吳瓊

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

新立油田斷層附近高效調(diào)整井部署方式研究

吳瓊

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

針對吉林新立油田斷層發(fā)育的特點(diǎn)，以斷層對油氣分布的控制機(jī)理研究為基礎(chǔ)，建立了斷層對油氣富集的控制模式;綜合應(yīng)用多學(xué)科技術(shù)手段，研究了斷層影響下的剩余油分布規(guī)律;結(jié)合斷層附近現(xiàn)有井網(wǎng)類型和剩余油狀況，優(yōu)化確定了合理的高效調(diào)整井布井方式。根據(jù)研究成果指導(dǎo)實(shí)際布井76口，平均單井日產(chǎn)液為11.8 t/d，日產(chǎn)油為6.5 t/d，其日產(chǎn)油是老井產(chǎn)量的5.4倍，取得了較好的效果，為高含水期挖掘剩余油潛力探索出一條新的技術(shù)思路。

斷層;高含水期;剩余油分布;加密井;布井方式;新立油田

引言

新立油田是吉林油區(qū)開發(fā)最早的低、特低滲透油藏［1］，開發(fā)目的層是松遼盆地白堊系下統(tǒng)的泉頭組三段(k1q3)和四段(k1q4)的扶余油層和楊大城子油層(簡稱扶楊油層)，具有埋藏淺(平均埋深為1 250 m)、低孔(平均孔隙度為14.4%)、低滲(平均滲透率為6.5×10－3μm2)的特點(diǎn)。同時斷層發(fā)育，受斷層切割，整個背斜構(gòu)造形成7個壘塹相間的斷塊，次一級斷層進(jìn)一步使構(gòu)造復(fù)雜化。油田于 1983年投入注水開發(fā)，目前綜合含水為80.0%，采出程度為27.5%，已進(jìn)入高含水、高采出開發(fā)階段，油田穩(wěn)產(chǎn)面臨嚴(yán)峻的形勢，為此應(yīng)用多種技術(shù)方法開展了剩余油分布規(guī)律研究。結(jié)果表明，現(xiàn)階段剩余油分布特點(diǎn)是“總體高度分散、局部相對富集”，尤其在斷層附近、儲層物性變差部位、單砂體邊部、注采不完善區(qū)相對富集［2］。本文介紹了利用“高效聰明井”有效挖掘斷層附近剩余油潛力的技術(shù)做法。

1 斷層對油氣的控制機(jī)理

通過對新立油田高產(chǎn)井與斷層形態(tài)統(tǒng)計分析，將斷層控制下油氣富集模式分為4種類型。

(1)斷層斷棱控制模式。受斷層遮擋，常沿斷層斷棱附近出現(xiàn)相對油氣富集，尤其在斷層拐彎處更是油氣富集區(qū)(圖1a)。

(2)交叉斷層控制模式。在復(fù)雜斷塊地區(qū)，2條斷層的夾角部位若是構(gòu)造高部位，會形成油氣富集區(qū)(圖1b)。

(3)平行斷層控制模式。在一些平行斷層之間的斷塊部位，由于遮擋作用，成為油氣富集區(qū)(圖1c)。

(4)復(fù)雜斷層控制模式。在復(fù)雜斷塊區(qū)，由低級序小斷層控制形成的小斷鼻 、小高點(diǎn) 、小斷層銳角、新的圈閉及注水井網(wǎng)不完善造成的含油小斷塊等都是油氣富集區(qū)(圖1d)。

圖1 斷層控制油氣富集模式

2 斷層對剩余油影響研究

新立油田為裂縫型低滲透油田，同時斷層發(fā)育。為了認(rèn)清高含水期剩余油狀況，通過綜合應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)、微量元素井間示蹤劑技術(shù)、微地震法和微電位法水驅(qū)前緣監(jiān)測技術(shù)、高精度碳氧比測試和脈沖中子－中子測試技術(shù)等多學(xué)科手段，對現(xiàn)階段各沉積單元的剩余油分布情況進(jìn)行了深入研究，其中斷層附近剩余油類型有4種。

(1)斷層遮擋“有采無注型”。由于斷層遮擋造成該處只有采出作用，沒有注入作用，油層沒有建立起有效驅(qū)替系統(tǒng)，僅靠天然能量開采，形成剩余油富集區(qū)。

(2)斷層遮擋“有注無采型”。由于斷層遮擋造成該處只有注入作用，沒有采出作用，形成剩余油富集。

(3)斷層遮擋單向受效型。由于斷層遮擋造成該處油井單向受效，其他方向形成剩余油富集。

(4)斷層遮擋微構(gòu)造高點(diǎn)型。由于斷層遮擋形成的微高點(diǎn)、微斷鼻等上凸構(gòu)造，形成剩余油富集區(qū)。

新立油田已進(jìn)入高含水開發(fā)期，盡管綜合含水達(dá)到80%，但從油藏數(shù)值模擬研究分析發(fā)現(xiàn)，全油田因斷層影響形成的剩余儲量占總剩余儲量的21.7%，是重要潛力區(qū)。

