鄂尔多斯盆地中生界特低_超低渗透油藏递减规律

第47卷第2期兰州大学学报（自然科学版）Vol.47No.2文章编号:0455-2059(2011)02-0044-06鄂尔多斯盆地中生界特低−超低渗透油藏递减规律王建民1,2,魏天存3,魏文科4,郭向东5,迟静6,杨杰61.西北大学地质学系,西安7100692.西安石油大学油气资源学院,西安7100653.中国石油化工集团公司华北分公司研究院,陕西咸阳7120004.中国石油天然气集团公司长庆油田分公司,西安7100215.陕西延长石油集团有限责任公司油气勘探公司天然气开发部,陕西延安7160006.延长油田股份有限公司永宁采油厂,陕西志丹717500摘要:密切结合油田开发实际,综合运用动态分析、典型曲线拟合以及公式法等,对鄂尔多斯盆地南部长6特低超低渗透油藏开发阶段可大致划分为滚动建产、快速递减、减速递减、缓慢衰减等四个阶段.滚动建产阶段持续时间很短,油藏投产后2个月内即可实现最大产能;随后开发进入一个漫长的递减历程.递减初期为快速递减阶段,亦称指数递减阶段,历时约5个月,月均综合递减率5.8%;之后为减速递减阶段,亦称双曲递减阶段,历时约7个月,月均综合递减率3.7%;再后为缓慢衰减阶段,亦称调和递减阶段,历时70个月以上,月均综合递减率0.92%,折合年递减率为11%.缓慢衰减阶段几乎贯穿了特低超低渗透油藏的综合递减率.滚动建产和快速递减阶段该油藏以溶解气驱动为主,减速递减阶段以弹性超低渗透油藏;递减规律;中生界;鄂尔多斯盆地中图分类号:TE122.2文献标识码:ADecline law of extra-low−ultra-low permeability of mesozoic reservoir in the Ordos basinWANG Jian-min1,2,WEI Tian-cun3,WEI Wen-ke4,GUO Xiang-dong5,CHI Jing6,YANG Jie61.Department of Geology,Northwest University,Xi’an710069,China2.School of Petroeleum Resources,Xi’an Shiyou University,Xi’an710065,China3.Research Institute of North Branch,Sinopec Group,Xianyang712000,Shaanxi,China4.Changqing Oilfield Company,PetroChina,Xi’an710021,China5.Department of Petroleum Exploration&Development,Yanchang Petroleum(Group)Co.Ltd,Yan’an716000,Shaanxi,China6.Yongning Oil Production Plant,Yanchang Oilfield Co.Ltd,Zhidan717500,Shaanxi,ChinaAbstract:Combined with actual oilfield development,the dynamic analysis method,typical curvefitting, the formula method and other methods were synthetically used to analyze in-depth production characteristics and the decline law of special extra-low−ultra-low permeability of mesozoic reservoir of Chang6in the Ordos basin.The results show that the development phase of extra-low−ultra-low permeability reservoirs could be divided into roughly four stages,i.e.,the production-building phase,fast decline phase,deceleration declinephase and slow decay decline phase.The duration of production-building phase was short and the reservoir production could achieve the maximum capacity within2months;then the reservoir development entered a long degression process.Decreasing the initial stage for the rapid decline,also known as exponential decrease, which lasted about5months,the average monthly decline rate of the exponential declining stage(fast decline phase)was5.8%.Afterwards,for the deceleration decline phase,also known as hyperbolic decline phase,which lasted about7months,the average monthly decline rate of the hyperbolic decline stage(deceleration decline phase)were3.7%.After a