超薄油层水平井开发技术

摇2009年10月第28卷第5期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇大庆石油地质与开发PetroleumGeologyandOilfieldDevelopmentinDaqing摇摇摇摇摇摇摇Oct郾,2009Vol郾28No郾5

摇收稿日期:2009鄄05鄄18摇作者简介:方摇庆,男,1973年生,高级工程师,从事油田开发研究。摇摇摇摇E-mail:qfang@petrochina郾com郾cnDOI:10郾3969/J郾ISSN郾1000鄄3754郾2009郾05郾024超薄油层水平井开发技术方摇庆摇刘云燕摇张国良摇宋摇静摇杨位民摇孙雪冬摇张国臣(大庆油田有限责任公司第八采油厂,黑龙江大庆摇163514)摘要:大庆外围葡萄花油层主要为石油储量丰度小于20伊104t/km2的特低丰度油藏,常规技术经济条件下难以有效开发,为此开展了大庆外围油田的特低丰度超薄(厚度不足1m)葡萄花油层水平井开发试验。通过综合应用地震解释、油藏精细描述、整体建模、数值模拟、经济评价、测井、录井、水平井远程导向和注水开发调整等多学科技术,不断加大水平井开发技术研究应用力度,实现了外围特低丰度储量的高效开发。形成了水平井优化设计方法,完善了适应超薄油层特点的水平井随钻调整技术,探讨了水平井注水受效特征及其影响因素、递减规律,研究了以完善注采关系为主,直井分层不对称注水、水平井分段精细调整低丰度葡萄花油层综合调整技术,创新了“分段动用、分段调整冶综合调整思路。已投产91口葡萄花油层水平井,平均单井含油砂岩长度275郾1m,含油砂岩钻遇率71郾7%,初期单井日产油15郾1t,稳定日产油10郾0t,为周围直井的4倍以上,取得了较好的开发效果。关键词:大庆外围;超薄油层;水平井;优化设计;地质导向;开发特征;综合调整中图分类号:TE355郾6摇摇摇文献标识码:A摇摇摇文章编号:1000鄄3754(2009)05鄄0141鄄06THEDEVELOPMENTOFHORIZONTALWELLTECHNOLOGYINULTRA鄄THINLAYERSFANGQing,LIUYun鄄yan,ZHANGGuo鄄liang,SONGJing,YANGWei鄄min,SUNXue鄄dong,ZHANGGuo鄄chen(No郾8OilProductionCompany,DaqingOilfieldCompanyLtd.,Daqing163514,China)Abstract:ThePutaohuareservoirinDaqingperipheraloilfieldismainlylowabundancereservoirswithabundancelowerthan20伊104t/km2.Todevelopsuchkindofreservoirseffectivelyisdifficultundercurrenteconomiccondi鄄tionsandbyconventionaltechnologies.ThehorizontalwelldevelopmentexperimentinlowabundancePutaohuares鄄ervoirs(thickness<1m)ismade.Throughseismicinterpretation,finereservoirdescription,overallmodeling,simulation,economicevaluation,logging,horizontalwellremoteorientationandwaterinjectiondevelopmentad鄄justmentetc,andbyincreasingresearchandapplicationofhorizontalwellsdevelopmenttechnology,theefficientdevelopmentforperipheryoilfieldwithlowabundancereservesisrealized.Horizontaloptimizationdesignmethodisformedandhorizontaldrillingadjustmenttechnologyadaptedtoultra鄄thinoillayerisimproved.Horizontalinjectionwatereffect,influencingfactorsanddecreasinglawarediscussedinthispaper.Comprehensiveadjustmenttechnol鄄ogyaimingatlowabundancePutaohuareservoirs,includingperfectinjection鄄productionrelation,zonalasymmetricwaterinjectionandfineadjustmentofhorizontalsegments,areallstudiedhere,providinganinnovativeideaof“sectionalproducingandsectionaladjustment冶.91horizontalwellshavebeenputintooperationwithgooddevel鄄opmenteffectfortheaveragelengthofoil鄄bearingsandstoneforsinglewellis275郾1m,horizontaldrillingfootageinoil鄄bearingsandstoneis71郾7%,initialoilproductionofsinglewellis15郾1t/d,stableoilproductionis10郾0t/d,whichismorethan4timesthatofverticalwell.Keywords:Daqingperipheraloilfield;ultra鄄thinlayers;horizontalwell;optimizationdesign;geologicalorien鄄tation;developmentcharacteristics;comprehensiveadjustment摇摇通过近几年来的科研攻关,目前,大庆外围东部葡萄花油层水平井开发总体上有以下几个特点:一是初步实现规模化开采。