中原油田深层低渗复杂断块油藏开发技术政策
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科技成果——复杂断块油藏立体开发技术
技术开发单位
中石化胜利油田分公司
适用范围
特高含水期复杂断块油藏,特别是针对厚层断块、多油层断块以及复杂小断块三类中高渗断块油藏
成果简介
针对断裂系统复杂、断块小、油层多、井段长、非均质强、油水关系复杂的地质体,在精细地质研究、三维地质建模及剩余油分布、水驱油规律研究的基础上,精细划分油藏类型,分析不同类型油藏的地质、开发、剩余油特点与差异,集成地质、油藏、钻井、采油多学科技术,综合应用层系、井网和先进的复杂结构井技术立体组合,优化投资,最大程度地提高水驱控制和动用程度,达到均匀水驱和大幅度提高采收率的目的,是多种开发方式和开发方法的综合应用及优化过程。
工艺技术及装备
1、五级以下低序级断层描述组合技术;
2、断块油藏剩余油描述关键技术;
3、断棱精细刻画技术;
4、人工边水驱技术;
5、三级细分开发技术;
6、矢量化井网优化技术;
7、复杂结构井优化设计技术;
8、复杂结构井轨迹跟踪控制技术;
9、复杂结构井钻完井配套技术。
市场前景
该技术已先后在胜利油区等油田进行了推广应用,资源和经济效益十分突出,可在复杂断块油田推广应用。
复杂断块油藏高温解堵技术【摘要】为解决中原油田高温低渗油层解堵存在的技术难题,研制了高温缓蚀、高温缓速、深部穿透的解堵剂配方,解堵剂比常规土酸缓速率提高94%,可应用于150℃的地层,现场应用增油增注效果显著。
文中对解堵剂配方性能进行了全面评价。
【关键词】高温深井解堵剂缓速缓蚀应用中原油田部份油层深度为3 1 0 0~3800m,温度为130~149℃,矿化度为275000~347000mg/L,渗透率为6.03×10-3~131.44×10-3μm2,属于高温高盐低渗油藏。
普通的土酸酸化解堵技术对文东油田解堵效果欠佳。
首先是高温下酸液与地层矿物反应速度极快,酸液有效作用距离短,活性酸不能到达地层深部;其次是高温时酸液对井下管柱及工具腐蚀性很强,用普通酸化缓蚀剂无法满足施工要求;再者,其它酸液添加剂,如粘土防膨剂、铁离子稳定剂、表面活性剂在高温下性能大大下降,因此我们开展了《深井解堵工艺技术研究及应用》这个课题,并经现场试验获得了良好的效果。
1 井解堵剂配方研究1.1 主剂的研究配方中的主剂为缓速酸,研究采用《SY/T5886-93砂岩缓速酸性能评价方法》标准对其性能评价。
试验方法:将取自钻井过程中的天然岩芯研研制成100目的细粉砂5g,加入配制好的100ml主剂中,用恒温油浴在试验温度120℃~150℃下加热反应20~240min,然后冷却至室温,反应剩余在150℃下用电烤箱烘至恒重,计算其失重率,并与土酸解堵剂进行对。
试验结果证明,土酸的反应熔蚀速度极快,而主剂缓速酸的溶蚀速度与反应时间成正比关系,其最长反应时间可达180min,具有良好的缓速溶蚀效果。
其最终溶蚀状态略优于土酸。
1.2 高温酸化缓蚀剂试验是在内衬聚四氟乙烯的钢筒中进行,用恒温油浴加热,试验条件为N80钢片,缓速酸液200ml,浸泡时间4h。
试验结果表明:当温度为120℃,使用缓蚀剂浓度为2%;当温度为150℃,使用缓蚀剂浓度为2.5%即可满足实际需要,缓蚀剂具有较好的缓蚀性能。
4.24不同类型油藏监测技术配套应⽤推⼴项⽬实施⽅案(中原油⽥)详解中原油⽥分公司新技术推⼴项⽬实施⽅案项⽬名称:不同类型油藏监测技术配套应⽤申请单位:中原油⽥分公司起⽌时间:2009年1-12⽉中原油⽥分公司科技部⼆零零九年⼆⽉⼀、⽴项依据及及技术来源(⼀)⽴项依据中原油⽥地质条件复杂,油藏具有构造复杂、断块⼩,油层埋藏深,含油井段长、⼩层多,储层⾮均质性强,物性较差,地层温度⾼、地层⽔矿化度⾼等特点。
按构造来划分,可分为断块油藏、复杂断块油藏和极复杂断块油藏;根据储层性质的不同,有⾼渗、中渗、常压低渗、⾼压低渗及特殊类型油藏5⼤类。
油⽥⼤部分油藏⽬前已经进⼊⾼含⽔后期开发阶段,剩余油分布越来越零散,层间动⽤差异较⼤,挖潜的对象由初期的⼀类层向⼆、三类层、单砂体转移,认识⼆、三类层、单砂体的动⽤状况及其开发潜⼒成为监测的主要⽬的。
