張宇

（中國(guó)石油遼河油田公司金馬油田開(kāi)發(fā)公司，遼寧盤(pán)錦124010）

新海27塊二次開(kāi)發(fā)后期穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究

張宇

（中國(guó)石油遼河油田公司金馬油田開(kāi)發(fā)公司，遼寧盤(pán)錦124010）

新海27塊為一厚層狀邊底水普通稠油油藏，2004年針對(duì)直井開(kāi)發(fā)所暴露出的底水錐進(jìn)嚴(yán)重、產(chǎn)量遞減快等突出矛盾，開(kāi)展了水平井二次開(kāi)發(fā)試驗(yàn)及推廣，整體部署并投產(chǎn)水平井33口，使斷塊年產(chǎn)油由1×104t上升至12×104t，被評(píng)為股份公司二次開(kāi)發(fā)示范區(qū)塊。隨著二次開(kāi)發(fā)的不斷深入，33口基礎(chǔ)井網(wǎng)水平井含水逐漸上升，由81.7%上升到94.4%，產(chǎn)量逐漸下降，日產(chǎn)油由327 t降至182 t，年遞減22%，穩(wěn)產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。針對(duì)這一問(wèn)題，綜合運(yùn)用三老資料復(fù)查、儲(chǔ)層測(cè)井二次評(píng)價(jià)、井震結(jié)合儲(chǔ)層精細(xì)描述以及水平井部署技術(shù)界限研究等手段，系統(tǒng)開(kāi)展了增儲(chǔ)、建產(chǎn)、低效水平井治理一體化穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究，區(qū)塊新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量464×104t，擴(kuò)大部署水平井39口，已實(shí)施21口，治理低效水平井3口，新增日產(chǎn)油能力312 t，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)油8×104t連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)8年。

新海27塊；水平井；二次開(kāi)發(fā)；井震結(jié)合

所謂二次開(kāi)發(fā)[1-4]是用新的開(kāi)發(fā)理念、新的開(kāi)采技術(shù)，制定更科學(xué)有效的開(kāi)發(fā)方針政策，實(shí)現(xiàn)老油田新一輪開(kāi)發(fā)或持續(xù)開(kāi)發(fā)，大幅度提高原油采收率，增強(qiáng)持續(xù)發(fā)展的資源基礎(chǔ)，最大限度地延緩油田遞減，增強(qiáng)老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)。近年來(lái)遼河油田先后在近30個(gè)區(qū)塊開(kāi)展了二次開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)和工業(yè)化試驗(yàn)，覆蓋石油地質(zhì)儲(chǔ)量近4億噸，使開(kāi)發(fā)了近40年的老油田重新煥發(fā)了青春。但每種開(kāi)發(fā)方式都不是萬(wàn)能的，隨著二次開(kāi)發(fā)的不斷深入，許多區(qū)塊逐漸暴露出含水上升，產(chǎn)量下降，穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱等一系列問(wèn)題。以新海27塊為例，針對(duì)區(qū)塊二次開(kāi)發(fā)后期含水上升，產(chǎn)量下降，常規(guī)穩(wěn)產(chǎn)措施效果差等問(wèn)題，系統(tǒng)開(kāi)展了二次開(kāi)發(fā)后期穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究。

1 區(qū)塊概況

新海27塊構(gòu)造上位于遼河坳陷中央凸起南部?jī)A沒(méi)帶南端，為海外河油田的主力區(qū)塊。開(kāi)發(fā)目的層為下第三系東營(yíng)組一段Ⅰ油層組（d1Ⅰ），埋深-1 375～-1 465 m。根據(jù)沉積旋回及巖性組合將d1Ⅰ油層組劃分為三個(gè)砂巖組，其中Ⅰ1砂巖組細(xì)分為3個(gè)小層（Ⅰ11～Ⅰ13），Ⅰ2砂巖組細(xì)分為2個(gè)小層（Ⅰ21～Ⅰ22），Ⅰ3砂巖組細(xì)分為2個(gè)小層（Ⅰ31～Ⅰ32）。根據(jù)油水關(guān)系分為上油組（Ⅰ13+Ⅰ2）、下油組（Ⅰ3）兩套油水組合。該塊1994年上報(bào)含油面積2.3 km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量451×104t。

