胡治華，楊慶紅，申春生，劉宗賓，劉英憲，張俊

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452）

稠油油田高含水期剩余油分布規(guī)律及挖潛策略
——以渤海SZ油田為例

胡治華，楊慶紅，申春生，劉宗賓，劉英憲，張俊

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海稠油油田高含水期剩余油分布十分復(fù)雜。為了進(jìn)一步提高其采收率，以沉積學(xué)和滲流力學(xué)理論為指導(dǎo)，在精細(xì)地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合新鉆井水淹測(cè)井解釋成果、密閉取心、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等資料，對(duì)渤海SZ稠油油田水淹特征和剩余油分布規(guī)律進(jìn)行了深入研究，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的調(diào)整井挖潛策略。研究認(rèn)為，研究區(qū)不同韻律類(lèi)型砂體水淹特征差異大。反韻律滲透率級(jí)差小于5時(shí)，主要受重力作用影響，砂體中下部水淹較嚴(yán)重；級(jí)差大于5時(shí)，主要受物性影響，呈現(xiàn)中上部水淹；對(duì)于正韻律以及均質(zhì)韻律來(lái)說(shuō)，砂體的縱向水淹特征主要受重力和物性的共同影響，中下部水淹。目前油田剩余油主要分布在油井間滯留區(qū)、封閉斷層兩側(cè)及滲透率級(jí)差較小的厚油層頂部，通過(guò)定向井井間加密、水平井分層挖潛策略來(lái)提高油田采收率，取得了較好的應(yīng)用效果。

高含水期；水淹特征；剩余油分布規(guī)律；挖潛策略；SZ稠油油田

近年來(lái)，隨著海上稠油油田常規(guī)注水開(kāi)發(fā)的深入，渤海大多數(shù)稠油油藏進(jìn)入中高含水開(kāi)發(fā)階段，出現(xiàn)了產(chǎn)量遞減快、含水上升快的現(xiàn)象。加強(qiáng)剩余油的研究與開(kāi)采是油田后期調(diào)整挖潛的重要舉措；然而，海上稠油油田因長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)，其巖性、物性、電性、含油性、水性等已發(fā)生諸多改變，加上海上鉆井資料相對(duì)較少，要準(zhǔn)確描述剩余油分布非常困難[1-8]。

本文以渤海SZ稠油油田為研究對(duì)象，利用油田新鉆調(diào)整井及密閉取心井資料，在分析油田水淹特征的基礎(chǔ)上，通過(guò)精細(xì)地質(zhì)和數(shù)值模擬研究，探究了該油田剩余油分布的影響因素及規(guī)律，對(duì)改善開(kāi)發(fā)效果、保持油田穩(wěn)產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。

1 油田概況

SZ油田位于渤海遼東灣海域遼西低凸起中段，構(gòu)造形態(tài)為北東走向的斷裂背斜。西側(cè)以遼西1號(hào)斷層為界，與遼西凹陷相鄰，東側(cè)以斜坡形式逐漸向遼中凹陷過(guò)渡。該油田地面原油密度0.976 g/cm3，平均地下原油黏度150mPa·s，原油中蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.61%、硫0.36%、瀝青質(zhì)10.48%、膠質(zhì)12.53%，為典型的稠油油藏[4，9-12]。經(jīng)過(guò)多年的注水開(kāi)發(fā)，目前SZ油田綜合含水率已達(dá)70%以上，進(jìn)入了中高含水階段；同時(shí)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中逐漸暴露出單層注采不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，且由于剩余油分布狀況異常復(fù)雜、零散，調(diào)整井挖潛難度大，難以利用現(xiàn)有井網(wǎng)、井層動(dòng)用油層的潛力部位。

2 水淹特征

SZ油田屬于大型湖相三角洲沉積，縱向上主要發(fā)育反韻律砂體，局部發(fā)育正韻律、均質(zhì)韻律及復(fù)合韻律砂體，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。為了研究油田的水淹特征，筆者根據(jù)研究區(qū)砂體沉積特征，利用新鉆定向井測(cè)井資料數(shù)據(jù)，分類(lèi)統(tǒng)計(jì)并分析了不同砂體類(lèi)型的水淹特征。