在⽬前的油⽥开发中,存在以下⼏个问题:1、长期多油层笼统开发,进⼊⾼含⽔开发阶段后,由于井⽹条件、储层物性以及开采历史的差异,使得纵向上动⽤差异较⼤,由早期的单层出⽔变为多层出⽔,不同Ⅰ类层、Ⅰ类层与Ⅱ、Ⅲ类层之间、不同Ⅱ、Ⅲ类层之间,甚⾄同⼀层内的不同层段产出情况也有明显的差异,⽔淹层和剩余油分布认识不清,降⽔稳油难度⼤;2、储层⾮均质性强,主要表现为层间和平⾯上的⾮均质性,Ⅰ类层和Ⅱ、Ⅲ类层的吸⽔层的平均吸⽔强度差距⼤于⼗倍以上;3、油⽥开发进⼊中后期阶段后,由于长期注⽔开发,使得层间⽭盾突出,加之井况逐年恶化,造成油⽔井管外窜漏现象严重,对油⽥精细注采调整极为不利。
管外窜漏破坏了注采井⽹,严重制约油⽔井增产增注措施的实施。
尤其在近年来的定向侧钻井突出,造成套管外窜槽严重;4、随着开发技术的不断发展,⼤斜度井、⽔平井、侧钻井、4⼨套井越来越多,由于这部分井的井⾝结构复杂,给剩余油测试技术提出了更⾼的要求,部分常规技术难以适应,需要发展完善测试⼿段,满⾜复杂井筒条件下的测试需要。
极复杂断块油藏高含水期挖潜技术研究发布时间:2022-03-31T06:32:50.559Z 来源:《科学与技术》2021年25期作者:周雪峰[导读] 重点针对小断块,精细调整,采取一块一策,加强井网、层间、层内、流场四个方面优化调整,强化有效注水,实现块块完善、层层动用、井井见效恢复、有效改善了区块的开发效果,提高区块水驱采收率.周雪峰(中原油田文卫采油厂,河南, 濮阳 457001)摘要:重点针对小断块,精细调整,采取一块一策,加强井网、层间、层内、流场四个方面优化调整,强化有效注水,实现块块完善、层层动用、井井见效恢复、有效改善了区块的开发效果,提高区块水驱采收率,同时形成了以“小断块”为中心,以断块组合、调整一体、流场矢量为手段的精细立体开发模式,对复杂断块油田高含水开发后期的稳产具有极其重要的意义。
关键词:块块完善、层层动用、井井见效一、项目概况针对文明寨油田明6块由于构造复杂、断块破碎、层间非均质的特性,加强了极复杂小断块精细刻画技术、剩余油精细解释技术、高含水期精细调整技术研究,精细刻画小断块内部构造及剩余油展布。
形成了以“小断块”为中心,以断块组合、调整一体、流场矢量为手段的精细立体开发模式,即平面井网、层间结构、层内韵律、流线流场的整体优化,逐步完善、逐层动用、多层系兼顾的立体开发模式,对复杂断块油田高含水开发后期的稳产具有极其重要的意义。
二.开发中主要存在问题(1)构造极复杂,现状井网注采完善程度低。
明6块断块小而多,断块面积小于0.05km2的占比51%,明6块地质储量93.6%集中在小于0.3平方公里的断块内,断块密度33.2个/km2。
断块多而小,受控率为86.9%,注采对应率仅62.9%,注采完善程度较差,亟需调整治理。
(2)储层非均质性强,小层吸水状况变差,区块水驱动用程度偏低由于构造复杂,单井穿越多个小断层,纵向上注采完善程度不一,部分层位注采对应率低,有注无采或有采无注比例较高,层数和厚度对应率只有62.9%和67.2%,明6块共发育沙二下、三上、三中、三下四套含油层系,含油砂组22个,含油小层72个,层间非均质性中等偏强。
复杂断块薄互层非均质油藏特高含水期精细注水高效开发技术摘要:中原油田薄互层非均质油藏,地质储量3.84亿吨,占总储量的68.6%,已进入特高含水开发阶段,具有埋藏深、多油层、层系多、多层薄互层发育、非均质性严重特点,目前采出程度仅为29.9%,剩余可采储量1021万吨。
通过科技攻关,在薄互层非均质油藏的精细剩余油描述精度、提高薄互层动用的工艺配套技术、精细注水管理体系建立等方面取得突破,建成了文51精细注水示范区,形成了一套适应薄互层非均质油藏特高含水期提高采收率的高效开发技术。
关键词:薄互层;非均质;相控剩余油;多级细分1项目概况1.1油藏概况及开发现状东濮老区复杂断块薄互层非均质油藏地质储量2.74亿吨,占总储量的49.6%,具有埋藏深、油层多、层系多、多层薄互层发育、非均质性严重特点,目前采出程度仅为29.1%,剩余可采储量1021万吨,综合含水94%,已进入特高含水开发阶段。
而濮城油田文51油藏层段长,渗透率级差大,层间动用差异大,属于典型的薄互层非均质油藏,经过30余年的注水开发,长井段多油层合采合注,层间矛盾加剧,开发指标呈变差趋势。
1.2 技术提出背景精细注水示范区的创建是一项集地下、井筒、地面、管理为一体的系统工程,经调查分析,进入高含水开发期后,制约濮城油田复杂断块薄互层非均质油藏提高采收率、改善开发效果的主要有三大问题:(1)窄薄河道剩余油认识技术有待进一步提高。
(2)深层薄互层分注水平不很匹配。