1993年至2004年6月為直井一次開(kāi)發(fā)階段，按一套層系、141 m井距、正方形井網(wǎng)部署各類(lèi)開(kāi)發(fā)井59口，新井投產(chǎn)后，斷塊產(chǎn)量上升較快，最高日產(chǎn)油366 t，隨后由于油藏原始含油飽和度低，油水黏度比大，加之直井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)壓差大，造成邊底水錐進(jìn)迅速，斷塊產(chǎn)量高速遞減，階段末斷塊日產(chǎn)油降至32 t，綜合含水93.6%，采出程度僅6.53%。2004年6月通過(guò)廢棄原有直井井網(wǎng)重構(gòu)水平井井網(wǎng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，到2007年投入基礎(chǔ)井網(wǎng)水平井33口，區(qū)塊最高日產(chǎn)油358 t，年產(chǎn)油由1×104t上升至12×104t，達(dá)到一次開(kāi)發(fā)高峰期產(chǎn)量，建成股份公司“二次開(kāi)發(fā)示范區(qū)塊”。

隨著二次開(kāi)發(fā)的不斷深入，基礎(chǔ)井網(wǎng)水平井含水逐漸上升，由81.7%上升到94.4%，年均上升3.1%，產(chǎn)量逐漸下降，日產(chǎn)油由327 t降至182 t，年遞減22%，常規(guī)措施效果差，穩(wěn)產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

2 二次開(kāi)發(fā)后期穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究

針對(duì)區(qū)塊二次開(kāi)發(fā)后期所表現(xiàn)出來(lái)的含水上升，產(chǎn)量下降，常規(guī)措施效果差，穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題，綜合運(yùn)用三老資料復(fù)查、儲(chǔ)層測(cè)井二次評(píng)價(jià)、井震結(jié)合儲(chǔ)層精細(xì)描述以及水平井部署技術(shù)界限研究等手段，系統(tǒng)開(kāi)展了增儲(chǔ)、建產(chǎn)、低效水平井治理一體化穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究。

2.1 依托三老資料復(fù)查、儲(chǔ)層測(cè)井二次評(píng)價(jià)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊擴(kuò)邊增儲(chǔ)

三老資料復(fù)查是老區(qū)滾動(dòng)勘探最常用的技術(shù)手段[5]，本次立足區(qū)塊兩套主要油層上油組、下油組同時(shí)兼顧Ⅰ12低阻層開(kāi)展海外河全區(qū)三老資料復(fù)查。結(jié)果表明：新海27塊上、下油組儲(chǔ)量面積外以及相鄰斷塊海31塊上油組有近60口井87個(gè)層錄井顯示較好，油斑以上，其巖電性特征與主體部位相類(lèi)似，表現(xiàn)為高阻厚層狀砂礫巖，電阻率40～70 Ω·m；另外Ⅰ12低阻層也有近90口井110個(gè)層錄井見(jiàn)到油斑、油跡顯示，其巖電性特征與上、下油組有較大差異，表現(xiàn)為層狀低阻細(xì)砂巖，電阻率12～20 Ω·m，原始解釋多為干層、水層，少量井解釋差油層，未上報(bào)儲(chǔ)量。

為進(jìn)一步落實(shí)新海27塊上、下油組儲(chǔ)量面積，相鄰斷塊海31塊上油組以及新海27塊Ⅰ12低阻層產(chǎn)能情況，優(yōu)選不同構(gòu)造部位15口老井試采，其中13口井獲得工業(yè)油流，平均日產(chǎn)油4.3 t，特別是Ⅰ12低阻層試采井獲得6 t工業(yè)油流，突破了該塊低阻細(xì)砂巖不含油的認(rèn)識(shí)。

在上述資料分析基礎(chǔ)上，對(duì)該塊三套共兩類(lèi)儲(chǔ)層的四性關(guān)系重新進(jìn)行界定（表1），并結(jié)合試采資料分別建立低阻層和高阻層電性解釋圖版（圖1、圖2），確立Ⅰ12低阻層出油標(biāo)準(zhǔn)為電阻大于12 Ω·m，時(shí)差大于360 μs/m，上、下油組高阻層出油標(biāo)準(zhǔn)為電阻大于40 Ω·m，時(shí)差大于280 μs/m。

根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展測(cè)井二次解釋評(píng)價(jià)，其中新海27塊上、下油組儲(chǔ)量面積外重新解釋油層186 m/31層，新增含油面積分別為0.5 km2和0.74 km2，新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量221.7×104t。海31塊上油組重新解釋油層125 m/20層，新增含油面積0.9 km2，新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量150×104t。新海27塊Ⅰ12低阻層重新解釋油層376 m/94層，新增含油面積1 km2，新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量92×104t（表2）。

表1 新海27塊儲(chǔ)層四性關(guān)系Table 1Four-property relationship of reservoir in Xinhai 27 block