2.1 反韻律儲(chǔ)層

研究區(qū)反韻律儲(chǔ)層以河口壩、遠(yuǎn)砂壩沉積微相為主。根據(jù)油田水淹測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)分析了研究區(qū)40個(gè)反韻律砂體的水淹情況。統(tǒng)計(jì)分析顯示:滲透率級(jí)差較大的反韻律砂體，主要表現(xiàn)為中上部水淹；而滲透率級(jí)差較小的反韻律砂體，主要表現(xiàn)為中下部水淹。滲透率級(jí)差大于5的反韻律儲(chǔ)層，其砂體的高滲透層段位于油層頂部，在水淹初期，注入水沿砂體頂部突進(jìn)，故砂體頂部水淹較嚴(yán)重，而底部水洗程度差，剩余油相對(duì)較多；隨著時(shí)間的推移，因注水量的增加及重力作用的影響，油層下部的油也被驅(qū)替出去，造成砂體整段水淹。砂體縱向滲透率級(jí)差小于5時(shí)，受重力作用影響，砂體中下部水淹較嚴(yán)重。如圖1所示，該砂體縱向平均滲透率約為1 800×10-3μm2，滲透率級(jí)差約為8，砂體厚度為12m，水淹層厚度為4.6m；水淹層集中在儲(chǔ)層砂體的中上部，而且滲透率越大的部位，水淹越嚴(yán)重。

2.2 正韻律儲(chǔ)層

研究區(qū)三角洲前緣亞相中的水下分流河道及廢棄河道等常表現(xiàn)為正韻律沉積特征。與反韻律相反，正韻律儲(chǔ)層頂部物性較差，底部物性偏好，因此，易受到物性及重力作用的雙重影響；注入水在砂體底部波及效果較好，但砂體上部波及效果較差，仍有大量剩余油。如圖2所示，該砂體為水下分流河道沉積，具有典型的正韻律特征。水淹層測(cè)井解釋結(jié)論顯示，砂體底部水淹較強(qiáng)，而上部油層未水淹。

圖1 L2井1小層反韻律儲(chǔ)層水淹特征

圖2 L8井5小層正韻律儲(chǔ)層水淹特征

2.3 均質(zhì)韻律儲(chǔ)層

SZ油田的均質(zhì)韻律砂體以厚層水下分流河道沉積微相為主。水淹測(cè)井響應(yīng)特征表現(xiàn)為:電阻率值降低，自然電位曲線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)形狀，但幅度減小，且中子、密度、自然伽馬、電阻率等曲線(xiàn)反映出儲(chǔ)層巖性、物性以及含油性之間對(duì)應(yīng)性變差。均質(zhì)韻律油層水淹后表現(xiàn)出均勻或略偏下的水線(xiàn)推進(jìn)，水淹層厚度較大，水驅(qū)效率較高。如圖3所示，油層下部出現(xiàn)強(qiáng)水淹條帶，而中上部是整段的低水淹。

2.4 復(fù)合韻律儲(chǔ)層

復(fù)合韻律儲(chǔ)層在水淹情況下主要表現(xiàn)為多段水淹、水淹程度差異大的特征。L4井1小層屬于復(fù)合韻律儲(chǔ)層，該儲(chǔ)層由2個(gè)反韻律和1個(gè)正韻律砂體組成，其各個(gè)部位都出現(xiàn)了水淹，注入水沿中部滲透性好的層段突進(jìn)，中下部由于重力作用水淹程度高于上部（見(jiàn)圖4）。

圖3 L12井3小層均質(zhì)韻律儲(chǔ)層水淹特征

圖4 L4井1小層復(fù)合韻律儲(chǔ)層水淹特征

3 剩余油分布規(guī)律

在水淹特征分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用精細(xì)地質(zhì)研究、油藏?cái)?shù)值模擬等多種方法對(duì)油田剩余油在平面上、層間及層內(nèi)的分布規(guī)律進(jìn)行了深入研究，并通過(guò)對(duì)密閉取心井的巖心實(shí)驗(yàn)分析及先導(dǎo)試驗(yàn)井水淹層的測(cè)井解釋?zhuān)M(jìn)一步驗(yàn)證對(duì)剩余油分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

