缝洞型油藏分类开发
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缝洞型油藏分类开发
程倩;李江龙;刘中春;张宏方;王英
【摘 要】Fracture and karst cave carbonate reservoirs are mainly composed
of karst cave,corrosion cavern and fractures which were formed by karst
and tectonic movement. Karst cave is discretely distributed and is a main
reserving space. Fractures which are characterized of deep buried
depth,strong heterogeneity and difficult development are main flow
channels. The concept "dimension-less cumulative production in natural
flow period" is raised,the formation energy of well position is
quantitatively analyzed and water breakthrough feature of production
wells is classified in five types. 5 types of reserving space types penetrated
in water breakthrough wells are identified by physical simulation and
production feature of a single well. The 5 types of reserving space types
penetrated in water breakthrough wells are cavern reserving space with
enough energy,fracture reserving space with low energy,fracture and karst
cave with relatively enough energy and isolated volume and complex types
with no enough energy. Separate analyses are carried out for different type
of wells and fracture and karst cave are refined based on reserving space
types of a single well. Different strategies are adopted to develop different
fracture and karst cave reservoirs refined and separate development is
guided.%缝洞型碳酸盐岩油藏以岩溶、构造运动形成的溶洞、溶蚀孔洞和裂缝系统为主溶洞呈离散状分布,是主要的储集空间,裂缝是主要的流动通道,具有埋藏深、非均质性强、开发难度大等特点.以塔河7区为例,提出“无因次自喷累计产油”的概念,定量分析井点处的地层能量,将油井出水特征划分为5类.结合物理模拟、单井的生产特征,明确5种出水类型油井钻遇的储集空间类型,分别为能量充足的溶洞型、能量欠充足的裂缝型、能量较充足的裂缝-溶洞型、能量不充足的孤立定容体型和复杂型.根据单井钻遇的储集空间类型,对油井进行聚类分析,细化已有的缝洞单元.对细化后的缝洞单元采取不同的开发对策,指导油藏分类开发.
【期刊名称】《特种油气藏》
【年(卷),期】2012(019)005
【总页数】4页(P93-96)
【关键词】缝洞型碳酸盐岩油藏;分类开发;无因次自喷累计产油;储集空间类型;缝洞单元;塔河油田7区
【作 者】程倩;李江龙;刘中春;张宏方;王英
【作者单位】中石化石油勘探开发研究院,北京100083;中石化石油勘探开发研究院,北京100083;中石化石油勘探开发研究院,北京100083;中石化石油勘探开发研究院,北京100083;中石化石油勘探开发研究院,北京100083
【正文语种】中 文
【中图分类】TE344
塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏是受构造-岩溶作用形成的缝洞系统控制,由多个缝洞体在空间上叠合形成的复合油气藏[1-6]。油藏的储集空间主要以溶洞为主,裂隙成网络状分布是主要的流动通道,致密的基质岩块基本不具渗透性[7-8];油藏储集空间复杂,单井出水特征差异性大。李衍、戚明辉和李宗宇等人从单井动态特征、水体来源和油藏流态等不同角度分析油井的出水特征[9-11],将缝洞型碳酸盐岩油藏油井的出水类型分为3种:缓慢出水、间隙出水、快速出水型。此外,刘中春[12]等人设计物理模拟实验,分析了不同类型储集空间的出水规律,重在机理分析,不能满足矿场需要。本次研究以塔河7区为例,针对油藏开发的关键问题“油井出水规律”,引入“无因次自喷累计采油量”的概念,定量评价自喷油井的地层能量,划分自喷油井出水类型。分析油井钻遇的储集空间类型,明确其生产特征。据此对自喷油井进行聚类分析,细化已有的缝洞单元。对细化后的缝洞单元采取不同的开发对策,实施油藏分类开发,达到控水增油的目的。
