的平面特征重塑注采井網(wǎng)，使液流轉(zhuǎn)向擴大波及，實現(xiàn)流場重構(gòu)，改善水驅(qū)效果。具體做法是對部分老井進行轉(zhuǎn)注(見圖4中A37、A47S1井等)，形成順著河道方向(北西 — 南東向)的注水井排，使注入水往垂直物源方向(南西 — 北東向)驅(qū)替，從而緩解注入水往河道下游方向水竄，以達到擴大波及的目的。

(2) 斷層、潛山區(qū)域完善井網(wǎng)。斷層、潛山區(qū)域剩余油富集，主要是由地質(zhì)先天條件使得井網(wǎng)部署不完善所致，動用程度較差。此類型剩余油動用主要以完善注采井網(wǎng)為主。潛山區(qū)域根據(jù)地質(zhì)模式結(jié)合古潛山形態(tài)分析區(qū)域的儲層分布特征，對古潛山形態(tài)進行定量表征，因地制宜，根據(jù)古潛山面傾角優(yōu)化部署新井，保證其鉆遇的儲層厚度(見圖4中C9、C10井)。斷層附近剩余油富集區(qū)增加新的注采井點(見圖4中C8、C13井)，完善注采井網(wǎng)。

圖4 推薦調(diào)整方案井位部署圖

(3) 縱向挖潛因地制宜。大厚層油藏受重力作用影響，底部水淹較嚴(yán)重，油層頂部剩余油相對富集。針對單層厚度較大、地質(zhì)儲量富足的油層實施水平井，實現(xiàn)定向井水平井聯(lián)合開發(fā)(見圖4中C3H井)；針對層數(shù)較多、單層厚度較小實施定向井加密挖潛(見圖4中C7井)。

3.2 應(yīng)用效果

X油田主力油組新鉆井13口(采油井9口、注水井4口)，采油井轉(zhuǎn)注5口。新井以未水淹油層為主，未水淹油層比例達到66.3%。全部投產(chǎn)后油田日產(chǎn)油增加600 m3，預(yù)測可提高采收率2.8%，極大地緩解了大厚層的開發(fā)矛盾，改善了油田開發(fā)效果。

4 結(jié) 語

渤海大厚層油藏剩余油縱向上主要受重力作用及層間夾層影響，小層頂部剩余油較富集，平面上受沉積相帶、斷層及潛山等因素影響，主河道側(cè)向、斷層附近、潛山區(qū)域等剩余油富集。

根據(jù)剩余油分布規(guī)律提出針對性的挖潛策略。平面上通過轉(zhuǎn)注、加密調(diào)整井重塑注采井網(wǎng)，使液流轉(zhuǎn)向擴大波及，實現(xiàn)流場重構(gòu)，改善水驅(qū)效果?？v向上剩余油富集區(qū)域采用水平井挖潛，實現(xiàn)大厚層油藏定向井水平井聯(lián)合開發(fā)。

X油田大厚層挖潛效果顯著，投產(chǎn)后日產(chǎn)油增加600 m3，可提高采收率2.8%，極大地緩解了大厚層油藏開發(fā)矛盾，改善了油田開發(fā)效果。

[1] 周守為.中國近海典型油田開發(fā)實踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009：246-267.

[2] 胡治華.稠油油田高含水期剩余油分布規(guī)律及挖潛策略:以渤海SZ油田為例[J].斷塊油氣田，2013，20(6):748-751.

[3] 宋剛練，劉燕，劉斐,等.斷塊剩余油分布規(guī)律及控制因素[J].斷塊油氣田，2009，16(2)：64-66.

[4] 吳勝和，熊琦華.油氣儲層地質(zhì)學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998：155-172.

[5] 楊少春.儲層非均質(zhì)性定量研究新方法[J].石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2000，24(1)：53-56.

[6]劉宗賓，胡治華，馬奎前,等.海上多層合采油田開發(fā)中后期剩余油分布模式研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2013，76(4)：22-25.

[7] 韓大匡，萬仁溥.多層砂巖油藏開發(fā)模式[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999：174-180.

[8] 岡秦麟.高含水期油田改善水驅(qū)效果新技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999：103-115.

[9] 鄒信波.海上特高含水老油田挖潛策略與措施：以珠江口盆地陸豐凹陷LFD13-1油田為例[J].中國海上油氣，2012，24(6)：28-33.

Remaining Oil Distribution and Digging Potential in Practice of the Thick Oil Reservoir in Bohai

LIUYujuanLIHongyingZHENGBinWANGLileiHUDuannan

(Tianjin Branch of CNOOC Limited, Tianjin 300452, China)

X oilfield has development difficulties, such as unequal vertical and horizontal flooding, complex remaining oil distribution and so on, so this paper aims to research this oilfield from internal layer, interlayer and plane 3 aspects. The results show that internal layer flooding was affected by rhythmic and gravitational interaction; interlayer water-flooding was influenced by interlayer intercalation; horizontal water flooding was controlled by sedimentary facies belt. Vertically residual oil distributes on top of each layer, horizontally abounded in main channel, near fault and buried hill. The digging potential strategies include transferring production well into injection well to achieve well pattern reconstruction, and drilling new wells to improve injection-production well pattern, through which good effect was achieved.

thick reservoir; water-flooding rule; remaining oil distribution; digging potential

2017-01-07

國家科技重大專項“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)應(yīng)用研究”(2011ZX05024—002)

劉玉娟(1980 — )，女，湖北荊門人，碩士，工程師，研究方向為地質(zhì)開發(fā)。

TE53

A

1673-1980(2017)02-0057-04