(3)开发后期薄互层油藏地面增注系统高耗低效普遍存在。
2治理技术政策研究2.1形成了井间窄薄河道精细刻画技术,建成窄薄河道相剩余油分布模式2.1.1窄薄河道精细刻画技术主要从井网密集区开展河道精细刻画以及井网无法控制区开展河道预测两个方面进行了研究。
(1)密井网区河道砂体展布模式的定量化研究对文51油藏沙二下37条分布稳定河道展开研究,对河道厚度、宽度、以及延伸长度进行统计分析,编制关系图版。
复杂断块油藏精细开发浅谈复杂断块油藏是指地质构造特殊、储层非均质性强、含油层位分布复杂的油气田。
这类油藏具有储层厚度大、孔隙度低、渗透率差、地质构造复杂、油层分布不规则等特点,给油田开发带来了较大的难度和挑战。
精细开发是指在复杂断块油藏的研究和开发过程中,采用各种先进的技术手段,力求实现最大程度的油气田勘探和开发。
本文将对复杂断块油藏精细开发进行浅谈,以期能够给相关研究者和从业人员提供一些借鉴和参考。
一、复杂断块油藏特点1.1地质构造特殊复杂断块油藏所处的地质构造通常比较特殊,地层构造错动明显,存在大量构造面、构造隆起、断裂带等地质构造,这些地质构造的存在对油气的运移与储藏产生了重大影响。
1.2 储层非均质性强复杂断块油藏的储层非均质性强,不同地层之间的性质存在显著差异,孔隙度、渗透率等参数具有很大的差异。
1.3 含油层位分布复杂复杂断块油藏的含油层位分布复杂多变,常常出现非常规的油气储集相,需要综合分析大量的地质、地震、测井等信息来精确定位油气储集。
1.4 开发难度大由于以上特点的存在,复杂断块油藏的开发难度也比较大,传统的开发方法和技术往往难以满足其开发需求。
二、精细开发技术手段2.1 地震勘探技术地震勘探技术在复杂断块油藏的研究和开发中扮演了非常重要的角色。
通过地震勘探技术可以获取地质构造、储层分布、油气分布等信息,为后续的油藏勘探和开发提供重要的依据。
2.2 三维模拟技术三维模拟技术是指通过计算机软件对油藏的三维模型进行建立和模拟,可以模拟出地层中的油气流动规律和分布情况,为开发方案的制定提供科学依据。
2.3 气体驱替技术气体驱替技术是一种通过注入气体来驱替原油从而提高采收率的技术。
在复杂断块油藏的开发中,采用气体驱替技术可以有效地提高开采率,降低采油成本。
2.4 水平井技术水平井技术是指在地层中水平钻井并注入高压液体从而增加油气产量的一种技术。
在复杂断块油藏的开发中,通过水平井技术可以更好地开采地层中的储量。
文章编号:100020747(2008)0420462205中原油田深层低渗复杂断块油藏开发技术政策戴胜群1,2,张昌民1,2,尹太举1,2,龚福华1,2,邹士雷3(1.长江大学地球科学学院3RG研究组;2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室;3.中国石化中原石油勘探局)基金项目:国家自然科学基金项目“基准面旋回理论解析及地层样式定量模拟”(40572078)摘要:根据中原油田深层低渗复杂断块油藏开发状况,建立该类油藏最小含油面积、开发投资、收益、油藏开发经济可行性、油藏递减规律、经济规模储量等计算模型。
开发经济技术界限研究表明:边际油藏最小含油面积为0.02km2;油井经济界限产量受油藏埋藏深度、原油价格、吨油操作成本的影响,其中油藏埋藏深度、原油价格是影响油井经济产能的敏感因素;最小储量规模受油藏埋藏深度、采收率、原油销售价格、吨油操作成本等影响,其中油藏埋藏深度、原油销售价格是影响经济规模储量的敏感因素。
由于原油价格不断上涨,原来评价为低效或无效的小规模储量可能已变为可开采的经济储量。
对卫360块沙三段中亚段627油藏总体评价结果表明,该油藏处于经济开发的边缘。
图2表4参12关键词:中原油田;边际油藏;面积界限;储量规模;产能界限中图分类号:TE349 文献标识码:ADevelopment techniques for deep complex fault block reservoirswith low permeability in Zhongyuan Oilf ieldDA I Sheng2qun1,2,ZHAN G Chang2min1,2,YIN Tai2ju1,2,GON G Fu2hua1,2,ZOU Shi2lei3(1.College of Geosciences,Yangtze Universit y,J ingz