王現(xiàn)華

(大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

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致密砂巖油水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
——以松遼盆地北部扶余油層為例

王現(xiàn)華

(大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

針對(duì)松遼盆地北部長垣扶余油層致密砂巖油儲(chǔ)層地質(zhì)特點(diǎn)，在水平井開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)中，形成了以地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，突出水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主控因素，通過應(yīng)用深度域構(gòu)造形態(tài)精確刻畫技術(shù)、“甜點(diǎn)”砂體分布規(guī)律精細(xì)表征技術(shù)、河道砂體形態(tài)定量精細(xì)描述技術(shù)和基于精細(xì)三維地質(zhì)建模的水平井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，夯實(shí)了水平井部署依據(jù)。開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)取得初步進(jìn)展，水平井完鉆效果較好，這套技術(shù)方法提高了扶余油層致密河道砂體的儲(chǔ)層動(dòng)用能力，結(jié)合體積壓裂改造等技術(shù)，扶余油層單井產(chǎn)量和井控儲(chǔ)量大幅提高，有效支撐了大慶油田致密油的經(jīng)濟(jì)有效動(dòng)用。

扶余油層；致密砂巖油；水平井設(shè)計(jì)；松遼盆地

松遼盆地北部扶余油層致密砂巖油具有儲(chǔ)量規(guī)模大、常規(guī)技術(shù)難動(dòng)用、經(jīng)濟(jì)效益差等特點(diǎn)[1-5]。多年的勘探與開發(fā)實(shí)踐表明，已投產(chǎn)區(qū)塊直井注水開發(fā)效果差，單井產(chǎn)量低，難以建立有效驅(qū)動(dòng)體系，適合開發(fā)的合理井網(wǎng)有待確定，開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限不明確。扶余油層致密砂巖油水平井開發(fā)過程中，普遍存在砂體落實(shí)程度較低，地震預(yù)測(cè)難度大，鉆井風(fēng)險(xiǎn)高等問題。本文針對(duì)扶余油層致密砂巖油的儲(chǔ)層特點(diǎn)，分析水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主控因素，通過研究如何提高構(gòu)造解釋精度，精細(xì)刻畫“甜點(diǎn)”砂體的空間分布特征，定量描述河道砂體形態(tài)和依據(jù)“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)要求優(yōu)化水平井井軌跡，總結(jié)了致密油水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，為致密油水平井開發(fā)提供技術(shù)支撐。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

松遼盆地北部扶余油層盡管資源潛力巨大，但儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)和升級(jí)難度較大，動(dòng)用程度一直較低。扶余油層主要發(fā)育河流-三角洲相沉積，儲(chǔ)層非均質(zhì)特征明顯，砂體規(guī)模小、厚度薄、橫向連續(xù)性差，物性變化大、含油性差異大，同時(shí)儲(chǔ)層較為致密，孔隙度一般在8%～12%，多數(shù)儲(chǔ)層滲透率小于1 mD。以附近的葡333直井開發(fā)試驗(yàn)區(qū)為例，采取240 m×100 m井網(wǎng)，投產(chǎn)油井124口，注水井76口，初期平均單井日產(chǎn)油1.45 t，低效井比例達(dá)到30%，目前單井日產(chǎn)油0.3 t，綜合含水率達(dá)70%，直井常規(guī)開發(fā)的效果較差。

2012年以來，隨著水平井大規(guī)模體積壓裂等儲(chǔ)層有效動(dòng)用技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以YP1、QP2、PP1等為代表的致密油單井試驗(yàn)取得突破，水平井單井產(chǎn)量大幅提高，揭示了松遼盆地致密油儲(chǔ)量開發(fā)的巨大潛力。在單井提產(chǎn)試驗(yàn)取得突破的基礎(chǔ)之上，相繼開辟YP1、QP2和LONG26等水平井開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊，采用水平井開發(fā)、體積壓裂改造、“平臺(tái)化”鉆井和“工廠化”施工等開發(fā)技術(shù)和施工模式有效結(jié)合的方式，進(jìn)一步探索水平井開發(fā)和增產(chǎn)提效技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)致密油整體開發(fā)的可行性，并取得了較好的試驗(yàn)效果。

2　“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1深度域構(gòu)造形態(tài)精確刻畫技術(shù)

