復(fù)雜斷塊高壓低滲油田改善開發(fā)研究與實(shí)踐

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李愛華， 龍文達(dá)

(1.中國石油大港分公司第一采油廠，天津 大港 300280； 2.中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司井下技術(shù)服務(wù)分公司，天津 大港 300280)

1 油田地質(zhì)概況

六間房油田是一個(gè)受港西、港東斷層夾持的斷鼻構(gòu)造。含油面積7.2 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量808.45萬噸，可采儲(chǔ)量98.61萬噸。因地下地質(zhì)構(gòu)造破碎，斷層發(fā)育，整體構(gòu)造形態(tài)不規(guī)則。沙一下至沙三段平均滲透率在1.3×10-3～7.03×10-3μm2之間，屬于低孔低滲的油藏。油藏埋深2 863.2～3 756.0 m，受成烴、成巖、斷裂活動(dòng)等因素的控制，普遍存在高壓地層，原始地層壓力45.2 MPa，壓力系數(shù)1.3，總體說來六間房油田屬于復(fù)雜斷塊高壓、低滲油氣藏。

六間房油田1999年注水開發(fā)后，初期增油效果明顯，受益井壓裂后更是獲得了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但隨著能量的下降，產(chǎn)量下降快，注水井由于地層壓力高，注水困難，因此穩(wěn)產(chǎn)難度大。目前油田進(jìn)入了低速、低效的開發(fā)階段，采油速度為0.26%，采出程度為7.49%。要想改變這一現(xiàn)狀，實(shí)施經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā)，必須對(duì)下步開發(fā)的難點(diǎn)及潛力有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。

2 復(fù)雜地質(zhì)規(guī)律研究

2.1 構(gòu)造精細(xì)解釋及構(gòu)造特征研究

六間房地區(qū)位于北大港構(gòu)造帶的中段，西側(cè)與周清莊油田相接，東側(cè)與港中油田相接，南側(cè)為港東斷層，北側(cè)為港西斷層。該區(qū)域受港西潛山的影響，構(gòu)造位置優(yōu)越，該區(qū)臨近歧口生油凹陷，沙一、沙二段作為主要生油層系。

六間房已有的三維地震資料分辨率低，不能滿足構(gòu)造及儲(chǔ)層研究的要求。對(duì)六間房地震資料目標(biāo)攻關(guān)處理，2010年形成了一套疊前時(shí)間偏移的成果數(shù)據(jù)體，2011年又形成了一套高質(zhì)量疊前深度偏移成果地震數(shù)據(jù)體，提高了構(gòu)造解釋和儲(chǔ)層預(yù)測的精度。六間房油田主要受港西凸起與北東兩組物源影響，從振幅屬性板2、板4、濱III表現(xiàn)明顯，形成相互疊置上傾尖滅巖性油氣藏 。斷層主斷裂成像清晰、精度高；小斷層、低幅度構(gòu)造較清楚，能夠清楚地反映不同斷層之間的接觸關(guān)系及不整合面特征。

2.2 利用螞蟻體追蹤技術(shù)重新認(rèn)識(shí)裂縫

六間房油層埋藏深，儲(chǔ)層致密，受構(gòu)造應(yīng)力作用，發(fā)育有平行于斷層方向的各種規(guī)模的裂縫。同時(shí)由于歷史生產(chǎn)過程中油井壓裂，也有許多垂直于斷層的人工縫存在。注水開發(fā)過程中，注入水易沿裂縫水竄，造成含水快速上升，油井穩(wěn)產(chǎn)難度加大。由于裂縫研究在技術(shù)上存在難度，導(dǎo)致后期剩余油的研究面臨一定困難。

