趙靖康,劉建華,姜立福,安玉華,李媛婷
(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452)
P油田主力含油層發(fā)育于新近系明化鎮(zhèn)組下段和館陶組,含油層段地層厚度100~600 m,單井鉆遇油層厚度30~160 m,砂泥巖互層。主要含油目的層劃分為13個油組,其中明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育5個油組,館陶組8個油組。儲層均具有中高孔、高滲的特征,孔隙度21%~35%,滲透率(50~2 500)×10-3μm2。地下原油黏度變化較大,分布范圍9.1~142.0 mPa·s。
油田目前主要開發(fā)館陶組,采用350 m井距反九點(diǎn)注采井網(wǎng),平均生產(chǎn)井段長度約為380 m。2003年1月開始投產(chǎn),2003年9月開始注水。歷經(jīng)十多年的注水開發(fā),油田進(jìn)入中高含水期,油井產(chǎn)液規(guī)律與常規(guī)油田開發(fā)不同,60%以上的油井表現(xiàn)出投產(chǎn)后產(chǎn)液隨著生產(chǎn)時間而下降,約30%的油井表現(xiàn)出投產(chǎn)后產(chǎn)液量持續(xù)穩(wěn)定,不足10%的油井隨著含水上升產(chǎn)液量增加,造成油田增產(chǎn)措施長期以側(cè)鉆為主,油井平均側(cè)鉆1.1井次,個別油井已側(cè)鉆5~7次,對油田高含水期提液增產(chǎn)措施有很大影響[1-4]。
本文以油田8區(qū)的歷史生產(chǎn)和現(xiàn)狀生產(chǎn)的29口油井為例,通過對不同完井方式油井產(chǎn)液規(guī)律對比、不同含水階段油井產(chǎn)液規(guī)律對比、酸化措施前后油井產(chǎn)液規(guī)律對比、出砂前后油井產(chǎn)液規(guī)律對比,結(jié)合本區(qū)評價井巖心粒度分析,認(rèn)為儲層微粒運(yùn)移堵塞是造成油井產(chǎn)液遞減規(guī)律的主要原因。
油田投產(chǎn)初期6口油井分別為壓裂充填和裸眼篩管兩種不同完井方式,2口裸眼篩管完井的油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量不斷下降,后由于產(chǎn)油量低而側(cè)鉆,4口壓裂充填完井中有3口油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量不斷下降,與裸眼篩管完井油井產(chǎn)液規(guī)律相同,僅有1口出現(xiàn)產(chǎn)液量逐漸上升后再下降,說明完井方式不是影響油井產(chǎn)液遞減規(guī)律的主要因素。不同完井方式油井產(chǎn)液規(guī)律對比見圖1。
圖1 不同完井方式油井產(chǎn)液規(guī)律對比
對比不同含水階段9口油井的產(chǎn)液規(guī)律,有3口井投產(chǎn)初期含水高于50%,對應(yīng)的日產(chǎn)液不斷下降;6口油井投產(chǎn)初期含水低于20%,其中5口油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量不斷下降,僅1口出現(xiàn)產(chǎn)液量逐漸上升,同時9口井中僅1口流壓穩(wěn)定,其余8口流壓不斷下降,不能通過放大生產(chǎn)壓差提液,說明含水階段不是影響油井產(chǎn)液遞減規(guī)律的主要因素(見圖2)。
圖2 不同含水階段油井產(chǎn)液規(guī)律對比
5口油井因產(chǎn)液量低,對其采取酸化措施,措施后產(chǎn)液量和流壓明顯增加,但措施后很快又反復(fù)出現(xiàn)產(chǎn)液量和流壓下降,說明井筒附件在生產(chǎn)過程中有污染或堵塞,導(dǎo)致產(chǎn)液量下降。酸化措施前后油井產(chǎn)液規(guī)律對比見圖3。
圖3 酸化措施前后油井產(chǎn)液規(guī)律對比
油田5口防砂管破裂出砂生產(chǎn)油井投產(chǎn)后產(chǎn)液呈現(xiàn)下降規(guī)律,與上述描述相同,防砂管破裂后油井出現(xiàn)流壓上升,產(chǎn)液量大幅增加,且長時間穩(wěn)定,同時產(chǎn)出液中含有一定砂量,說明井筒附近在生產(chǎn)過程中逐漸形成微粒堵塞,導(dǎo)致產(chǎn)液量下降,當(dāng)防砂管破裂,堵塞物從破裂處隨著產(chǎn)出液流出而解除堵塞,油井產(chǎn)液量穩(wěn)定和流壓穩(wěn)定,此類油井在生產(chǎn)過程中如果暫停關(guān)井極易出現(xiàn)井筒附近二次堵塞或砂堵泵(見圖4)。