深度域構(gòu)造形態(tài)精確刻畫能有效指導(dǎo)水平井入靶和井間調(diào)整，因此構(gòu)造成圖精確直接關(guān)系到水平井實(shí)施的成敗。扶余油層頂面是青山口組暗色泥巖向扶余河道砂巖過渡的穩(wěn)定標(biāo)志層，地震剖面上表現(xiàn)為連續(xù)性較好的強(qiáng)波峰反射特征，聲波時(shí)差曲線突然變小，速度增大，地震地質(zhì)特征明顯，容易識(shí)別描述。但其它小層頂面附近無區(qū)域性穩(wěn)定標(biāo)志層，速度橫向變化快，同時(shí)試驗(yàn)區(qū)的井控程度較低，無井區(qū)域范圍較大，構(gòu)造準(zhǔn)確落實(shí)難度較大。

為了提高構(gòu)造解釋的精度，首先應(yīng)用地震解釋層位趨勢(shì)約束，反復(fù)標(biāo)定合成記錄，通過井、震層位對(duì)比，檢驗(yàn)地震與地質(zhì)分層一致性，使地質(zhì)層位與地震解釋層位匹配關(guān)系更加明確。通過對(duì)YPY試驗(yàn)區(qū)內(nèi)16口探、評(píng)井的精細(xì)合成記錄標(biāo)定，目的層段波形特征對(duì)應(yīng)關(guān)系明顯，合成記錄的相關(guān)性在85%以上，基本解決了地震地質(zhì)層位不匹配的問題。在此基礎(chǔ)之上，解釋密度為1×1 CDP，完成了FⅠ1、FⅠ3、FⅠ4、FⅠ6、FⅡ1和FⅡ2小層和斷層的精細(xì)解釋。

時(shí)間域地震成果轉(zhuǎn)換到深度域成果的關(guān)鍵是建立速度場(chǎng)的精度。常規(guī)的時(shí)深轉(zhuǎn)換方法，井點(diǎn)處構(gòu)造誤差較小，井間構(gòu)造深度誤差過大，容易導(dǎo)致水平井不能正常著陸入靶、損失水平段長度，甚至水平井鉆井失利。為了克服井控程度低對(duì)建立速度場(chǎng)精度的影響，采用變速建場(chǎng)方法，結(jié)合解釋層位的約束，并在無井區(qū)創(chuàng)建與臨井地層具有“等時(shí)間深度”關(guān)系的“偽井”控制等方法，通過后驗(yàn)井葡扶66-80井的驗(yàn)證，有偽井參與建立速度場(chǎng)的構(gòu)造誤差大幅降低(見圖1)。

圖1　“等時(shí)間深度”偽井控制模式

精細(xì)構(gòu)造解釋結(jié)合高精度速度場(chǎng)建立技術(shù)，通過多輪次調(diào)整速度場(chǎng)，能夠建立高精度的三維速度場(chǎng)，保證平均速度與時(shí)間構(gòu)造規(guī)律一致，從而提高構(gòu)造成圖精度。統(tǒng)計(jì)YPY試驗(yàn)區(qū)扶余油層頂面構(gòu)造深度對(duì)井誤差，16口井絕對(duì)誤差控制在1 m以內(nèi)，相對(duì)誤差在0.1%以下(見表1)。該技術(shù)方法在實(shí)際應(yīng)用過程中，取得了很好的應(yīng)用效果。

表1　FⅠ1小層頂面構(gòu)造對(duì)井誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2“甜點(diǎn)”砂體分布規(guī)律精細(xì)表征技術(shù)

扶余油層主要發(fā)育河流相沉積，儲(chǔ)層較為致密，非均質(zhì)特征明顯，總體表現(xiàn)出縱向不集中、橫向連續(xù)性差，單砂體規(guī)模小、厚度薄，砂巖厚度多在1～5 m，同時(shí)砂泥巖薄互層較發(fā)育，現(xiàn)有地震資料主頻較低、頻帶較窄、分辨率低、阻抗范圍疊置，薄層及薄互層砂巖常規(guī)地震預(yù)測(cè)的多解性強(qiáng)，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度較大。為了更好的落實(shí)砂體的空間展布特征，通過地震資料保幅處理，應(yīng)用多屬性優(yōu)選分析技術(shù)和基于儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)，精細(xì)描述“甜點(diǎn)”砂體的空間分布，為水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)提供最重要的依據(jù)[6]。