hou434023,China;2.Key L aboratory of Ex plorationTechnologies f or Oil and Gas Resources,Minist ry of Education,Yangtze Universit y,J ingz hou434023,Chi na;3.Zhongy uan Pet roleum Ex ploration B ureau,S i nopec,Puy ang457001,China) Abstract:This article builds up the computational models of the minimum oil2bearing area,development investment, development profit,economic feasibility,decline rules and economic reserve scale of deep low2permeability reservoirs.Study shows that the minimum oil2bearing area of the marginal reservoir is0.02km2;the economic threshold production is affected by reservoir burial depth,price of the crude oil,and operation cost of per ton of oil,of which burial depth and crude oil price are the sensitive factors affecting the economic production capacity;minimum reserve scale is affected by burial depth,recovery and consumption price of the crude oil and the operation cost of per ton of oil,of which burial depth and the consumption price of the crude oil are the sensitive factors affecting the economic reserve scale.Because of the increasing crude oil price,the original low2efficiency or invalid reserves could be reestimated as the economic ones.The Es3627reservoir of the block Wei360is on the edge of the economic development.K ey w ords:Zhongyuan Oilfield;marginal reservoir;area threshold;reserve scale;production capacity threshold0引言油气勘探总是由浅层到深层,由中高渗透层到中低渗透层,由简单断块到复杂断块,随着油田勘探程度加深,勘探的对象越来越复杂,新发现储量品位变差[124]。
中原油田自1979年开始勘探开发以来,经历了探明储量快速增长期(1979—1986年)、探明储量严重萎缩期(1987—1999年)之后,勘探方向转向老油田周边的复杂构造带和深层低渗复杂断块油藏,探明储量中低品位储量比例快速增加到75%以上。
如2001—2004年探明储量中深层低渗复杂断块储量比例高达77.5%,探明储量动用率29.1%,且投入开发的储量中30%经济效益差。
油田开发也面临同样问题,经历早期建产、中期稳产之后,油田进入递减开发阶段,主力开发区水淹严重,油井高含水,开发效益降低;而构造复杂带[5]、平面上低渗区储量水驱动用程度低[6,7],存在较大的开发调整潜力。
低品位储量油藏埋藏深度大、构造复杂、渗透率低、油井产能低,在原油销售价格较低的情况下开发无经济效益,随着世界原油价格不断攀升,部分油藏投入开发已具有显著经济效益,部分油藏仍处于盈亏边缘,而品质较差的油藏仍无开采价值。
如何判定油藏投入开发的经济效益是油藏开发工作者非常关心的问题,同时也关系到资源的合理配置和利用。