圖4 出砂前后油井產(chǎn)液規(guī)律對比
為了研究油井在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)堵塞原因,以本區(qū)評價井5井的巖心粒度資料進(jìn)行儲層微觀結(jié)構(gòu)分析,該井含油層段L20-L70油組內(nèi)共完成27顆巖心粒度分析實(shí)驗(yàn),按照巖心粒度曲線形態(tài)可劃分為四種類型,具體描述如下:
第一種類型為單峰狀(見圖5),此類巖心共計(jì)有5顆,占18.5%,其特征為砂巖含量大于50%,泥質(zhì)含量小于10%,其平均粒徑分布范圍為0.164 5~0.682 6 mm,主要分布在5 m以上的厚油層或者薄油層中部。
圖5 單峰狀粒度曲線
第二種類型為亞單峰狀(見圖6),此類巖心共計(jì)10顆,占37.0%,特征為砂巖含量小于50%,粉砂巖含量大于30%,其平均粒徑范圍0.056 3~0.177 1 mm,主要分布10 m以下油層。
圖6 亞單峰狀粒度曲線
第三種類型為雙峰狀(見圖7),此類巖心共計(jì)6顆,占22.2%,特征為砂巖含量小于50%,粉砂巖含量大于40%,泥質(zhì)含量大于10%,其平均粒徑范圍0.047 5~0.127 6 mm,主要分布10 m以下油層或厚油層頂部。
圖7 雙峰狀粒度曲線
第四種類型為凸起狀(見圖8),此類巖心共計(jì)6顆,占22.2%,特征以粉砂巖和泥質(zhì)砂巖為主,其粉砂巖含量大于50%,泥質(zhì)含量大于20%,其平均粒徑范圍0.005 5~0.029 9 mm,主要分布在厚度小于5 m的薄油層或厚油層頂部。
圖8 凸起狀粒度曲線
根據(jù)27顆巖心位置和粒度分析數(shù)據(jù),按照常用的碎屑顆粒粒度分級標(biāo)準(zhǔn),砂巖顆粒直徑大于0.062 5 mm,粉砂巖顆粒直徑0.003 9~0.062 5 mm,黏土(泥)顆粒直徑小于0.003 9 mm,將顆粒分為三類,繪制了小層的砂-粉砂-黏土(泥含)量對比圖(見圖9)。
圖9 小層碎屑顆粒粒度三級分類對比
各層粉砂和黏土(泥質(zhì))含量之和均在20%以上,且差異較大,易形成雜基支撐結(jié)構(gòu)的基底膠結(jié),生產(chǎn)過程中因結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而產(chǎn)生微粒運(yùn)移。一套層系的合采油井采用防砂完井,防砂陶粒粒徑0.060~0.118 0 mm,粉砂巖和泥質(zhì)運(yùn)移到井筒附近不能穿過防砂層則出現(xiàn)堵塞,產(chǎn)液量、流壓下降,反之穿過防砂層進(jìn)入井筒,隨產(chǎn)出液流到地面則不會形成堵塞,產(chǎn)液量、流壓穩(wěn)定或上升。如果不采取防砂措施,將面臨大量泥砂進(jìn)入生產(chǎn)流程系統(tǒng),導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進(jìn)行[5-15]。
(1)對比不同防砂完井方式、不同含水階段、酸化措施前后、出砂前后等油井產(chǎn)液規(guī)律,認(rèn)為這些因素不是影響多數(shù)油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量、流壓持續(xù)下降的主要原因。
(2)通過對油田內(nèi)評價井巖心粒度資料進(jìn)行分析,按照巖心粒度曲線形態(tài),將其劃分為四種類型,分別為單峰狀、亞單峰狀、雙峰狀、凸起狀。
(3)油層粉砂和黏土(泥質(zhì))含量高,形成雜基支撐結(jié)構(gòu)的基底膠結(jié),生產(chǎn)過程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而產(chǎn)生微粒運(yùn)移,如不能伴隨產(chǎn)出液流到地面,則在井筒附近堵塞,是造成多數(shù)油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量、流壓持續(xù)下降的主要原因。