2.2.1地震資料保幅處理技術(shù)地震資料保幅處理具有高分辨率、高保真、保頻特性好等特點(diǎn)，成果剖面波形、能量、頻率一致，層間反射清晰，地質(zhì)現(xiàn)象豐富，有利于提高地震屬性預(yù)測(cè)的符合率。零相位子波分辨率最高，但對(duì)于扶余油層薄互層砂體，即使能夠獲得零相位子波，依然要面對(duì)地層的頂、底界面反射不可分辨的問題。在地震資料保幅處理的基礎(chǔ)上，采用 “相移處理”技術(shù)，調(diào)整相位，使地震反射同相軸與井上發(fā)育砂體的對(duì)應(yīng)關(guān)系更加吻合(見圖2)。通過相移處理技術(shù)，深入挖潛地震振幅信息，薄層或薄互層砂體的地震屬性能夠得到有效提取與分析，從而提高單砂體的地震預(yù)測(cè)能力。

2.2.2多屬性優(yōu)選儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)不同地震屬性可以從不同角度分析各種地震信息在縱向和橫向上的變化，揭示特定的地質(zhì)異?，F(xiàn)象或是含油氣情況。多屬性優(yōu)選儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)通過統(tǒng)計(jì)不同地震屬性與儲(chǔ)層厚度相關(guān)性，結(jié)合對(duì)井符合率統(tǒng)計(jì)結(jié)果，快速定量?jī)?yōu)選儲(chǔ)層敏感屬性[7-9]。在YPY試驗(yàn)區(qū)針對(duì)FI4小層砂巖，通過提取主力層砂巖發(fā)育段的振幅屬性、高亮體屬性、流體活動(dòng)性屬性等多種屬性，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法計(jì)算目的層時(shí)間厚度屬性，可以看出不同屬性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的趨勢(shì)基本一致，砂體呈條帶狀展布，發(fā)育四個(gè)近平行的砂巖條帶，但局部有差異，直接體現(xiàn)在屬性對(duì)井符合率的差異。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)16口直井，振幅屬性預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)井符合率為75%(見圖3(a))，流體活動(dòng)性屬性預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)井符合率為68.8%(見圖3(c))，高亮體屬性對(duì)井符合率為62.5%(見圖3(b))。

圖2　相移處理前后剖面對(duì)比

圖3　FⅠ4小層多屬性對(duì)比分析

優(yōu)選的振幅屬性對(duì)井砂體預(yù)測(cè)的符合率較高， 16口井在五套主力小層FⅠ3、FⅠ4、FⅠ6、FⅡ1和FⅡ2小層實(shí)鉆砂巖與振幅屬性砂體預(yù)測(cè)結(jié)果符合井?dāng)?shù)在11-12口，預(yù)測(cè)符合率達(dá)到70%。圖4(a)是FⅠ4小層實(shí)鉆砂巖數(shù)據(jù)與振幅屬性砂巖預(yù)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，符合率達(dá)到75%，優(yōu)選屬性砂巖預(yù)測(cè)的對(duì)井符合率較高。統(tǒng)計(jì)8口完鉆水平井實(shí)鉆水平段巖性與振幅屬性砂體預(yù)測(cè)的符合程度，符合率在60%～100%，平均達(dá)到80%，如YP1-5井在FⅠ4小層水平段實(shí)鉆990 m，振幅屬性預(yù)測(cè)符合率達(dá)到97%(見圖4(b))，優(yōu)選屬性預(yù)測(cè)結(jié)果能較為準(zhǔn)確反映小層砂體的平面展布特征。

