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不 同类型 油气藏高 效 开 发技术 文集 中国石油学会石油工程学会 编 石 油 工 业 出 版 社 内 容 提 要 本专集 31 篇论文 是从 2000 年下 半年 召开的 石油 工 程学 会 开发 工 作 部 征集 的 90 篇 学 术 论文 中经相 关专 家评定 优选出 来的 。该论 文集 涉及了 不同 类型油 气藏高 效开 发技术 研讨 会上 石油 开发地 质、 石油工 程、采 油工 艺等学 科专 业, 反 映了 我国石 油科技 工作 者近年 来在 石油 科技 诸多方 面所 取得的 科研成 果。 本书可 作为 石油科 技工作 者的 参考书 。 图书在版编目 CIP 数据 不同类型油气藏高效开发技术文集 / 中国石油学会石油工程学会编. 北京 石油工业出版社, 2001 . 4 ISB N 7 - 5021 - 3355 - 0 Ⅰ . 不⋯ Ⅱ . 中⋯ Ⅲ . 油气藏 - 油田开发 - 文集 Ⅳ . T E34 - 53 中国版本图书馆 CIP 数据核字 2001 第 022979 号 石 油工 业出版 社出版 100011 北京安 定门 外安华 里二 区一号 楼 河 北省 地勘局 测绘 院印刷 厂排 版印刷 新华 书店 北京发 行所发 行 * 7871092 毫 米 16 开本 13 印张 320 千 字 印 11500 2001 年 4 月北 京第 1 版 2001 年 4 月 河北第 1 次印 刷 ISB N 7 - 5021 - 3355 - 0 / T E2514 定 价 35 . 00 元 不同类型油气藏高效开发技术文集 编委会 主 任 沈平平 副主任 闫存章 袁士义 委 员 岳登台 胡永乐 王元基 穆龙新 崔亚民 目 录 喇萨杏油田高含水后期进一步加密调整方法研究张善严 何岁扬 黄伏生 1 ⋯⋯⋯⋯ 高效开发喇嘛甸气顶油田的做法与认识李彦兴 方 亮 姜喜庆 12 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 多层系砂岩油藏特高含水期保持高效开发途径分析王 强 黄 芳 19 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 依靠科技进步, 努力降低成本, 实现沙漠油田高效开发朱卫红 金 星 26 ⋯⋯⋯⋯⋯ 文中复杂断块油田老三块高含水后期剩余油挖潜技术 郭新军 熊良淦 耿兆华 孙全元 34 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 濮城油田沙一下油藏注水开发赵良金 李中超 周 瑜 张东荣 王少军 40 ⋯⋯⋯⋯ 任丘雾迷山组油藏高含水期改善开发效果的做法与认识 毛 琼 夏 彤 吕翠艳 孟宪军 47 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 双河油田改善水驱开发效果配套技术吕连海 李联五 樊中海 孙建平 53 ⋯⋯⋯⋯⋯ 钟市油田高含水期高效开发调整的做法汤春云 许发年 60 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 江苏“九五”期间新开发中低渗油田油藏稳产管理研究 刘 红 陈 坚 孔 红 刘家军 69 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 东海平湖油气田高效开发李 欣 蔡 华 段胜楷 76 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 加强高压低渗油藏系统研究实现史深 100 断块高效开发 王丰文 焦红岩 全 宏 韩自修 83 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 超前注水在特低渗透储层开发中的应用熊维亮 潘增耀 赵继勇 王永康 88 ⋯⋯⋯⋯ 凝析气藏底水锥进机理研究刘玉慧 袁士义 宋文杰 朱玉新 孙鹏霄 92 ⋯⋯⋯⋯⋯ 压敏介质油藏数值模拟器的开发李凡华 朱玉新 100⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 并行算法在黑油油藏数学模型中的应用袁士义 宋 杰 朱 焰 邓宝荣 105⋯⋯⋯⋯ 大庆油田三元复合驱技术研究廖广志 杨振宇 韩培慧 刘 奕 周 浩 112⋯⋯⋯⋯ 交联聚合物系列提高采收率技术研究与应用朱维耀 鞠 岩 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 胶态分散凝胶用于聚驱后进一步提高采收率研究 周万富 王贤君 李建阁 张丽梅 123⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 聚合物配注和采出液处理技术李学军 杨殿民 孙东方 130⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 克拉玛依油田六东区克下组油藏注水后期转注蒸汽开发研究 钱根宝 杨生榛 邹正银 齐聪伟 李军民 139⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 稠油油藏开发中后期储层特征研究及应用 以高升莲花油藏为例 袁清秋 李树明 杨春梅 雷克辉 146⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 高凝油油藏注水开发及开采工艺新探索于文英 王义刚 151⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 兴 212 块 M D 膜驱技术研究刘其成 赵庆辉 范玉平 张 瑛 155⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 超稠油乳化降粘剂及注入方式优选研究赵庆辉 刘其成 郑南方 