3 斷層附近部署加密井研究和實(shí)踐

3.1 斷層附近布加密井有利因素

根據(jù)對低滲透油田儲層滲流特點(diǎn)、油水運(yùn)動規(guī)律的綜合研究，并結(jié)合以往斷層附近高產(chǎn)井的分析，認(rèn)為在斷層附近部署加密井，可以獲得好的效果。

(1)斷層附近低壓因素。低滲透油藏滲流機(jī)理符合非達(dá)西滲流，流體流動需要克服最低啟動壓力才能流動。油井產(chǎn)量也與啟動壓力和注采壓差的大小有關(guān)。當(dāng)斷層附近的現(xiàn)有油井受斷層影響，沒有受到注水能量補(bǔ)充時，隨著油井開采時間延長，地層天然能量逐漸釋放，地層壓力和注采壓差逐漸降低，當(dāng)?shù)陀趩訅毫μ荻葧r斷層附近原油停止流動，導(dǎo)致斷層附近剩余油富集。

(2)斷層附近高壓因素。當(dāng)注水井位于斷層附近時，注水后由于斷層的遮擋作用，斷層附近形成高壓區(qū)。在斷層附近布加密油井，可以產(chǎn)生較高的生產(chǎn)壓差，加密油井有較高的產(chǎn)油量。

(3)斷層附近井距因素。大量研究資料表明，啟動壓力梯度與滲透率成反比，滲透率越低，啟動壓力梯度越大。在斷層附近布加密井后，注采井距縮小使地層具有較大的生產(chǎn)壓差，建立起有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)，有利于克服啟動壓力，擴(kuò)大波及體積，提高驅(qū)油效率?？蓜佑偷膭佑贸潭扰c壓力梯度成正比，驅(qū)動壓力梯度越大，相應(yīng)的驅(qū)油效率越高，原油的動用程度也越大。

(4)儲層結(jié)構(gòu)因素影響。由于新立油田儲集層孔隙喉道極為狹窄，水驅(qū)油過程中出現(xiàn)較多“拉斷油流”形成油珠的情況，大量油珠產(chǎn)生的賈敏效應(yīng)給低滲透油藏水驅(qū)油過程造成很大阻力，甚至“鎖死”已形成的水驅(qū)油通道，使油層有效滲透率降低，這也是導(dǎo)致新立油田注水壓力不斷上升的一個重要因素。斷層附近布加密井后井距縮小，驅(qū)動壓差增加，有利于克服賈敏效應(yīng)，使剩余油得到有效動用。

3.2 斷層附近布井加密井原則

高含水開發(fā)期，斷層附近布井目的是進(jìn)一步提高油層控制程度和動用程度，最大限度地挖掘斷層附近剩余油，根據(jù)剩余油分布特征，加密井部署應(yīng)遵循以下原則。

(1)首先要充分考慮剩余儲量情況，優(yōu)選斷層附近剩余油富集區(qū)部署加密井，以保證經(jīng)濟(jì)效益，避免鉆低效加密井。

(2)要充分做好與現(xiàn)有井網(wǎng)的配置，不拘泥于規(guī)則井網(wǎng)形式，靈活部署，一般采取“之字形”部署方式，部署的加密井與老井形成的井網(wǎng)起到提高砂體控制程度，盡量完善局部井區(qū)注采關(guān)系的作用。

(3)考慮加密井位與斷層的距離，加密井既要盡量靠近斷層，避免加密井與斷層之間形成死油區(qū)，又要防止加密井鉆遇斷層造成因部分油層斷失導(dǎo)致的產(chǎn)能的缺失，也可預(yù)防斷層附近應(yīng)力敏感區(qū)新鉆井套變的發(fā)生。因此，應(yīng)該根據(jù)三維地質(zhì)模型的精細(xì)斷層解釋，精細(xì)設(shè)計斷層附近加密井井點(diǎn)位置與軌跡，有效避免井點(diǎn)鉆遇斷層，保證井點(diǎn)的安全性。

(4)既考慮加密井與老注水井的關(guān)系，盡量不位于注水井排的裂縫方向，防止投產(chǎn)后快速水淹;又要考慮加密井與老油井的關(guān)系，避免加密井與老油井之間形成新的死油區(qū)。