2.2.3基于儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)扶余油層砂巖厚度通常小于5 m，地震資料主頻在50 Hz左右，層速度平均在3 000 m/s左右，根據(jù)斯奈爾定律，地震資料可以分辨的砂體厚度為，在15 m左右，利用常規(guī)的稀疏脈沖反演，可以把分辨率提高到λ/4，區(qū)分砂體厚度的能力提升至7～8 m，遠(yuǎn)不能滿足薄層或薄互層砂體預(yù)測(cè)的需求[10-12]。針對(duì)這一問題，首先利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，在時(shí)深關(guān)系保持不變的條件下，原始波阻抗曲線制作合成記錄，與原始地震道波組的相似度為78%(見圖5(a))，通過重構(gòu)波阻抗曲線制作合成記錄，與原始地震道波組的相似度為80%(見圖5(b))，兩次制作的合成記錄本身相似度基本一致，即重構(gòu)波阻抗曲線基本保持原始波阻抗曲線的特征，但對(duì)儲(chǔ)層巖性的區(qū)分能力得到了增強(qiáng)，砂泥巖阻抗的疊置區(qū)明顯減少(見圖5(c)、(d))，提高了地震資料反演預(yù)測(cè)的分辨率。

圖4　FⅠ4小層優(yōu)選屬性對(duì)井符合率對(duì)比分析

圖5　儲(chǔ)層特征曲線阻抗重構(gòu)前后對(duì)比

YPY試驗(yàn)區(qū)葡64井在FI4小層發(fā)育兩套砂體，上部厚度為1.8 m，下部厚度為3.8 m(見圖6(c))，利用原始波阻抗曲線進(jìn)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演在井點(diǎn)處不能區(qū)分這兩套砂體，與井點(diǎn)實(shí)鉆數(shù)據(jù)不符(見圖6(a))。而利用重構(gòu)的波阻抗曲線進(jìn)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，葡64井這兩套砂體在反演剖面上得到了較好的區(qū)分(見圖6(b))。

YPY試驗(yàn)區(qū)新完鉆的8口水平井，水平段的實(shí)鉆數(shù)據(jù)與反演預(yù)測(cè)結(jié)果的符合率在70%～95%，平均達(dá)到85%，如YP1-1井在FⅠ6小層水平段實(shí)鉆長度1 626 m，與反演預(yù)測(cè)的符合率到達(dá)90%(見圖7)。基于儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)在YPY試驗(yàn)區(qū)應(yīng)用效果較好，反演預(yù)測(cè)精度得到了有效提高。

圖6　儲(chǔ)層特征曲線阻抗重構(gòu)前后地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演剖面對(duì)比

圖7　YP1-1井水平段實(shí)鉆數(shù)據(jù)與反演預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比

2.3河道砂體形態(tài)定量精細(xì)描述技術(shù)

松遼盆地北部扶余油層自下而上經(jīng)歷了由曲流河體系—網(wǎng)狀河體系—淺水三角洲體系的沉積演化過程，早期主要受兩大河流體系控制，物源分別為來自南部和北部，晚期主要以湖相沉積為主，湖泊自西向東擴(kuò)張。扶二組油層以下主要發(fā)育曲流河沉積體系，扶一下及扶一中砂巖組中下部發(fā)育網(wǎng)狀河沉積，近物源方向發(fā)育曲流河沉積；扶一中上部及扶一上砂巖組發(fā)育淺水三角洲沉積。有利砂體類型包括曲流河點(diǎn)壩、河道和分流河道等，是扶余油層致密油水平井設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。在低井控條件下，采用井震結(jié)合精細(xì)沉積微相研究方法[13]，通過小層級(jí)別地層格架控制、單井相約束、井間地震屬性沉積學(xué)分析，井震結(jié)合相互驗(yàn)證，精細(xì)、定量描述有利砂體的沉積特征，為井位部署提供重要依據(jù)。

首先以高分辨率層序地層理論為指導(dǎo)，采用“旋回對(duì)比、分級(jí)控制”原則，確定沉積單元細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建扶一、扶二油層組12個(gè)小層的地層對(duì)比格架，通過井震聯(lián)合統(tǒng)層，明確完鉆井各個(gè)單砂體的小層歸屬。

其次在巖心觀察分析基礎(chǔ)上，建立主要沉積微相巖電關(guān)系及測(cè)井相模式，通過16口完鉆井的單井相分析和識(shí)別，重點(diǎn)描述河道和分流河道等典型沉積微相的沉積特征，通過完鉆井砂體和油層平面分布特征解剖，分析砂體和含油砂體發(fā)育的有利區(qū)，通過鄰近開發(fā)區(qū)密井網(wǎng)砂體解剖，分析砂體發(fā)育的形態(tài)、延伸方向、寬度和長度，綜合指導(dǎo)研究區(qū)各小層沉積微相的精細(xì)定量描述。