利用先進(jìn)的螞蟻體追蹤技術(shù)對(duì)研究區(qū)的裂縫進(jìn)行研究，運(yùn)用地震屬性資料，在原始振幅體上提取方差體，然后從方差體上繼續(xù)提取螞蟻體，用計(jì)算出來的螞蟻體作為輸入數(shù)據(jù)，自動(dòng)提取斷裂碎片，最后用確定性裂縫建模的方法，以螞蟻體自動(dòng)提取的斷裂碎片為依據(jù)，建立研究區(qū)斷塊的裂縫網(wǎng)絡(luò)。研究表明，六間房深層油田主要發(fā)育北東向天然裂縫，裂縫方位與主斷裂大致平行。天然裂縫的方向主要為與主斷層近平行的方向，與主斷層的夾角為10°～30°；人工裂縫方向與該區(qū)目前最大主應(yīng)力方向一致，大部分是垂直縫。通過注水優(yōu)勢前緣測試發(fā)現(xiàn)裂縫發(fā)育平均方向與優(yōu)勢滲流方向基本一致、與主斷層走向夾角在20°～30°之間，與螞蟻體切片預(yù)測成果吻合。

2.3 應(yīng)用油藏?cái)?shù)值模擬進(jìn)行剩余油研究

本次油藏模擬研究選擇使用Land Mark公司的VIP數(shù)值模擬軟件，與其他軟件相比，該套軟件是目前較為流行的大型數(shù)模軟件，運(yùn)算及前后處理功能強(qiáng)大，通過輸入三維靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行地質(zhì)儲(chǔ)量和生產(chǎn)歷史擬合，通過擬合，誤差控制在5%左右。根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬研究的剩余油飽和度分布結(jié)果，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析及歷史累采累注，發(fā)現(xiàn)六間房地區(qū)低動(dòng)用及未動(dòng)用儲(chǔ)量高，縱向上剩余油主要分布在濱三、濱四、沙三1油組，平面上主要分布在港2023、中102X1—中103X1井區(qū)，儲(chǔ)量占54%。

3 六間房改善開發(fā)應(yīng)用與效果

3.1 轉(zhuǎn)變壓裂觀念，區(qū)塊注水見效后整體實(shí)施壓裂

壓裂是提高單井產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)，特別是對(duì)于低滲、特低滲油氣藏的開發(fā)更具有重要的意義。從壓裂初期只考慮如何提高單井壓裂效果，到目前在開發(fā)實(shí)踐中將壓裂作為系統(tǒng)工程整體優(yōu)化研究，從以單井為對(duì)象發(fā)展到以區(qū)塊和油藏為對(duì)象，不斷提升壓裂技術(shù)水平和實(shí)施效果。

六間房油田開發(fā)初期油藏能量充足，12口油井采取壓裂措施，起到很好的效果，平均單井日增油18t。在油藏開發(fā)中后期，能量下降較快，5口油井壓裂后增油效果并不明顯，平均單井日增油4 t。隨著注水能量的補(bǔ)充，后期優(yōu)選注水見效的井網(wǎng)或井區(qū)實(shí)施壓裂措施，發(fā)現(xiàn)充足的地層能量是保證壓裂效果的基礎(chǔ)。港336井1974年投產(chǎn)板三的11號(hào)層，初期日產(chǎn)油78 t，5個(gè)月后低能停產(chǎn)，后轉(zhuǎn)注相鄰油井房28-36，注水達(dá)到1萬方，港336井靜壓從28.9 MPa上升至31.8 MPa，流壓從早期的22.5 MPa上升至26.8 MPa，分析注水見效后港336壓裂引效，日產(chǎn)最高達(dá)75 t，日增油55 t，累計(jì)增油6萬噸。

3.2 規(guī)模實(shí)施調(diào)整井，利用水平井挖潛剩余油

六間房油田目前平均井距400～500 m，井網(wǎng)控制程度低，具有加密調(diào)整的潛力。初期在剩余油富集區(qū)進(jìn)行加密調(diào)整，以主力砂體井網(wǎng)調(diào)整為主，兼顧次主力砂體。沿?cái)鄬拥母卟课徊渴鹩途?，在低部位鉆水井完善。在裂縫發(fā)育區(qū)，明確剩余油富集區(qū)以后，結(jié)合螞蟻體追蹤技術(shù)成果，通過數(shù)值模擬進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。通過不同井型對(duì)比，水平井能較好地提高低滲油藏開發(fā)效果，水平井可增加泄油面積，水平井段位置設(shè)置在油層的中上部，走向應(yīng)垂直裂縫走向或者以45°以上高角度鉆穿裂縫，增加鉆遇裂縫的概率。

