葡北三断块高含水期稳油控水技术研究
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石油地质与工程2011年3月P ETROLEUM GEOLOGY AND ENGI NEERING第25卷第2期文章编号:1673-8217(2011)02-0052-04葡北三断块高含水期稳油控水技术研究张福玲(中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712)摘要:葡北三断块油田位于大庆长垣沉积体南部,由于砂体窄小、分布零散、层间、层内、平面非均质性严重,稳油控水难度很大。
在储层精细描述和剩余油研究的基础上,组合实施油水井双向调剖、长胶筒细分调整以及注水井酸化等多项措施,使得开发指标得以好转,改善了油田开发效果。
该套技术对水下窄小砂体油田高含水后期的开发具有一定借鉴意义。
关键词:葡北三断块;剩余油;稳产;降低含水率;措施中图分类号:TE313.3文献标识码:A葡北三断块位于大庆长垣大型河流-三角洲沉积体系南部,开发储层是白恶系姚家组一段葡I组油层,以水下窄小砂体沉积为主,砂体窄而薄,呈条带状分布,油层埋藏深度为800~1000m,砂体宽度一般在50~200m,其含油面积55.3km2,地质储量4113104t,原始地层压力11.26MPa,饱和压力6.28MPa[1-2]。
葡北三断块年产油量占葡萄花油田年产油的五分之一左右,其开发历程可代表葡萄花油田,因此研究其稳油控水对葡萄花油田的开发具有指导意义。
1油田开发历程及现状葡北三断块于1979年投人开发,基础井网采用600m600m反九点面积注水井网。
1983年以前主要以自喷方式开采,到1984年地层压力下降开始全面转抽。
1987至1994年实施井网一次加密调整,调整后为反九点法和四点法相结合的注采井网,井网加密到300m300m。
1997至1998年进行井网非均匀二次加密调整,局部井网加密到210m 井距。
综合治理前葡北三断块共有油井342口,正常开井321口,注水井182口,正常开井166口。
累计生产原油1328.21104t,累计产水2014.92 104m3,累计注水4703.96104m3,累积注采比1. 31,年注采比1.40,采油速度0.9%,采出程度32. 29%,综合含水86.42%。
油田开发中存在的主要问题产量递减速度及含水上升速度快葡北三断块以窄薄砂体沉积为主,油层物性差异大,层内、层间、平面矛盾突出,油层水淹不均匀。
随着储采不平衡的状况日益加剧,老井措施潜力、补产能力不足,使得油田递减速度加快。
平面调整难度大,纵向上由于低含水或不含水的薄差层吸水差造成层间接替能力差,导致产量递减及含水上升速度较快,控制难度大。
2.2水驱控制程度低受砂体沉积条件及注采井网完善程度影响,葡北三断块水驱控制程度仅为77.6%,其中单向连通所占比例为30.1%,二向连通比例为28.9%,三向连通比例为18.5%,单向连通比例高,尤其是以内前缘水下分流河道沉积为主的葡I1-5砂岩组,单向连通比例高达36.0%,制约了剩余油的动用程度。
2.3局部注采关系不够完善葡北三断块目前共有油水井数为524口,其中正常生产井数为486口,油水井数比为1.93,虽然经历了两次加密调整,但受沉积环境及注采井网局限性的影响,造成局部井区整个条带上仍然存在有注无采(如图1)、有采无注(如图2)或由于条带状砂体的一边靠近砂体变差部位,只有一个来水方向,造成油层动用不好或根本未动用等注采关系不完善的情况,影响了区块的整体开发水平。
2.4欠注井较多葡北三断块有40口欠注井、57个欠注层段,日配注1205m3,日实注仅为316m3,日欠注水量889收稿日期;改回日期作者简介张福玲,助理工程师,年生,6年毕业于大庆石油学院石油工程专业,现从事油田地质开发研究工作。
22.1:2010-10-04:2010-12-07 :1974200张福玲.葡北三断块高含水期稳油控水技术研究图1有注无采型图2有采无注型m 3。
另外,随着注水开发时间的延长,由于套管变形等原因,有14口分层注水井被迫改成小直径配水,注水层段由48个减少到41个,有7口分层注水井改成笼统注水。
以上几类井占全断块正常注水井的36.7%,这些井的存在,制约了油田的注水调整,对控制油田产量递减和含水上升产生不利的影响。
3稳油控水技术研究及效果3.1油层动用状况及剩余油分析在精细地质研究的基础上,利用密闭取心、吸水剖面、产液剖面、碳氧比等资料,采用数值模拟、综合分析方法,基本搞清了油层动用状况及剩余油潜力。
3.1.1密闭取心井油层水洗状况密闭取心井水淹状况资料表明,有效厚度大于1m 的油层已全部水淹,水洗厚度占全井的59.1%。
这类油层主要以内前缘相的水下分流河道砂体沉积为主,油层厚度较大,物性好,井网水驱控制程度较高,经过长期开发与调整已全部见水。
在见水层内,强水洗厚度比例23.2%,中水洗厚度比例35.9%,说明水洗段水洗程度主要以中水洗和强水洗为主,但采出程度偏低,仅有22.87%。
3.1.2剖面测试资料分析油层动用状况根据37口产液剖面资料统计,动用差或未动用的油层主要是有效厚度小于0.5m 的薄差油层,动用层数、砂岩厚度、有效厚度比例分别为:67.0%、71.8%、79.3%,也就是说在这类储层中有三分之一的油层还处于未动用,而有效厚度大于1.0m 的主力油层与注水井连通的层已全部动用。