最后在單井相識(shí)別的基礎(chǔ)上，以沉積模式為指導(dǎo)，應(yīng)用地震沉積學(xué)分析技術(shù)，通過優(yōu)選的最佳時(shí)窗地震屬性，預(yù)測(cè)主力小層的河道砂體平面分布(見圖8(a))，通過曲線重構(gòu)的波阻抗反演，預(yù)測(cè)主力小層的河道砂體空間分布(見圖6(b)、圖8(b))，通過完鉆井單井相分析結(jié)果與地震沉積學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果反復(fù)驗(yàn)證和統(tǒng)一，結(jié)合密井網(wǎng)解剖砂體發(fā)育形態(tài)的認(rèn)識(shí)，將地震沉積學(xué)分析結(jié)果定量的轉(zhuǎn)化成各主力層沉積微相的平面分布圖。YPY試驗(yàn)區(qū)FⅠ4小層主要發(fā)育網(wǎng)狀河道和決口扇，河道多呈北東向和近南北向條帶狀展布，河道砂體寬度在600～800 m，河道砂體長度在1 000～2 000 m(見圖8(c))，河道砂體厚度一般在3～5 m。在FⅠ4小層內(nèi)新完鉆6口控制直井、YP1-5井和YP1-7井后(見圖8(d))，無井區(qū)的砂體形態(tài)得到了證實(shí)，在沉積特征再認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，修改和完善沉積微相平面分布圖，進(jìn)一步提高小層沉積微相定量描述的精度。

圖8　井震結(jié)合精細(xì)刻畫FⅠ4小層沉積微相

2.4基于精細(xì)三維地質(zhì)建模水平井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

油藏描述的最終歸宿是建立油藏地質(zhì)模型，而油藏地質(zhì)模型的核心是儲(chǔ)層地質(zhì)模型[14]。儲(chǔ)層地質(zhì)模型是水平井單井軌跡設(shè)計(jì)、“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)和隨鉆跟蹤調(diào)整的主要依據(jù)。

精細(xì)的地質(zhì)研究成果是精細(xì)油藏地質(zhì)建模的基礎(chǔ)。應(yīng)用YPY試驗(yàn)區(qū)精細(xì)構(gòu)造解釋成果，建立12個(gè)小層的三維層面模型，平面網(wǎng)格大小達(dá)到10 m×10 m，建立精確的三維斷層模型，層面與斷層精確匹配,完成工區(qū)精細(xì)構(gòu)造模型的搭建(見圖9(a))。根據(jù)水平井著陸單砂體的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)用精細(xì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果，尤其是深度域的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，從橫向和縱向上預(yù)測(cè)砂體的空間展布特征，建立基于單砂體的三維儲(chǔ)層砂體預(yù)測(cè)模型，精細(xì)、定量刻畫每個(gè)單砂體的空間展布形態(tài)。依據(jù)構(gòu)造模型、儲(chǔ)層模型和“平臺(tái)化”鉆井要求，對(duì)各主力層優(yōu)選的水平井進(jìn)行井軌跡參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括水平井設(shè)計(jì)靶點(diǎn)的坐標(biāo)、海拔、垂深、砂巖厚度、水平投影長度、閉合方位和地層視傾角等參數(shù)(見圖9(b))。

圖9　精細(xì)三維地質(zhì)建模

水平井實(shí)施過程中，結(jié)合隨鉆測(cè)井、錄井和地震數(shù)據(jù)，依據(jù)三維地質(zhì)模型對(duì)水平井進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，分析鉆遇標(biāo)志層的構(gòu)造精度和實(shí)鉆巖性的預(yù)測(cè)符合率等，及時(shí)調(diào)整地質(zhì)模型和實(shí)鉆井軌跡。水平井實(shí)施后，結(jié)合水平井壓裂后人工裂縫的監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行局部網(wǎng)格細(xì)化和屬性重置，模擬大規(guī)模壓裂對(duì)儲(chǔ)層的改造范圍，為后續(xù)數(shù)值模擬工作奠定基礎(chǔ)。