圖1 新海27塊低阻層電性解釋Fig.1Electrical explain of low resistivity layer in Xinhai 27 block

圖2 新海27塊高阻層電性解釋Fig.2Electrical explain of high resistivity layer in Xinhai 27 block

表2 新海27塊新增地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算Table 2Calculation of newly additional geological reserves in Xinhai 27 block

2.2 精細(xì)描述優(yōu)化井位部署，實(shí)現(xiàn)新增儲(chǔ)量規(guī)模建產(chǎn)

2.2.1 分析水平井產(chǎn)能主控因素，建立水平井部署技術(shù)界限

圖3 水平井日產(chǎn)油和避底水厚度關(guān)系Fig.3Relation of daily oil production and avoid bottom water thickness

新海27塊二次開(kāi)發(fā)共投產(chǎn)水平井33口，通過(guò)油藏工程及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，水平井產(chǎn)能受到構(gòu)造位置、油層厚度、隔夾層、避底水厚度、剩余油、水平段長(zhǎng)度及井距等因素影響，其中隔夾層和避底水厚度對(duì)水平井產(chǎn)能影響最大。研究表明，對(duì)于厚層狀大底水油藏，隔夾層能有效減緩底水錐進(jìn)速度[6-8]，以上油組為例，部署在隔夾層發(fā)育部位的水平井低含水采油期（20%＜fw＜60%）較長(zhǎng)，1年以上，階段產(chǎn)油占總累產(chǎn)油25.2%，隔夾層不發(fā)育的水平井低含水采油期較短，平均為5個(gè)月，階段產(chǎn)油占總累產(chǎn)油17%。另有研究表明，對(duì)于厚層狀大底水油藏，水平井避底水厚度大于油層厚度2/3以上生產(chǎn)效果好[9]，以上油組為例，平均油層厚度20 m，避底水厚度大于15 m的井，初期平均單井日產(chǎn)油17.1 t，含水61%，累產(chǎn)油1.54×104t，累產(chǎn)水17.52×104m3，水油比11：1；避底水厚度小于10 m的井，初期平均單井日產(chǎn)油9.1 t，含水92.2%，累產(chǎn)油1.37×104t，累產(chǎn)水24.61×104m3,水油比18:1。水平井初期日產(chǎn)油、累計(jì)水油比和避底水厚度關(guān)系見(jiàn)圖3、圖4。

圖4 水平井累計(jì)水油比和避底水厚度關(guān)系Fig.4Relation of accumulated water-oil ratio and avoid bottom water thickness

表3 新海27塊儲(chǔ)層內(nèi)部隔夾層巖、電性標(biāo)準(zhǔn)Table 3Standard of interbed lithology and electrical property of internal reservoir in Xinhai 27 block

在上述分析基礎(chǔ)上，確立三個(gè)增儲(chǔ)目標(biāo)水平井部署技術(shù)界限。新海27塊上、下油組儲(chǔ)量面積外、相鄰斷塊海31塊上油組兩個(gè)目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層類(lèi)型為厚層狀高阻油層，水平井部署技術(shù)界限為：平面上部署在微構(gòu)造高點(diǎn)、隔夾層發(fā)育部位，縱向部署在隔層之上靠近油層頂部，距油層頂界2～3 m；新海27Ⅰ12為層狀低阻油層，水平井部署技術(shù)界限為：平面上部署在油層厚度大于9 m，電阻率大于15 Ω·m區(qū)域，縱向部署在油層中部，電阻最高位置。

2.2.2 通過(guò)井震結(jié)合儲(chǔ)層精細(xì)描述，優(yōu)化水平井部署，實(shí)現(xiàn)新增儲(chǔ)量規(guī)模建產(chǎn)