further slow decay phase,also known as harmonic decrease,which lasted for more than70months,the average monthly decline rate of the harmonic decline stage(slow decay stage)were0.92%, equivalent to the average annual decline rate of11%.The slow decay(harmonic decline)phase became the major and most characteristic development phase of extra-low−ultra-low permeability of the reservoir because it nearly went through the entire period of the reservoir development.The decline rate of this stage represented roughly a synthesized decreasing rate of extra-low−ultra-low permeability of the reservoir.The reservoir was driven mainly by the dissolved gas in the production-building phase and fast decline phase,and driven mainly by a combination drive offlexible-dissolved gas in the deceleration decline phase and by an elastic drive in slow decay phase.Key words:extra-low−ultra-low permeability reservoirs;decline law;mesozoic;Ordos basin鄂尔多斯盆地是一个典型的特低渗超低渗透油田[1−3].由于特低渗超低渗透油藏生产特征及递减规律,对预测其未来变化、评价其经济效益、编制合理开发方案等具有十分重要的意义.特低渗超低渗透油藏的动态资料,运用公式法及典型曲线拟合等方法对其自然产能及生产动态、递减规律、递减阶段等进行了深入的分析,取得了良好的效果.1特低−−超低渗透油藏地质特征志丹油田位于鄂尔多斯盆地南部及陕北的腹地,构造上处于盆地一级构造单元伊陕斜坡中部(图1).区内地层平缓西倾,构造相对简单,地层倾角<1◦,千米坡降7∼10m.中生界地层埋深较浅,石油地质条件优越,为盆内油气勘探的重点.晚三叠世延长期鄂尔多斯盆地发育大型内陆湖泊,长7沉积时该湖泊达到最大,形成了以张家滩油页岩为代表的区域性标志层及盆地主要的生油岩系.之后湖盆收缩,在湖盆北翼宽缓的浅水台地上发育了大型水退型三角洲建造,并以长6时期的三角洲建造为代表[3,7−8].长6沉积期志丹地区基本处于大型三角洲前缘亚相发育区,相带展布异常宽阔.储层类型主要为水下分流河道与河口坝砂体,砂体复合迭加程度高、厚度大、横向连续好,平面展布广,成为志丹油田的主力储产层[7].其下与长7优质生油岩系紧密接触,其上以长4+5较发育的“细脖子”泥质岩段构成区域性遮盖,形成了良好的生储盖组合.图1研究区位置示意图Figure1Location diagram of the research area油田中部某井区长6油藏平均埋深约1450m,主要储产层段为长62和长63亚油层组,岩性主要为细粒及粉平均渗透率0.48×10µm,属典型的低孔隙度、特低渗弹性驱和溶解气驱开采状态,尚未注水开发.目前有油井百余口,年产原油约3.5×104t.2特低−−超低渗透油藏生产动态2.1单井试采成果特低超低渗油层试采成果,按照投产初期产量将其划分为相对的高产井(日产油量>4t/d,初月产量>100t/月)、中产井(日产油量2∼4t/d,初月产量50∼100t/月)、低产井(日产油量<2t/d,初月产量<50t/月)三种类型,并选择生产时间比较长久(80∼105个月)的油井50余口,逐月连续采集其生产数据进行统计整理,编制相应的采油曲线,分析其月度产量及递减率变化.动态分析结果(图2)表明:高、中、低产三类油井的产量都在投产后的2个月内达到最大(相应日产量分别为4.0∼13.2,2∼4,1.0∼2.5t/d,月度产量分别为100∼329,50∼98,25∼62t/月);随后转入快速递减,至第7个月时到达第一个低谷,此时各类油井产量分别相当于初产峰值的75%,62%, 57%,月均递减率分别为5.2%、5.5%、5.2%.该阶段最突出的特点是产量呈近乎直线下滑,且产能越底,递减率越大,持续时间通常在5∼6个月;低产井持续时间更长,可达8个月之久.自第8个月开始油井产量出现反弹,递减速率明显减缓,持续6∼7个月,产量分别变化在1.8∼9.2t/d(45∼230t/月), 1.0∼2.8t/d(25∼70t/月), 0.6∼1.8t/d(15∼46t/月);月均递减率分别为3.4%, 3.7%,4.3%.低产井的递减幅度仍然较大,此阶段自第11月开始,持续时间约4个月.图2特低超低渗透油藏产量递减的基本规律性.3特低−−超低渗透油藏递减规律3.1递减类型及初始递减率根据特低超低渗油藏递减类型进行分析判别.首先以油井动态数据分别计算和编制高、中、低产三类油井的(Q i/Q)-t 的散点图(图3),然后与图版典型曲线进行拟合,求得最佳拟合状态,进而确定递减指数N以及递减类型,划分递减阶段,确定各递减阶段的初始递减率D i (图4).