3　致密砂巖油試驗(yàn)區(qū)水平井完鉆效果分析

3.1致密砂巖油試驗(yàn)區(qū)水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)方案

針對(duì)YPY試驗(yàn)區(qū)扶余油層河道砂體發(fā)育且主力層較突出的特點(diǎn)，應(yīng)用水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，采用水平井開發(fā)、體積壓裂改造技術(shù)、“平臺(tái)化”鉆井、“工廠化”施工相結(jié)合方式，優(yōu)化YPY試驗(yàn)區(qū)水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)方案。將五套主力層的含油組段整體優(yōu)化部署，建立以提高井控儲(chǔ)量為目的長井段水平井組開發(fā)模式，優(yōu)選部署了8口水平井(見圖10)，水平段設(shè)計(jì)長度在1 200～1 900 m，水平井井控石油地質(zhì)儲(chǔ)量總和達(dá)到水平井區(qū)石油地質(zhì)儲(chǔ)量的70%。

圖10　設(shè)計(jì)水平井油藏剖面示意圖

試驗(yàn)區(qū)扶余油層河道砂體多呈上下錯(cuò)疊連片分布，在局部井區(qū)“甜點(diǎn)”砂體集中發(fā)育，適合“平臺(tái)化”鉆井設(shè)計(jì)和“工廠化”壓裂施工模式，因此根據(jù)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化水平井井軌跡，設(shè)計(jì)了兩個(gè)鉆井平臺(tái)，包括5口水平井。同時(shí)為了發(fā)揮增產(chǎn)改造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開展地質(zhì)與工程一體化的體積壓裂工藝設(shè)計(jì)，優(yōu)化壓裂液和砂體系，降本增效，實(shí)現(xiàn)致密油的整體經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)[15-16]。

3.2水平井完鉆效果分析

YPY試驗(yàn)區(qū)8口水平井全部完鉆，水平段平均實(shí)鉆長度1 213 m，砂巖平均實(shí)鉆長度905 m，砂巖鉆遇率達(dá)到75%，其中5口井砂巖長度超過900 m，2口井超過1 400 m，含油砂巖平均實(shí)鉆長度826 m，含油砂巖鉆遇率達(dá)到68%，其中6口井含油砂巖長度超過700 m，2口井超過1 400 m，整體完鉆效果較好。扶余油層水平井實(shí)現(xiàn)了由零散部署、水平段短、鉆遇率低，向水平井組整體開發(fā)和實(shí)現(xiàn)較高鉆遇率的轉(zhuǎn)變。

試驗(yàn)區(qū)完鉆8口水平井均采用大規(guī)模、大排量切割體積壓裂方式，每口井平均壓裂9段、18簇，全井平均加入砂量885 m3、加入壓裂液量9 168 m3，微地震監(jiān)測(cè)的平均人工壓裂縫長達(dá)到483 m，單井井控含油面積在0.88～1.57 km2，平均1.18 km2，井控石油地質(zhì)儲(chǔ)量在(10.89～30.91)×104t，平均18.29×104t(見表2)，井控儲(chǔ)層通過大規(guī)模體積壓裂得到充分的改造。

YPY試驗(yàn)區(qū)內(nèi)12口直井試油初期日產(chǎn)油在0.023～9.540 t/d，平均3.08 t/d，其中4口井未獲工業(yè)油流。區(qū)內(nèi)8口新完鉆水平井已全部投產(chǎn)，水平井初期單井日產(chǎn)油在16.5～48.7 t/d，平均27.9 t/d，是周圍直井初期產(chǎn)量的9倍。截止到2015年10月，8口水平井單井平均生產(chǎn)530 d，目前單井日產(chǎn)油在4.1～17.0 t/d，平均7.6 t/d，單井累計(jì)產(chǎn)油在2 634～9 274 t，平均5 380 t，8口井累計(jì)產(chǎn)油達(dá)到4.3×104t(見表2)，水平井增產(chǎn)試驗(yàn)效果比較顯著。

表2　水平井完鉆及壓裂投產(chǎn)效果

4　結(jié)論

(1) 針對(duì)長垣扶余油層致密砂巖油的儲(chǔ)層特點(diǎn)，總結(jié)了以地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)的四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，通過提高構(gòu)造描述精度和“甜點(diǎn)”砂體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度，精細(xì)定量描述河道砂體形態(tài)和基于精細(xì)三維地質(zhì)建模優(yōu)化井軌跡設(shè)計(jì)，夯實(shí)了水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)的主要部署依據(jù)，提高水平井鉆井實(shí)施效果。