根据71口吸水剖面资料统计,吸水差或不吸水的油层主要是有效厚度小于0.5m 的薄差油层,吸水层数、吸水砂岩厚度、吸水有效厚度比例分别为:48.3、49.0%、53.6%,说明现井网中吸水状况较差的主要是薄差油层,而有效厚度大于1.0m 的主力油层与油井连通的层全部吸水(表1)。
表1吸水状况统计表厚度级别/m统计厚度砂岩/m 有效/m 吸水好砂岩,%有效,%吸水差砂岩,%有效,%不吸水砂岩,%有效,%2.0416.9296.797.397.1 2.7 2.9001.0~ 1.9237.4140.190.890.1 6.0 6.8 3.23.11.0小计654.3436.894.994.9 3.9 4.2 1.20.90.5~ 1.0177.999.98.754.019.616.141.729.9<0.541.918.319.636.129.417.551.046.4<1.0小计219.8118.235.151.221.516.343.432.5合计874.1555.079.985.68.3 6.811.87.6根据碳氧比资料统计,低水淹与未水淹占统计厚度砂岩为22.9%,有效为19.3%;中水淹占统计厚度砂岩为47.7%,有效为53.1%;高水淹占统计厚度砂岩为29.3%,有效为27.6%。
低水淹与未水淹主要集中在厚度小于1.0m 的油层中。
3.1.3数值模拟研究剩余油分布针对葡北三断块地质特征及开发现状,为了进一步落实调整的潜力,开展了精细油藏数值模拟研究剩余油分布[3-5]。
数值模拟工区分26个沉积单元建立了砂体模型及属性模型,总网格数约为34.5万个。
模拟结果表明,剩余油类型总体上划分为注采不完善型剩余油、滞留区型剩余油、单向受效型剩余油、岩性变差型剩余油和砂体边部剩余油。
区块内目前剩余可动油储量为957.7104t,主要集中在以水下分流河道砂为主的PI6-9砂岩组,剩余储量为365.9104t,占总剩余可动油储量的38.2%,单层剩余可动油储量大于40104t 层数为8个,占层数比例达到75%。
尽管上部砂岩组PI1-5剩余可动油储量为391.8104t,占总剩余可动油储量的比例达到40.9%,但单层剩余可动油储量大于40104t 层数仅有3个,占层数比例为25%。
下部砂岩组P10-11剩余可动油储量为180.7104t,占总剩余可动油储量的比例仅为18.9%,单层剩余可动油储量大于40104t 层数为2个,占层数比例为33%。
3稳油控水技术措施根据葡北三断块存在的主要问题、油层动用状53.2石油地质与工程2011年第2期况及剩余油分布情况,通过应用转注、更新、钻点状油水井、补孔、欠注井治理等手段,强化完善注采关系;通过注水井细分注水、调剖、层段间注等措施,强化注水结构调整;通过采油井压裂、堵水、补孔等组合措施,挖掘油层潜力,减少无效水循环,强化产液结构调整。
3.2.1完善注采关系在精细地质描述和构造再认识的基础上,动静结合,针对注采关系不完善砂体,特别是在剩余油较富集区采取相应的措施完善注采关系。
在井网控制不住的砂体上钻点状油水井,点状注水井占据相对构造高点,点状油井占据滞留区。
在转注井的选择上以完善主要砂体注采关系为主,兼顾层间和平面上的相互关系,提高油田水驱控制程度,减少单向水驱厚度比例。
选择断层边部、砂体端部、或者处于注水井包围中的剩余油富集区进行油井补孔,提高油层动用程度。
对于初期吸水好,开发过程中吸水逐渐变差的欠注井,首先采取酸化治理措施,对于多次酸化无效的井,通过水力喷砂射孔措施加以治理。
完善注采关系措施工作量见表2。
表2完善注采关系措施工作量表注水井措施更新井/口钻点状水井/口酸化/口水力喷砂射孔/口35425油井措施补孔/口钻点状油井/口转注/口9333.2.2调整注水结构针对非均质油层注水开发的不均匀性,将注水井各层按渗透率的差异,合理地组合划分,通过增加或调整注水层段,限制高渗透、高含水层的注水,加强低渗透差油层、低含水层的注水,达到调整不同类型油层注水结构的目的,实现细分注水。
对于夹层厚度较大(一般大于1.2m)的层段,采取常规细分,而对于夹层厚度较小(一般小于1.2m)的层段,利用长胶筒,在封堵高含水厚油层下部部分油层的情况下,分卡出薄层油层,提高其吸水能力。
针对油层特点,分别采取不同调剖措施,挖掘主力油层及厚油层层内存在的剩余油,控制层内无效循环,扩大注入水波及体积。
对于砂体特别发育、厚度非常大的高含水主河道砂体,实施注水深部调剖;对于层间矛盾突出,无法细分的注水层段,为提高薄差油层的吸水能力,实施浅调剖;针对厚度较大、水淹程度高的主河道砂体,在注水井调剖的同时,对应油井油层也相应采取调剖措施,进一步挖掘厚油层剩余油潜力,实现双向调剖。
加大以层段间注为主要方式的周期注水技术应用力度,有意识地适当恢复基础井网或一次井网多年停注的主力层注水,使一些含水相对较低的油层恢复动用,针对含水高、压力高、井组注采比高的井区,继续对各套井网的高含水层段实施间注,控制含水上升速度。
3.2.3调整产液结构结合注水结构调整措施,采油井采取压裂、堵水、补孔,同时加强补堵结合、压堵结合等组合措施的实施,调节层间矛盾,优化产液结构。
针对层间矛盾突出,平面调整余地较大的高含水主河道油层采取堵水措施。
对于高含水层单一且判断准确,夹层大于2m,接替条件较好的油井,选择普通机械堵水方式;对于多层高含水、窜槽井或套变井,采用水泥封堵,对相对低含水层重新射孔。