自2012～2017年六間房油田共投產(chǎn)新井38口，目前平均井距360 m，其中港336井區(qū)水平井5口，平均單井鉆遇各類油層厚度70 m，最厚達(dá)到122 m(房26-52)，日產(chǎn)能力增加320 t，極大地改善了油田開發(fā)效果。

3.3 復(fù)雜斷塊高壓低滲油藏精細(xì)注水技術(shù)

六間房注水井4口，日注水量120方，水驅(qū)控制程度22%，注采井網(wǎng)欠完善，累計(jì)注采比0.93，累計(jì)虧空6.6萬方。由于構(gòu)造復(fù)雜，裂縫發(fā)育，六間房油田的層內(nèi)非均質(zhì)程度都較高，變異系數(shù)基本都大于0.7，突進(jìn)系數(shù)在2～3之間。注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層非均質(zhì)性進(jìn)一步增強(qiáng)，平面層間矛盾逐漸加劇。由于不同微相的物性具有較大的差異，因而垂向相變導(dǎo)致儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性較強(qiáng)。六間房油田因地層壓力過高，水井普遍存在注不進(jìn)水的現(xiàn)象。房30-36井為該區(qū)塊的一口水井，2005年11月轉(zhuǎn)注，累計(jì)注水達(dá)5 000方后注水困難，2006年4月測該井地層壓力為32.56 MPa，但注水泵壓僅為28 MPa，亟待提壓注水。

(1)完善井網(wǎng)，使注采井網(wǎng)與裂縫相匹配。充分利用老井完善注采井網(wǎng)，縮小井距，轉(zhuǎn)注了4口老井。與注水井在垂直方向上的受益井見效慢或不見效，在裂縫方向上的受益井見效明顯，但后期含水上升、產(chǎn)量下降。沿裂縫方向或與裂縫小角度夾角、使裂縫與注水井網(wǎng)相匹配，采取排狀注水方式，排距200～250 m，為防止注水沿裂縫水竄，實(shí)施多井少注、溫和注水。

(2)單井單泵，實(shí)施增壓注水。除了分析常規(guī)水井見效見水受構(gòu)造、儲(chǔ)層物性、非均質(zhì)程度、注采比及地層壓力等因素的影響，還從油藏本身特點(diǎn)出發(fā)，特低滲油藏注水需要克服啟動(dòng)壓力梯度的影響。近年來實(shí)施6口水井上增注泵增壓注水，實(shí)現(xiàn)單井單泵，其中5口井實(shí)現(xiàn)提壓注水，泵壓提升至35 MPa，日注水增加160方，受益井產(chǎn)液量產(chǎn)油量明顯上升。

3.4 開發(fā)效果

近幾年六間房油田充分利用地質(zhì)研究成果，結(jié)合剩余油分析，通過開展鉆調(diào)整井，打水平井，實(shí)施老井轉(zhuǎn)注進(jìn)行井網(wǎng)完善，通過壓裂改造儲(chǔ)層，提壓注水等工作，取得較好的開發(fā)效果。區(qū)塊日產(chǎn)油由25 t上升至60 t，日注水從50方上升至200方，水驅(qū)控制程度由23%上升至40%以上，自然遞減控制在10%以內(nèi)，提高采收率1.2%。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)低滲高壓復(fù)雜斷塊油藏隨著開發(fā)的深入，開發(fā)效果變差，利用新技術(shù)新手段進(jìn)行精細(xì)構(gòu)造、儲(chǔ)層裂縫研究，是提高低滲油藏采收率的基礎(chǔ)。

(2)低滲油藏開發(fā)過程中利用水平井及常規(guī)井加密井網(wǎng)，縮小井距，提高注采井網(wǎng)控制程度，對(duì)于提高低滲油藏開發(fā)效果有著重要作用。

(3)開展油藏精細(xì)注水，提高注采對(duì)應(yīng)率是提高低滲油藏開發(fā)效果的重要保障，在地層壓力恢復(fù)的基礎(chǔ)上，對(duì)受益井進(jìn)行壓裂引效。