拟合结果表明:不同产能的油井其递减历程均完整地包含了三个基本的递减阶段,即由最初的指数递减开始,很快转入双曲递减阶段,再转入漫长的调和递减阶段直至油藏开发结束(表1).在确定了各递减阶段递减类型、递减指数以及初始递减率后,利用公式法[10,12]对瞬时递减率D 进行了计算和预测.图3特低超低渗透油藏递减类型典型曲线拟合状态Figure 4A typical curve fitting state diagram of thedecreasing type of extra-low −ultra-low perme-ability reservoir中产类油井递减及其演变与高产类油井基本相同,只是各阶段初始递减率相对偏高,双曲递减指数相对减小.指数递减阶段初始递减率为6.0%,双曲递减阶段下降为3.9%,递减指数为2.1,调和递减阶段下降为2.7%.低产类油井递减及其演变与中、高产类油井存在一定的差异,主要表现为其指数递减阶段延长到第10个月才结束,而双曲递减阶段则缩短为4个月,随后即进入漫长的调和递减阶段.指数递减阶段初始递减率为6.1%,双曲递减阶段下降为4.0%,递减指数为2.1,调和递减阶段下降为2.9%.表1特低−超低渗透油藏递减规律分析综合成果Table 1Consolidated results of decline law analysis of extra-low −ultra-low permeability reservoirt /月t /a 高产递减中产递减低产递减10.08 1.03 1.04 1.0920.17 1.11 1.141.2230.25 1.243−7指数5.2∞1.233−7指数6.0∞1.353−10指数6.1∞40.33 1.31 1.33 1.3350.42 1.381.381.4790.75 1.408−14双曲 3.6 2.5 1.348−14双曲 3.9 2.1 1.4011−14双曲4.02.1100.83 1.44 1.49 1.43110.92 1.53 1.46 1.4812 1.00 1.651.601.613.2开发阶段及综合递减率以前述实际生产动态及其递减规律分析为主要依据,将特低超低渗透油藏开发中最具代表性的阶段,持续时间长久,递减率显著降低,生产状态稳定.实践证明该阶段持续时间达6年以上.月均综合递减率为0.92%,折合年均递减率为11%(表2).该递减率可作为特低超低渗透油藏生产动态及递减规律的种种表现是其油藏地质特征的综合体现.特低渗超低渗透油藏采用弹性及溶解气驱为主的天然能图5特低超低渗透油藏开发阶段划分及综合递减率确定结果表Table 2Results table of dividing development phase and determining synthesis decline law开发阶段及滚动建产阶段快速递减阶段(指数递减阶段)指数递减阶段(双曲递减阶段)缓慢衰减阶段(调和递减阶段)综合递减特征t 1/个月t 1/个月t 2/(%)t 3/(%)t 1/个月t 2/(%)t 3/(%)t 1/个月t 2/(%)t 3/(%)中产井产量法 23−7 5.566.08−14 3.744.4>150.8510.2拟合法3−76.072.08−143.744.4>150.9211.0综合取值3−7 5.869.08−14 3.744.0>150.9211.0t 1为持续时间;t 2为月均递减率;t 3为年均递减率.量进行开发时,由于油层低压低渗和非达西渗流的影响,因此供液能力不足,井底附近地层脱气严重.在油井(藏)试采的初期,采油速度较大,溶解气的释放会随着试采的进行和压力的下降而加速,气驱能量迅速增强,油藏变成以溶解气驱动为主,原油产量快速上升,局部油井甚至会在试采初期发生短暂的井喷.当试采产量达到最大之后,由于溶解气的大量逸散,气油比急转直下,气驱能量随之降低,油井产量近乎直线递减.显然,溶解气驱及其能量变化构成了特低渗溶解气混合驱动为主,形成了比较短暂的减速递减(双曲递减)阶段.当溶解气驱能量被大量消耗至很弱之后,在仍然没有外界能量补充的情况下,特低渗超低渗透油藏来说,储油层物性越差,非达西渗流与供液能力不足的问题将会越发突出,地层脱气现象将会更严重,因而初产越低,递减越快.当对特低超低渗透的岩性油藏,基本无自然产能,压裂增产效果好.不同类油井的动态特征一致地反映了特低超低渗透油藏的开发历程可大致划分为滚动建产、快速递减、减速递减、缓慢衰减等四个阶段.滚动建产阶段通常历时约2个月,期末产量达到最大;快速递减、减速递减、缓慢衰减三个阶段构成了特低超低渗透油藏开发中最为主要也是最具特色的开发阶段.特低超低渗透油藏的综合递减率.特低渗溶解气混合驱动为主;缓慢衰减(调和递减)阶段,弹性能量成为油藏开发的主要动力,并将长期发挥作用.参考文献[1]王道富.鄂尔多斯盆地特低渗透油田开发[M].北京:石油工业出版社,2007.[2]赵文智.石油地质理论与方法进展[M].北京:石油工业出版社,2006.[3]王建民.鄂尔多斯盆地南部中生界大中型油田形成条件与勘探策略[J].石油勘探与开发,2006,33(2): 145−149.[4]李道品.低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社,1997.[5]李道品,罗迪强.低渗透油田开发的特殊规律[J].断块油气田,1994,1(4):30−35[6]严云奎,于波,崔智林.鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长4+5储层成岩作用[J].兰州大学学报:自然科学版,2009,45(3):8−12.[7]王建民.陕北志丹地区长6−长2油层组水退型三角洲沉积特征及演化[J].石油勘探与开发,2008, 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