部署目標(biāo)均為新增儲(chǔ)量單元，水平井部署的關(guān)鍵是做好儲(chǔ)層精細(xì)描述，采取井震結(jié)合[10]技術(shù)方法，充分利用井資料縱向分辨率高和地震資料橫向密度大的優(yōu)勢(shì)，將二者有機(jī)結(jié)合，以測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)為主，井間變化用地震數(shù)據(jù)作為約束?？傮w技術(shù)路線首先是三套儲(chǔ)層微構(gòu)造特征刻畫(huà)：利用合成地震記錄和零偏VSP測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)開(kāi)展地震、地質(zhì)層位標(biāo)定，將目的層與地震同相軸建立聯(lián)系，在地震剖面上將目的層識(shí)別出來(lái)，并開(kāi)展50 m×50 m閉合構(gòu)造解釋?zhuān)?jīng)井分層數(shù)據(jù)校正后形成間距為2 m的油層頂界微構(gòu)造等值線圖，與原構(gòu)造相比，新識(shí)別出井間小斷層6條，微構(gòu)造高點(diǎn)7個(gè)。其次是儲(chǔ)層描述，特別是儲(chǔ)層內(nèi)部隔夾層的識(shí)別及描述：利用錄、測(cè)井資料，建立隔夾層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)（表3），識(shí)別出上油組Ⅰ13內(nèi)部3套、Ⅰ12～Ⅰ131套、下油組Ⅰ31內(nèi)部1套，海31塊上油組Ⅰ13內(nèi)部1套共6套隔夾層，利用內(nèi)插法描繪出每套隔夾層平面等值圖。最后是根據(jù)微構(gòu)造、儲(chǔ)層及測(cè)井二次評(píng)價(jià)研究成果，落實(shí)三套油層分布規(guī)律：上、下油組表現(xiàn)為產(chǎn)狀較緩（2°～4°）、含油幅度較低（20～40 m）、油水過(guò)渡帶較寬（平均350 m）的厚層狀邊底水油藏，含油飽和度低，僅為58%，油層分布主要受構(gòu)造控制，上油組油水界面-1 420 m（海31塊上油組油水界面-1 382 m），下油組油水界面-1 460 m；Ⅰ12低阻油層表現(xiàn)為層狀邊水油藏，含油飽和度較上油組低，邊水能量較小，僅分布在區(qū)塊最南部海12-更26塊低部位，油水界面-1 392 m，油層分布主要受構(gòu)造控制，也受儲(chǔ)層分布影響。

在儲(chǔ)層精細(xì)描述基礎(chǔ)上，開(kāi)展三個(gè)目標(biāo)區(qū)水平井部署。新海27塊上、下油組邊部：考慮構(gòu)造邊部、油層減薄地下實(shí)際，水平井部署在微構(gòu)造高點(diǎn)、隔層發(fā)育部位，縱向上設(shè)計(jì)在油層頂部2 m處，以保證最大的避底水厚度，累計(jì)部署水平井20口，水平段長(zhǎng)度150～200 m。海31塊上油組：考慮含油幅度?。?5 m），邊底水能量活躍實(shí)際，水平井主要在油層厚度大于15 m以上區(qū)域部署，按照100 m井距整體部署水平井9口，縱向上設(shè)計(jì)在油層頂部2 m處，以保證最大的避底水厚度，水平段長(zhǎng)度200 m。Ⅰ12低阻油層：考慮油層較薄，含油飽和度較低，水平井主要在油層厚度大于9 m、電阻大于15 Ω·m區(qū)域部署，縱向設(shè)計(jì)在油層中部電阻最高位置，累計(jì)部署水平井10口，其中為減少投資風(fēng)險(xiǎn)，油層較薄、分布范圍相對(duì)較窄區(qū)域，通過(guò)側(cè)鉆水平井方式部署，累計(jì)6口。具體井位設(shè)計(jì)中利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，總結(jié)出厚度大、產(chǎn)量高的儲(chǔ)油層在錄、測(cè)井資料和三維地震資料上的響應(yīng)特征，以此為依據(jù)將水平井設(shè)計(jì)在油層最佳位置。例如Ⅰ12低阻油層通過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：試采產(chǎn)量高的儲(chǔ)油層在測(cè)井資料上表現(xiàn)為電阻率較高，電阻率曲線比較飽滿呈指型，錄井顯示好為油斑以上，地震資料上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅，波形呈“＞”字型。按此依據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)井海191-K25CH井，2013年3月投產(chǎn)，日產(chǎn)油26.8 t，含水20%，累產(chǎn)油5 700 t，效果突出。