无论是勘探发现的低品位储量,还是开发后期的剩余油富集区[8,9],油藏条件均相对较差,这部分储量投入264石 油 勘 探 与 开 发2008年8月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPM EN T Vol.35 No.4 开发或进行调整,客观上存在经济界限[10212]。
本次研究以中原油田勘探发现的低品位储量开发情况为基础,通过分析影响油田开发效益的敏感因素,确定与低品位油藏经济开发有关的面积、埋藏深度、最低产能等指标,使低品位油藏评价体系由分类评价转化到定量评价。
1基本原理与思路影响探明储量开发经济可行性的主要因素有构造复杂程度、埋藏深度、储量规模、产能、原油销售价格等。
构造复杂程度决定油藏是天然能量开发还是注水补充能量开发,直接影响油藏最终采收率高低和开采效益;埋藏深度则直接决定了钻井投资大小,埋藏深度大时对油藏的储量规模和产能指标有较高要求,油藏经济开发的可能性降低;油井产能和原油销售价格是开发油藏获得收益的关键指标,当油藏地质条件一定时,原油销售价格提高或油井产能增加可极大提高油藏的开发效益。
分析以上主要油藏指标和经济指标,应用盈亏平衡原理,计算和预测投资与产出效益趋势,从而对深层低渗复杂断块边际油藏储量可动用性进行分析和判别。
2计算方法与模型2.1最小含油面积模型天然能量开发条件下油藏采收率在10%左右,注水开发采收率可提高到20%~50%,一般为30%左右,开发效益显著提高,只要能注水开发,复杂断块油藏就可能具有经济开采价值。
深层低渗复杂断块油藏高效开发的关键是能够注水开发,而注水开发的必要条件是断块至少钻遇2口井,形成水驱控制。
在认清油藏面貌的情况下,有目的地设计钻井井位和轨迹,油藏的面积可以足够小,此所谓最小含油面积。
油藏的形状多种多样,多为不规则状,为了讨论方便,假设油藏的面积为长方形,长宽比2∶1,注采井距为L,且油水井距离油藏边界的距离为井距的1/2,则最小含油面积计算模型为:S=(L/1000+L/1000)(L/1000)=2×10-6L22.2投资模型油田开发投资包括固定投资和变动成本两部分。
2.2.1固定投资固定投资是油田开发投入的不可变动成本,形成固定资产。
无论油藏是否具有开发效益,该项投资都无法变动,固定投资包括钻井投资和地面建设投资两部分。
2.2.1.1钻井投资地理环境、油藏地质条件、钻井技术水平、井型、管理水平、油藏埋藏深度等是影响钻井投资的主要因素。
油区位于海洋或沙漠等特殊环境时,钻井投资通常高于平原交通便利区;油藏地质条件复杂则钻井投资高,如地层中存在溶洞时钻井液容易漏失,发育盐层时需要下多层技术套管,油层异常高压时需加大钻井液比重等等,这些复杂的地质条件必然导致钻井成本升高;钻井技术水平则主要与技术发展和引进有关;管理水平主要取决于决策层制定的政策和项目执行者所采取的管理措施;油藏埋藏深度与钻井投资成正比,完钻深度越大,钻井投资越高。
对于具体油田而言,在一定经济技术条件下,其他影响因素基本确定,钻井投资随深度增加而升高。
统计中原油区各油田历年钻井情况,钻井投资与井深呈指数递增关系。
本文中用代表性较强的濮城油田的钻井数据拟合单井钻井投资预测模型(见图1),公式如下:图1 濮城油田井深与钻井投资关系2.2.1.2地面建设投资地面建设投资包括井场建设、油气水管线建设、计量站、注水站等与油气生产有关的地面建设项目,具体到某一油田为定值,中原油田单井地面建设费用统计结果为60×104元/井。
2.2.1.3静态固定投资静态固定投资不考虑资金的时间价值。
根据投资预测模型可计算出单井静态固定投资。
I a=Y+F 当油藏可钻多口油水井时,钻井静态固定投资为:I b=S f(Y+F)2.2.1.4动态固定投资动态固定投资考虑资金的时间价值。
假设条件为所有的资金为借贷资金,且由于油田建设项目周期长,364 2008年8月 戴胜群等:中原油田深层低渗复杂断块油藏开发技术政策贷款利率按照银行长期利率计算,如果还贷以等额分付方式进行,则动态固定投资模型为:I c=n I bi(1+i)n (1+i)n-12.2.2变动成本变动成本是油气生产过程中可调节的费用,包括材料费、燃料费、动力费、井下作业费、修理费、工农关系费、油气处理费、注水费、生产工人工资与福利、测井试井费、轻烃回收费、管理费、财务费用和销售费用等,这些费用可统一分摊到吨油操作费上。