1）油井間剩余油富集。SZ油田調(diào)整之前采用的是反九點(diǎn)面積注水開(kāi)發(fā)，而對(duì)于采用此類(lèi)均勻布井方式注水開(kāi)發(fā)的油田來(lái)說(shuō)，油水井間處于該井網(wǎng)的主流線(xiàn)區(qū)域，水驅(qū)效果明顯好于油井間的原油滯留區(qū)。同時(shí)，結(jié)合數(shù)模和時(shí)移地震資料看，該井網(wǎng)對(duì)角線(xiàn)位置的驅(qū)油效率明顯好于油井間位置，油井間是剩余油相對(duì)富集的區(qū)域。

2）斷層附近剩余油聚集。斷層決定了構(gòu)造的基本格局，對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育、油氣運(yùn)移及成藏起到一定的控制作用[13-19]，斷層的遮擋作用會(huì)造成注采系統(tǒng)不完善。斷層附近生產(chǎn)井一般單向受效，靠近斷層部位水驅(qū)效果差，有利于形成剩余油富集區(qū)。SZ油田西區(qū)斷層主要是邊界斷層，制約了井網(wǎng)部署，由于斷層附近井控有限，從而造成沿邊界斷層帶，剩余油較集中；油田中部次斷層較發(fā)育，多為封閉斷層，很大程度上制約了井網(wǎng)部署，注入水波及范圍小，因此，其附近剩余油富集。

3）縱向滲透率級(jí)差小的厚油層頂部剩余油聚集。受韻律因素和重力作用影響，縱向滲透率級(jí)差較小的反韻律砂體易出現(xiàn)中下部水淹，正韻律沉積厚油層層內(nèi)底部形成優(yōu)勢(shì)滲流通道，剩余油在厚油層頂部聚集。

4 剩余油挖潛對(duì)策及效果

在研究剩余油分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，針對(duì)SZ油田目前開(kāi)采中存在的采出程度低、縱向各小層累積注采比差異大、注入水單層突進(jìn)等問(wèn)題，筆者提出了有針對(duì)性的調(diào)整井挖潛策略，以改善油田開(kāi)發(fā)效果，提高原油采收率。

1）對(duì)于井間和斷層附近剩余油，主要采用定向井井間加密的方式[20]進(jìn)行挖潛。對(duì)于油水井間的死油區(qū)，可通過(guò)井間加密，強(qiáng)化開(kāi)采井間滯留區(qū)，對(duì)剩余油進(jìn)行挖潛；斷層附近部分區(qū)域注入水平面波及不均勻，導(dǎo)致一部分原油難以動(dòng)用，剩余油聚集，加密井是挖潛這部分剩余油的最有效措施，通過(guò)加密改變壓力場(chǎng)分布和流線(xiàn)，以動(dòng)用剩余油。

2）對(duì)于厚油層未水淹或水淹程度較低部位，采用頂部部署水平井進(jìn)行挖潛。SZ油田有多個(gè)厚度超過(guò)8 m的正韻律或均質(zhì)韻律砂體。由于水淹不均勻，大多數(shù)砂體在其底部形成了強(qiáng)水淹條帶；但是大多數(shù)強(qiáng)水淹層段的厚度占油層厚度的比例很小，所以仍然具有較大的生產(chǎn)潛力。這些強(qiáng)水淹砂體若繼續(xù)利用定向井來(lái)挖潛，將無(wú)法有效控制高含水的形成，運(yùn)用水平井挖潛則是一個(gè)行之有效的方法。結(jié)合水淹規(guī)律，選取合適的區(qū)域以及水平段位置，可以更大范圍地動(dòng)用儲(chǔ)層，提高單層開(kāi)發(fā)效果。