(2) 水平井“平臺(tái)化”設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合體積壓裂改造技術(shù)、“平臺(tái)化”鉆井和“工廠化“施工，提升了扶余油層致密河道砂體的儲(chǔ)層動(dòng)用能力，大幅提高扶余油層的單井產(chǎn)量和井控地質(zhì)儲(chǔ)量，有效支撐致密油資源的經(jīng)濟(jì)有效動(dòng)用。

[1]施立志，吳河勇，林鐵鋒，等．松遼盆地大慶長垣及其以西地區(qū)扶楊油層油氣運(yùn)移特征[J]．石油學(xué)報(bào)，2007，28(6)：173-187．

Shi Lizhi, Wu Heyong, Lin Tiefeng, et al. Characteristics of hydrocarbon migration in Fuyang oil layer in Daqing placanticline and its western area in Songliao Basin[J].Acta Petrolei Sinica, 2007，28(6)：173-187．

[2]梁旭，鄧宏文，秦雁群，等．大慶長垣泉三四段扶余油層儲(chǔ)層特征與主控因素分析[J]．特種油氣藏，2012，19(1)：58-61．

Liang Xu, Deng Hongwen, Qin Yanqun, et al. Reservoir characteristics and main control factors of the Q3 and Q4 menbers of Fuyu reservoir in Changyuan area Daqing[J].Special Oil and Gas Reservoir,2012,19(1):58-61.

[3]王卓卓，施立志，張永生，等．大慶長垣扶余油層成藏條件及主控因素研究[J]．西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015，25(2)：291-297．

Wang Zhuozhuo, Shi Lizhi, Zhang Yongsheng, et al. Study on hydrocarbon reservoir forming conditions and main controlling factors of Fuyu oil layer in Daqing placanticline[J]. Journal of Northwest University(Natural Science Edition), 2015，25(2)：291-297．

[4]李昂，陳樹民，張爾華，等．大慶長垣高臺(tái)子地區(qū)扶余油層低孔滲儲(chǔ)層地震疊前描述技術(shù)[J]．中國石油勘探，2011，16(5-6)：139-147．

Li Ang, Chen Shumin, Zhang Erhua, et al. Prestack seismic descriptive technique for low porosity and low permeability reservoirs in Fuyu oil layer of Gaotaizi area, Changyuan tectonic zone in Daqing oilfield[J].China Petroleum Exploration,2011,16(5-6): 139-147.

[5]孫夕平，張研，張爾華，等．大慶長垣薩爾圖地區(qū)扶余油層低孔滲儲(chǔ)層地震疊前描述 [J]．中國石油勘探，2011，16(5-6)：148-156．

Sun Xiping, Zhang Yan, Zhang Erhua, et al. Low porosity and low permeability reservoir prestack characterization within Fuyu formation of Saertu survey in Changyuan tectonic belt of Daqing oilfield[J].China Petroleum Exploration, 2011,16(5-6):148-156.

[6]羅士利，高興有，彭承文．開發(fā)地震技術(shù)在扶余油層分支水平井地質(zhì)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2006，37(S2)：109-112．

Luo Shili, Gao Xingyou,Peng Chengwen. The application of production seismology techniques in branched horizontal well design of Fuyu oil layer[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition)，2006，37(S2)：109-112．

[7]王彥輝，陳顯森．地震技術(shù)在水平井設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2010，19(5)：93-95．

Wang Yanhui, Chen Xiansen. The application of seismic technology in horizontal well design[J]. Inner Mongolia Petrochemical Industry, 2010，19(5)：93-95．

[8]高君，云美厚，王曉紅．針對(duì)薄互層儲(chǔ)集特點(diǎn)的地震屬性優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用效果[J]．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25(3)：91-93．

Gao Jun, Yun Meihou, Wang Xiaohong. Seismic attribute optimization technique and application effect based on features of thin interbed[J]. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing, 2006，25(3)：91-93．

[9]呂公河，于常青，董寧．疊后地震屬性分析在油氣田勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J]．地球物理學(xué)進(jìn)展，2006，21(3)：161-166．

Lu Gonghe, Yu Changqing, Dong Ning. The application of post-stack seismic attribute analysis in the oil-gas exploration and development[J]．Progress in Geophysics，2006，21(3)：161-166．

[10]熊冉，高亮，楊姣，等. 曲線重構(gòu)反演在儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，34(1)：83-89.