水平井动用区块储量均为特低丰度储量,共动用含油面积22郾51km2,地质储量508郾6伊104t,初期平均采油速度为6郾9%,目前采油速度3郾7%。水平井年产油由2003年的0郾84伊104t增加到2008年的17郾50伊104t;水平井的井数比例由2003年的0郾4%增加到2008年的2郾3%,产量比例由2003年的0郾6%增加到2008年的12郾1%,产量贡献率逐年提高。二是水平井初期和累计产量较高。统计12个区块75口水平井,平均初期产量为15郾2t,是周围直井的4郾4倍。从单井累计产量与生产时间的变化曲线看,开发4年后水平井单井累计产油量达9653t,是周围直井的2郾7倍;从单井累计产油量与综合含水的变化曲线看,在低含水阶段,水平井单井累计产油量达4540t,是周围直井的4郾7倍。三是水平井开发效果较好。从采出程度与综合含水曲线变化趋势看,水平井比直井提高采收率5个百分点,直井采收率为20%~25%,水平井采收率为25%~35%;相同采出程度下,水平井含水率比直井低10个百分点。1精细低丰度薄油层水平井设计1郾1精细地震解释,提高构造解释精度在地震资料解释过程中,利用地震解释系统,应用全三维地震精细解释技术[1,2],采用波形变面积和彩色变密度两种显示方式,逐条剖面精细解释葡萄花油层和穿过葡萄花油层的断层,解释密度为1伊1,解释网格为25m伊25m,做到地震剖面主测线和联络测线上层位和断层完全闭合,完成由点到线、由线到面的空间立体综合解释,落实水平井区构造与微幅度构造形态。再用各已知井进行深度校正,确保较小构造误差。同时考虑到满足地质建模的需要,精确解释断层间的切割关系,保证断层在建立模型和时深转换时空间位置准确,每条断层分别命名。1郾2细分沉积单元,建立各沉积单元沉积微相模型根据水平井区完钻直井资料,对主要目的层细分沉积单元,进行精细油藏描述,绘制沉积相带图。以相带图为约束,建立各沉积单元沉积微相模型,落实河道、主体席状砂的发育规模,优化设计井轨迹[3]。1郾3深化油藏描述研究,在砂泥岩预测模型的基础上,细化干砂岩、有效的含油级别为了在水平井钻井过程中更具有目标性,使水平段尽量穿越具有有效厚度的储层,在水平井建模过程中,对砂岩中的含油级别进行细分,区分出含油性较好的有效厚度,再对储层岩性进行垂向及横向预测,提高了模型的预测精度,即在水平井地质设计及导向过程中,主要以钻遇有效层位为目的进行水平井设计和导向,目的性更加明确,进一步优化水平井设计轨迹,从而提高水平井的有效厚度钻遇率。2井震结合,应用反演技术追踪砂体,探索水平井开发特低渗透扶杨油层的有效途径摇摇扶杨油层具有“四低、两差冶的地质特点:即储层渗透率低(平均空气渗透率1郾2伊10-3滋m2)、流度低(平均流度0郾18伊10-3滋m2/(mPa·s))、可动油饱和度低(平均可动油饱和度15%)、储量丰度低(平均储量丰度40伊104t/km2),孔喉比小,砂体稳定性差和油层连通差。含油面积212郾88km2,地质储量8515郾29伊104t,到目前为止,仅动用含油面积10郾77km2,地质储量605郾63伊104t。为探索扶杨油层的有效动用,2006年开始利用水平井进行扶杨油层有效动用试验,到目前完钻4口水平井,平均水平段长度440郾75m,平均含油砂岩长度323郾0m,钻遇率90郾54%,投产2口,初期平均日产油量10t,达到了设计要求。由于扶杨油层主要以发育水下三角洲为主,以·241·摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇大庆石油地质与开发摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇2009年条带状和透镜状展布,砂体窄,横向岩相变化快,为了保证扶杨油层含油砂体钻遇率,在建模过程中利用地震反演技术刻划砂体进行储层预测。地质导向证实地震反演波阻抗数据体刻划的砂体符合较高。如州扶61-平51井,根据建模结果,该井设计入靶垂深1836郾00m,实际入靶垂深1836郾81m,设计水平段长452m,在钻井过程中实际钻遇含油砂岩段长450m,与预期结果基本一致。3根据储层发育情况,合理设计水平井轨迹摇摇水平井设计中尽量钻遇含油砂岩较好的优质储层,在水平井建模过程中,对储层岩性、含油性垂向及横向进行预测,提高水平井优质储层钻遇率。同时根据储层发育特点,在保证主力砂体的有效动用的前提下,兼顾其他砂体,控制储量。水平井设计多采用阶梯式,或后期以尽量短的水平段钻穿其它储层,尽量兼顾控制邻近层更多的储量。在实钻地质导向中,钻出油层时,不以牺牲水平段来找同一个层,而是找下一个的邻近层,以波浪式钻穿油层。目前我厂采用的水平井井型有3种[4鄄6]:常规水平井、阶梯式水平井、分支水平井(同向分支水平井、异向分支水平井)。葡萄花油层:发育两个以上叠合砂体、且跨度较小的葡萄花油层采用阶梯式水平井(图1);只发育一个单砂体,设计常规水平井。