2.3 分析低效水平井產(chǎn)生原因，利用上提靶點(diǎn)側(cè)鉆技術(shù)開(kāi)展綜合治理，恢復(fù)生產(chǎn)能力

圖5 新海27-H106井上提靶點(diǎn)側(cè)鉆軌跡剖面Fig.5Sidetracking trajectory profile

新海27塊二次開(kāi)發(fā)大部分水平井的日產(chǎn)油、累產(chǎn)油及投資回報(bào)率等各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但也有個(gè)別井指標(biāo)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這類(lèi)井定義為低效井。分析原因主要是井位實(shí)施過(guò)程中由于地質(zhì)導(dǎo)向誤差及工程原因?qū)е滤蕉毋@至油層中下部，垂深偏低，距油水界面近，避底水厚度小，水平井投產(chǎn)后含水高，且含水上升塊，日產(chǎn)油、累產(chǎn)油低，評(píng)價(jià)期內(nèi)很難收回投資。例如上油組新海27-H106井由于水平段入靶后井斜控制出現(xiàn)偏差，鉆至油層下部，水平段垂深-1 416 m，并且位于隔夾層之下，距油水界面（-1 420 m）僅4 m，避底水厚度小，投產(chǎn)即高含水（89%），日產(chǎn)油低，僅4.5 t，兩年后含水上升到97%，達(dá)到極限含水，日產(chǎn)油小于2 t，累產(chǎn)油2 178 t，投入產(chǎn)出比僅為0.35。在認(rèn)清低效原因后，通過(guò)上提靶點(diǎn)側(cè)鉆方式對(duì)其進(jìn)行治理，即在原井大斜度段以上重新開(kāi)窗，重新實(shí)施水平段，靶點(diǎn)縱向距油層頂部2 m，且位于隔夾層之上，與原水平段相比，垂深提高11 m，避底水厚度達(dá)到15 m（圖5），投產(chǎn)后日產(chǎn)油15 t，含水52%，效果突出。

3 應(yīng)用效果

通過(guò)擴(kuò)邊增儲(chǔ)、建產(chǎn)及低效井治理一體化穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究，效果顯著。區(qū)塊新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量464×104t，相當(dāng)于又發(fā)現(xiàn)一個(gè)新海27塊，為穩(wěn)產(chǎn)奠定了資源基礎(chǔ)。整體部署水平井39口，提出治理低效井位5口，預(yù)計(jì)新建日產(chǎn)油能力512t，年建產(chǎn)能14.34×104t，累計(jì)產(chǎn)油84.6×104t，截止2014年10月，共實(shí)施水平井21口，治理低效井3口，新建日產(chǎn)油能力312t，年建產(chǎn)能6.72×104t，階段累產(chǎn)油11.2×104t，創(chuàng)效近2億元，與二次開(kāi)發(fā)方案指標(biāo)對(duì)比區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)年限延長(zhǎng)了5年。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）系統(tǒng)開(kāi)展增儲(chǔ)、建產(chǎn)、低效井治理一體化穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對(duì)策研究，是保持二次開(kāi)發(fā)后期老油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的必由之路。增儲(chǔ)解決資源基礎(chǔ)問(wèn)題，建產(chǎn)將新增儲(chǔ)量快速轉(zhuǎn)換為產(chǎn)量，低效井治理及時(shí)恢復(fù)未達(dá)標(biāo)井產(chǎn)能。

2）三老資料復(fù)查、儲(chǔ)層測(cè)井二次評(píng)價(jià)、井震結(jié)合儲(chǔ)層精細(xì)描述以及水平井部署技術(shù)界限研究等手段為二次開(kāi)發(fā)后期老油田保持穩(wěn)產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

3）根據(jù)部署目標(biāo)地質(zhì)條件差異，適時(shí)選用側(cè)鉆水平井，能降低投資風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

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（編輯：尹淑容）

Stable production technical countermeasures analysis of Xinhai 27 block in late secondary development period

Zhang Yu
(Gold Horse Oilfield Development Company,Liaohe Oilfiield,PetroChina,Panjin,Liaoning 124010,China)

Xinhai-27 block is a conventional heavy oil reservoir with thick layered edge and bottom water.In 2004,aiming at the serious bottom water coning,rapid production decline and other prominent contradictions exposed in the development of the verti?cal well,the secondary development of horizontal wells were tested and popularized with 33 newly deployed horizontal wells which make the annual oil production of the fault block rise from 1×104t to 12×104t to be named the sample block.With the deepening of the secondary development,water content of horizontal wells of the basic well pattern of 33 wells gradually increased from 81.7%to 94.4%,the production declined with the daily oil production decline from 327 t to 182 t with 22%annual production reducing,which showed the severe stable production situation.Aiming at this problem,the integrated use of three old data review, reservoir logging secondary evaluation,reservoir fine description with the combination of well-log and seismic,and horizontal well deployment boundary research helpt to systematically carry out the stable production countermeasure research of reserves in?crease,horizontal well built and inefficient horizontal well management.In this block,the geological reserves newly increased by 464×104 t,the deployment of horizontal wells increased by 39 wells while 21 wells have been applied,the 3 inefficient wells were managed,and the new oil production capacity was 312 t.Thereby,continuous stable production for 8 years with the annual output of 8×104t came true.

Xinhai 27 block,horizontal well,secondary development,combination of well-log and seismic

TE357

A

2014-11-21。

張宇（1981—），男，工程師，油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究。