Xiong Ran，Gao Liang，Yang Jiao，et al. Application of curve recomposition inversion in lateral reservoir prediction[J]. Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition)，2012，34(1)：83-89.

[11]姜巖，徐立恒，張秀麗，等．疊前地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演方法在長垣油田儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]．地球物理學(xué)進(jìn)展，2013，28(5)：2579-2586．

Jiang Yan, Xu Liheng, Zhang Xiuli,et al.Prestack geostatistical inversion method and its application on the reservoir prediction of Changyuan oil field[J].Progress in Geophys.(in Chinese),2013,28(5)：2579-2586．

[12]梁海龍，姜巖．薄互層反演技術(shù)在水平井設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2003，22(5)：68-70．

Liang Hailong, Jiang Yan. The thin layer inversion technique applied in the design of horizontal wells[J]. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing, 2003，22(5)：68-70．

[13]肖大坤，林承焰，張憲國．長嶺斷陷A地區(qū)登婁庫組辮狀河沉積的地震相精細(xì)識(shí)別與沉積微相[J]成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)．2014，41(4):444-450．

Xiao Dakun，Lin Chengyan， Zhang Xianguo，et al. Fine seismic facies recognition and sedimentary microfacies in braided river of Denglouku formation in Area A, Changling fault depression, Songliao basin, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology(Science & Technology Edition), 2014，41(4):444-450．

[14]賈愛林．油藏評(píng)價(jià)階段建立地質(zhì)模型的技術(shù)與方法[M]．北京:石油工業(yè)出版社，2001．

[15]張金成，孫連忠，王甲昌，等．“井工廠”技術(shù)在我國非常規(guī)油氣開發(fā)中的應(yīng)用[J]．石油鉆探技術(shù)，2014，42(1)：21-25．

Zhang Jincheng，Sun Lianzhong，Wang Jiachang，et al. Application of multi well pad in unconventional oil and gas development in China[J]. Petroleum Drilling Techniques，2014，42(1)：21-25.

[16]吳奇，胥云，王騰飛，等．增產(chǎn)改造理念的重大變革：體積改造技術(shù)概論[J]．天然氣工業(yè)，2011，31(4)：7-12．

Wu Qi，Xu Yun, Wang Tengfei, et al. The revolution of reservoir stimulation an introduction of volume fracturing[J].Natural Gas Industry. 2011,31(4):7-12.

(編輯宋官龍)

Key Techniques of Horizontal Well Design Platform in Tight Sandstone and Their Applications:A Case Study into Fuyu Oil Layer of Northern Songliao Basin

Wang Xianhua

(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofDaqingOilfieldCompanyLtd.，DaqingHeilongjiang163712，China)

Considering the geological features of the tight sandstone reservoir of Fuyu oil layer, Northern Songliao Basin, some key techniques of horizontal well design platform were developed based on the geological studies in the pilot development projects. These techniques attached importance to the key controls in geological design of horizontal wells by using such techniques as accurate delineation of the structural features in depth domain, fine characterization of “sweet spot” sandstone distribution, quantitatively fine description of channel sandstone geometry and optimum horizontal well design based on refine 3D geological model, which laid the solid foundation for locating the horizontal wells. The successful results were attained in horizontal well drilling in the primary stage of pilot project. The availability of the reservoir of tight channel sandstone within Fuyu oil layer was raised, the production of individual well and single-well-controlled reserves were greatly enhanced combining with volumetric fracturing stimulation, and support for economically tapping the tight oil in Daqing oilfield was securing.

Fuyu oil layer; Tight sandstone oil; Horizontal well design; Songliao Basin

1006-396X(2016)01-0021-10

投稿網(wǎng)址：http://journal.lnpu.edu.cn

2015-11-10

2015-12-18

國家科技重大專項(xiàng)“特低滲油藏有效開發(fā)技術(shù)”(2011ZX05013-006)。

王現(xiàn)華(1981-)，男，碩士，工程師，從事難采儲(chǔ)量開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)研究；E-mail：wangxianhua1981@petrochina.com.cn。

TE343

Adoi:10.3969/j.issn.1006-396X.2016.01.005