缝洞型油藏的动态特征主要包括:①初期产能高;②出水规律复杂,通常无任何征兆突然见水;③见水后生产特征变化大,可出现突然停喷、含水缓慢上升、含水下降3种情况,且以突然停喷最多;④油藏注水补充地层能量较盲目,油藏水窜严重。据此分析认为,缝洞型油藏出水特征研究是实现高效开发的关键。
“无因次自喷累计产油”是油井自喷期内,某一时刻的累计自喷产油量和油井累计自喷产油量的比值(式1):
式中:T为油井自喷期,d;π为无因次自喷累计产油;Qo(t)为t时刻的油井产油量,t/d。
“无因次自喷累计产油变化率η”是“无因次自喷累计产油”随生产时间的变化率:
式中:η为无因次自喷累计产油变化率,d-1;t为自喷期生产时间,d。
计算分析7区4口井“无因次自喷累计产油”,绘制“自喷时间-无因次自喷累计产油”关系曲线如图1所示:随着自喷时间增加,无因次自喷累计产油增大;无因次自喷累计产油变化率越小,自喷采油时间越长,单井地层能量越充足;其物理意义主要用来描述油井自喷产油能力,定量表征油井的地层能量。如图1所示,ηA=0.000 3 d-1、ηC=0.000 8 d-1、ηB=0.001 d-1,ηD=0.004 3 d-1,ηA<ηC<ηB<ηD,井点位置处的地层能量以A井最高、C井次之,D井最低。
按缝洞型油藏采油方式,将油井分为自喷采油井和抽油井2类,自喷采油井和抽油井生产动态特征差异极大。研究中引入“无因次自喷累计产油”分析自喷采油井的出水规律。绘制塔河7区23口自喷油井的无因次自喷累计产油与含水率关系曲线,统计分析表明,曲线形态主要存在以下4种特征(图2),其中Ⅰ类油井10口,Ⅱ类油井4口,Ⅲ类油井4口,Ⅳ类油井5口。
Ⅰ类油井,无水采油期长,油井见水后,含水率增加缓慢;Ⅱ类油井,开井见水,含水率缓慢增加;Ⅲ类油井,无水采油期短,含水率迅速增加,至油井暴性水淹停喷;Ⅳ类油井,能量严重不足,不出水。
此外,抽油井一般表现为地层能量严重不足,累计产油极少。没有自喷期,且无水采油期短或开井见水,出水规律复杂。据此,缝洞型油藏抽油井的出水规律通称为第Ⅴ类“复杂出水类”。
4.1 储集空间类型
缝洞型油藏储集空间类型对油井出水规律影响实验研究表明[12]:储集空间为溶洞型,对于高黏度模拟油,见水后含水率变化曲线近“s”型,初期增加缓慢,短时间后快速增大,流量越大,含水率上升越快;储集空间为裂缝型,底水呈活塞状均匀推进,未产生底水锥进,见水后,含水率迅速达到100%,暴性水淹。
第Ⅰ类出水类型以A井为例。A井为裸眼完井,四开钻井期间由于多次发生井漏,钻至井深5 583.0~5 598.15 m出现井涌和泥浆漏失,共漏失泥浆227.7 m3;初期日产油为324 t/d,油压为11.9 MPa,截至2011年10月,累计自喷采油40× 104t。该井主要特征为:泥浆漏失严重,初期产油量高,能量充足,油井累计产量高,无水采油期长,见水初期含水率缓慢上升。结合物理模拟分析认为出水特征符合第Ⅰ类出水类型,油井钻遇的储集空间类型为溶洞型。
第Ⅱ类出水类型以C井为例。该井钻进过程中没有漏失、放空现象。油井初期日产油为95 t/d,油压为7.7 MPa;油井开井见水,见水初期含水率上升缓慢,后期含水率迅速上升暴性水淹。结合物理模拟分析认为:出水特征符合第Ⅱ类出水类型,油井钻遇的储集空间类型为裂缝型。
第Ⅲ类出水类型以B井为例。该井钻至井深5 556.6 m时,出现放空并发生严重漏失。放空井段为5 556.6~5 558.7 m、5 559.3~5 560.0 m,强钻至5 567.95
m后,裸眼完井。初期日产油为160 t/d,油压为9 MPa,截至2011年10月,累计自喷采油4×104t。其主要特征表现为:泥浆漏失严重,初期产油量高,能量较充足,油井累计产量相对较高;油井无水采油期短,见水后含水率迅速上升,油井暴性水淹。结合物理模拟分析认为:出水特征符合第Ⅲ类出水类型,油井钻遇的储集空间类型为裂缝-溶洞型。
第Ⅳ类出水类型以D井为例。油井钻至井深5 554.35~5 554.97 m出现放空,漏失泥浆3.52 m3。油井裸眼完井,初期日产油为45 t/d,油压为14.7 MPa,100 d后,油压为4.6 MPa,下降迅速。油井自喷期间不出水,累计产油0.6×104t,表现为定容体弹性衰竭式生产特征。分析认为:出水特征符合第Ⅳ类出水类型,油井钻遇的储集空间类型为孤立的小定容体。
第Ⅴ类复杂出水类型多表现为能量严重不足,油井不能自喷,累计产量极低,累计产油一般不超过0.1×104t。抽油后,油井多暴性水淹。分析认为:出水特征符合第Ⅴ类出水类型的油井钻遇的储集空间类型为复杂非有效储集层。
4.2 不同类型储集空间的生产特征
溶洞型以A井为例。油井漏失放空严重,以裸眼完井为主。油井开井自喷采油,能量充足,累计产油多,无水采油期长。油井见水初期含水率缓慢上升,后期含水率上升迅速。
裂缝型以C井为例。油井无漏失放空现象,以常规完井和酸压完井为主。油井无水采油期短或开井见水,能量欠充足,累计产油少。见水初期含水率缓慢上升,后期含水率迅速上升暴性水淹。
裂缝-溶洞型以B井为例。部分油井偶见严重放空漏失现象,以裸眼完井和酸压