楊兆剛 (中石化勝利油田分公司濱南采油廠,山東 濱州256600)
我國邊底水稠油油藏分布廣泛[1,2],邊水入侵、底水錐進,導致油藏含水迅速上升,單井水淹嚴重甚至報廢,始終是開發(fā)這類油藏面臨的最大問題。研究表明,水平井能有效延緩邊水入侵、底水錐進現象,并有效改善直井含水上升快、采收率低的問題[3,4]。
林樊家油田林17塊底水能量充足,屬于邊底水稠油油藏。該區(qū)塊從1990年開始一直采用直井開發(fā),由于邊水入侵、底水錐進嚴重,含水上升過快,大部分油井水淹嚴重,開發(fā)效果不理想。為了解決邊水入侵、底水錐進嚴重的問題,通過油藏數值模擬研究,部署水平井來抑制邊水入侵、底水錐進速度,延長油井壽命,節(jié)省成本,提高采收率。
林17塊油藏屬于河流相邊底水油藏,位于林樊家油田西部,東與林中3塊相接。主要含油層系Ng4(新近系館陶組第4砂層組),主要開發(fā)層系Ng45+6(新近系館陶組第4砂層組5和6小層),油藏埋深1022~1035m,易出砂。Ng45小層平均孔隙度30.8%,滲透率495.8mD;Ng46小層平均孔隙度34.4%,滲透率1340mD。原始地層壓力10.3MPa,飽和壓力7.6MPa,地面原油密度0.954g/cm3,原油黏度484~962mPa·s。
該區(qū)塊自1990年投入開發(fā),初期主要依靠邊底水能量驅動。由于邊水入侵、底水突進嚴重,無水采油期短,直油井很快見水,含水上升很快,導致大部分油井處于關井停產狀態(tài),綜合含水達到93.8%;采油速度0.13%,采出程度6.6%,采收率僅為12.8%,區(qū)塊處于高含水、低采油速度、低采出程度階段。
林17塊邊水入侵、底水錐進是主要的水淹形式,縱向上非均質性強,導致直井開發(fā)波及面積小,含水上升迅速。同時,構造低部位初期含水不到60%,邊底水突破后,含水迅速上升到92%,油井嚴重水淹被迫關井或者廢棄。分析認為,油藏縱向上的強非均質性導致邊底水的構造低部位迅速水淹,油井含水升高過快,儲層動用較差,為減緩邊水入侵、底水錐進,提高區(qū)塊采出程度,采用水平井開采對進一步挖掘剩余油具有重要意義。
該次研究用RMsimple軟件建立地質模型,用Eclipse軟件加載動態(tài)數據進行數值模擬,模擬結果能夠反映該區(qū)整體地質特征。根據研究區(qū)塊的面積、井網、井距分布情況,主體區(qū)域網格采用25m×25m。根據當前生產和射孔情況,縱向劃分為2個小層,各小層內劃分為若干個韻律段,2小層間有隔層。三維網格以地層構造格架模型為基礎生成,精細模型總網格數為360822。
林17塊屬于邊底水油藏,油層厚度大,構造低部位邊水入侵、底水錐進嚴重,導致某些井水淹嚴重,周圍的含油飽和度下降很快;而構造高部位受邊底水的影響很小,剩余油相對富集。如圖1和圖2所示。開發(fā)初期采用反七點井網,井距達到500m,由于邊水入侵、底水錐進,直井只動用了井筒附近的油層,而井間的油層動用很少,剩余油相對富集。
圖1 林17塊Ng45小層平面剩余油分布圖
圖2 林17塊Ng46小層平面剩余油分布圖
林17塊屬于河流相沉積,顆粒粒度自下而上由粗變細,河道砂體儲層正韻律特征明顯,Ng45+6小層內非均質性比較強 ,其中Ng46小層非均質性最強,突進系數5.64,變異系數1.18,級差64.4;Ng45小層非均質性相對較強,突進系數3.13,變異系數0.90,級差60.5。各小層油層上部滲透率較差,水淹程度弱,底部滲透率好,邊水入侵、底水錐進嚴重,水淹程度強,導致剩余油在Ng45小層頂部富集。如圖3和圖4所示。
部署原則:①Ng45、Ng46油層集中,中間無隔層,采用水平井開發(fā)。②水平段盡量分布在Ng45油層頂部,延緩底水錐進速度。③優(yōu)化水平段長度200m,水平井距200m左右。④構造低部位直井注水,直井+水平井采油組合開發(fā)。⑤井位一次性部署,最大限度控制儲量。
部署總井數8口 (油井7口,水井1口),利用老油井1口,新鉆井7口 (油井6口,水井1口),單井日油6t,新增產能1×104t。
圖3 LN17-3井層間剩余油分布圖
圖4 LN17-25井層間剩余油分布圖
模擬結果表明,該區(qū)塊維持原有狀態(tài)開發(fā),年產油0.12×104t,15年后累產油9.4×104t,采出程度僅有8.7%,含水率已高達97.4%;部署水平井調整后,年產油1.05×104t,15年后累產油20.6×104t,含水率升到92.1%,采出程度19.1%;累增油11.2×104t。實施水平井調整后,增油效果明顯。
1)直井開發(fā)邊底水油藏,邊水入侵、底水錐進速度快,油藏上部剩余油難動用,采出程度和采收率相對較低。
2)水平井開發(fā)邊底水油藏可延緩邊水入侵、底水錐進的速度,有效改善水淹情況,提高儲量動用程度。
[1]王慶,劉慧卿,曹立迎 .非均質底水油藏水平井水淹規(guī)律研究 [J].巖性油氣藏,2010,22(1):122~125.
[2]高明,凌建軍,蔣明煊 .砂巖底水油藏底水錐進影響因素研究 [J].江漢石油學院學報,1996,18(3):59~60.
[3]萬小迅,陸正元,李廷禮,等 .稠油底水油藏剩余油分布研究及水平井開發(fā)調整 [J].科學技術與工程,2010,10(36):9058~9060.
[4]葉連波,劉玉海,萬艷菊 .濱南油田火成巖底水稠油油藏水平井開發(fā)技術 [J].石油地質與工程,2011,25(1):73~75.