SZ油田自2009年11月陸續(xù)開(kāi)始調(diào)整井挖潛，到目前已實(shí)施46口。從油田的生產(chǎn)狀況來(lái)看，實(shí)施調(diào)整井投產(chǎn)后，油田的產(chǎn)油量從調(diào)整前的2 948m3/d增加到6 501m3/d，采油速度從調(diào)整前的0.9%提高到1.9%（見(jiàn)圖5），油田產(chǎn)量、采油速度大幅上升。這表明加密調(diào)整措施充分釋放了油田潛力，具有較好的開(kāi)發(fā)效果；也說(shuō)明了對(duì)SZ油田剩余油分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)是正確的，其相應(yīng)的挖潛策略具有較強(qiáng)的針對(duì)性。

圖5 SZ油田采油速度曲線(xiàn)

5 結(jié)論

1）渤海高含水期SZ稠油油藏不同韻律類(lèi)型砂體的水淹程度差異大。反韻律滲透率級(jí)差小于5時(shí)，主要受重力作用影響，砂體中下部水淹較嚴(yán)重；級(jí)差大于5時(shí)，受砂體物性影響較大，主要表現(xiàn)為砂體中上部水淹；均質(zhì)韻律和正韻律砂體，縱向的水淹特征受到重力作用以及物性的共同影響，主要表現(xiàn)為中下部水淹。

2）SZ油田剩余油主要分布在油井間滯留區(qū)、封閉斷層兩側(cè)及滲透率級(jí)差較小的厚油層頂部。通過(guò)實(shí)施定向井井間加密、水平井分層等調(diào)整策略，取得了較好的挖潛效果。

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（編輯 李宗華）

Distribution rule and development strategy of remaining oilat the high water-cut stage in heavy oilfield:Taking SZ Oilfield in BohaiBay asan exam ple

Hu Zhihua,Yang Qinghong,Shen Chunsheng,Liu Zongbin,Liu Yingxian,Zhang Jun

(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China)

Thedistributionof remainingoilatthehighwater-cutstage in heavyoilfield ofBohaiBay isvery complicated.Based on fine geology study and combined with the dataof logging,sealed coring and reservoir dynamic analysis,thispaper deeply researches the watered-out characteristicsand the distribution rule of remainingoil in SZ heavy oilfield guided by the sedimentology and percolation mechanics theory.Based on this,the corresponding strategies for adjustmentwells are proposed.Study shows that there is a great difference inwatered-out characteristicsof different rhythm sand bodies in studyarea.Reverse rhythm permeability ratio is less than 5, mainly impacted bygravity effect.In themiddleand lowerpartofsand body,wateringoutisserious;permeability ratio ismore than 5, mainly impacted by physical property.In themidd le and upper partof sand body,watering out occurs;for positive rhythm andmean rhythm,verticalwatered-out characteristics ofsand body aremainly influenced by gravity and physical property.In themiddle and lower partof sand body,watering outoccurs.Atpresent,the remaining oilsaremainly distributed in the stagnantzone between the oil wells,both sidesofclosed faultand the top of thick oillayerswith smallpermeability ratio.Thestrategiesofdirectionalwellinfillingand horizontalwell layeringare taken to improve theoilrecovery,gettingagood potential tapping result.

highwater-cutstage;watered-outcharacteristics;distribution ruleof remainingoil;developmentstrategy;SZheavyoilfield

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”課題“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)示范”（2011ZX05057-001）

TE345

A

2013-04-27；改回日期：2013-09-20。

胡治華，男，1982年生，地質(zhì)工程師，碩士，主要從事油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究工作。E-mail:hudy.hehe@163.com。

胡治華，楊慶紅，申春生，等.稠油油田高含水期剩余油分布規(guī)律及挖潛策略:以渤海SZ油田為例[J].斷塊油氣田，2013，20（6）:748-751.

Hu Zhihua，Yang Qinghong，Shen Chunsheng，et al.Distribution rule and development strategy of remaining oil at the high water-cut stage in heavy oilfield:Taking SZ Oilfield in Bohai Bay as an example[J].Fault-Block Oil&Gas Field，2013，20（6）:748-751.

10.6056/dkyqt201306017