3.3 斷層附近加密井布井方式優(yōu)選

根據(jù)新立油田不同區(qū)塊現(xiàn)有井網(wǎng)格局和油層發(fā)育情況，利用數(shù)值模擬技術(shù)，對應(yīng)4種斷層控制下不同油氣富集模式的合理布井方式進(jìn)行了優(yōu)選研究。新立油田的斷層均屬于正斷層，因而布加密井方式均以正斷層為研究對象。

3.3.1 斷層斷棱控制模式

根據(jù)斷層斷棱區(qū)域存在的剩余油類型，根據(jù)原有井網(wǎng)的方式，優(yōu)選出6種不同的加密井布井方式(圖2)。在相同的基礎(chǔ)井網(wǎng)情況下，如果基礎(chǔ)井網(wǎng)油井趨于高水淹時，布完加密井后將該基礎(chǔ)井網(wǎng)油 井轉(zhuǎn)注;反之，則不轉(zhuǎn)注。

圖2 斷層斷棱區(qū)布井模式

圖3 交叉斷層附近布井模式圖

3.3.2 交叉斷層控制模式

根據(jù)交叉斷層附近區(qū)域存在的剩余油情況和原有井網(wǎng)格局，共有5種最優(yōu)的加密井布井方式(圖3)。若斷層交叉區(qū)域含油面積較小，則應(yīng)以部署油井為首選。

3.3.3 平行斷層控制模式

平行小斷層控制區(qū)域在原井網(wǎng)224 m井距條件下，水驅(qū)控制程度低，多為孤立或單向水驅(qū)，部署加密井時根據(jù)2條平行斷層之間區(qū)域?qū)挾炔扇〗诲e“之字型”方式布井，或垂向直線布井(圖4)。

3.3.4 復(fù)雜斷層控制模式

復(fù)雜斷層區(qū)域布井方式可以綜合考慮交叉斷層、平行斷層的布井方式，優(yōu)先選取能最大限度提高單井控制面積和水驅(qū)受效方向的方式布井。

3.4 斷層附近部署高效加密井效果

根據(jù)斷層附近加密井布井方式研究結(jié)果和不斷探索實(shí)踐，新立油田自2005年至2011年在斷層附近剩余油富集區(qū)陸續(xù)部署高效加密井76口，初期平均單井日產(chǎn)液為11.8 t/d，平均單井日產(chǎn)油為6.5 t/d，含水為45%，單井產(chǎn)油量是周圍老井的 5.4倍，含水比老井低 35%，新建產(chǎn)能14.82×104t，新增可采儲量34.5×104t，取得較好效果。

圖4 平行斷層附近布井模式圖

4 結(jié) 論

(1)新立油田高含水期通過應(yīng)用多學(xué)科技術(shù)手段研究剩余油分布規(guī)律，并在斷層附近剩余油富集區(qū)部署高效加密井，挖掘剩余油潛力，取得了較好的效果。

(2)研究斷層控制下油氣分布機(jī)理是斷層附近加密井布井的基礎(chǔ);應(yīng)用三維地震技術(shù)精確落實(shí)斷層－構(gòu)造空間展布特征，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)弄清斷層附近剩余油分布情況，是研究斷層影響下剩余油情況的有效手段。

(3)結(jié)合現(xiàn)井網(wǎng)格式，優(yōu)化斷棱控制、交叉斷層控制、平行斷層控制、復(fù)雜斷層控制4種模式下斷層附近剩余油富集區(qū)的布井方式，是確保加密井取得長遠(yuǎn)開發(fā)效果的關(guān)鍵。

［1］李道品.低滲透油田開發(fā)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1997:37－52.

［2］吳瓊，等.新立油田高含水開發(fā)期應(yīng)用側(cè)鉆井挖潛試驗研究［J］.特種油氣藏，2011，18(4):79－82.

［3］王延忠.水驅(qū)砂巖油藏特高含水期剩余油精細(xì)表征研究［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1991:92－114.

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［5］耿兆華，等.文留油田斷層組合類型對剩余油的影響［J］.江漢石油學(xué)院學(xué)報，2011，23(6):21－23.

［6］吳瓊，等.新立油田高含水開發(fā)期完善微觀注采井網(wǎng)實(shí)踐與認(rèn)識［J］.特種油氣藏，2010，17(4):75－78.

編輯 孟凡勤

TE357

A

1006－6535(2012)04－0073－04

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.04.018

20111116;改回日期:20120111

中國石油天然氣股份有限公司二次開發(fā)項目“新立油田二次開發(fā)”技術(shù)攻關(guān)項目(ER20100109)

吳瓊(1970－)，男，高級工程師，1995年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油地質(zhì)專業(yè)，2009年畢業(yè)于東北石油大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事油田開發(fā)和科研工作。