李成琴 160⋯⋯⋯⋯ 气汽段塞驱改善中质稠油油藏开采效果王德有 陈德民 何传兴 耿会英 165⋯⋯⋯ 采油工艺技术在吉林低渗透油田有效开发中的作用 陈喜田 李亚洲 黎政权 聂淑兰 171⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 玉门油田复杂岩性油藏增产改造技术研究与实践胥 耘 刘永山 177⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 水处理用新型高效浮选柱的研制与开发朱友益 张 强 牛亚斌 184⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 人工振动 弹性波 增产工艺技术在低渗透油田的应用韩 军 190⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 对油气水三相分离规律及理论的新认识李冬林 孙 睿 195⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 喇 萨 杏 油 田 高 含 水 后 期 进 一 步 加 密 调 整 方 法 研 究 张善严 何岁扬 黄伏生 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院 摘 要 本文以矿场试验结果为基础, 通过对二次加密后宏观剩余油的分析, 对三次加密 的必要性和可行性进行了分析, 给出了喇萨杏油田进一步加密的极限井网密度, 通过对剩余油 成因类型和特点的分析, 搞清了三次加密调整对象的分布特点, 据此研究了剩余油定量描述方 法, 给出了三次加密调整的步骤和方法, 为大庆油田的三次加密调整提供技术储备, 对非均质 多层砂岩油田的加密调整具有借鉴意义。 一、前 言 喇萨杏油田属于非均质多层砂岩油田, 通过近 40 年的开发实践, 建立了“分阶段、多 次布井、接替稳产”的开发模式, 30 多年的开发实践证明该开发模式对多油层非均质砂岩 油藏的开发是成功的。遵循这一开发模式, 喇萨杏油田经历了基础井网阶段、一次井网加密 调整阶段和二次井网加密调整阶段、二次加密后由于井网与开采对象的适应性问题、渗透率 级差问题、层间干扰等问题, 致使部分表内薄差层和表外储层仍然未动用, 要高水平的开 发, 油田必将面临井网的三次加密, 尽可能的使所有油层得到动用, 不断增加可采储量, 提 高油田采收率。 为了探索油田进一步加密的可行性, 从 1994 年开始, 相继在中区西部、北二东、喇嘛 甸北块和南六区中块开展了密井网试验和三次加密试验, 并开展了合理井网密度研究、剩余 油成因类型和特点研究、剩余油定量描述方法研究、三次加密对象分布特点研究和三次加密 井开采特点研究, 初步形成三次加密方法。 二、喇萨杏油田进一步加密调整的必要性 三次加密调整对象是薄差油层 有效厚度小于 0 . 5 m 和表外储层, 这类储层的动用状 况及储量潜力是三次加密调整的基础。通过对 1994 年以来的 13 口检查井资料并结合测试资 料的分析, 对薄差油层和表外储层的水淹状况有了比较清晰的认识, 在二次加密井网条件 下, 物性较差的表内薄差油层和表外储层动用状况仍然较差。 1 . 表内薄差油层和表外储层水淹状况 在 13 口 检查井中, 表内 薄差油层 水淹层数 比例为 66 . 1 , 水淹 层砂岩厚 度比例 为 67 . 2 , 水淹层有效厚度比例为 67 . 5 , 这类油层总体已经水淹了三分之二, 其中有效厚 度 0 . 2 m的表内储层水淹最差 表 1。 1 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 表 1 表内薄差油层水淹状况 有效厚 度 分级 层 数 层 砂岩 厚度 m 有效 厚度 m 水 淹层数水淹 层砂 岩厚度水淹 层有效 厚度 层mm 0 . 2 m10557. 221 . 06259 . 033 . 458B. 412 . 459v. 0 0 . 3 m9649. 628 . 86769 . 835 . 671B. 820 . 169v. 8 0 . 4 m7046. 328 . 05071 . 433 . 973B. 220 . 071v. 4 合计271153T. 177 . 817966 . 1102 . 967B. 252 . 567v. 5 在 13 口检查井中, 独立型表外储层取心层数 851 个, 水淹层数占 21 . 7 , 水淹层厚度 占 32 . 1 , 总的来看已经水淹三分之一左右。随着表外储层单层厚度变薄, 水淹状况变差。 根据水淹状况, 可将砂岩厚度划分为 0 . 1～0 . 4 m 、0 . 5～0 . 9 m和≥1 . 0 m三个区间, 其水淹 厚度比例分别大致在 10 、30 和 50 表 2。 表 2 独立型表外储层水淹状况 砂岩厚 度 区 间 层数 层 厚度 m 水淹 层数水淹层 厚度 层m 0 . 1～0h. 4 m531118. 76712 . 616 . 313. 7 0 . 5～0h. 9 m227149. 07332 . 247 . 732. 0 ≥1*. 0 m93130. 04548 . 463 . 648. 9 合 计851397. 718521 . 7127 . 632. 1 2 . 薄差油层及表外储层剩余潜力分析 对薄差油层及表外储层潜力分析, 主要根据检查井资料并结合测试资料及试验区统计结 果, 其潜力厚度和储量代表各区块平均的潜力状况。 表 3 薄差油层和表外储层平均单井剩余厚度 区 块 表 内薄差 油层 砂 岩,m有效,m 表 外储层 m 合 计 砂岩,m有效,m 喇嘛 甸2 . 21 . 910 . 312O. 51 . 9 萨 北4 . 53 . 115 . 219O. 73 . 1 萨 中4 . 33 . 319 . 223O. 53 . 3 萨 南6 . 23 . 121 . 928O. 13 . 1 杏 北3 . 72 . 115 . 619O. 32 . 1 杏 南2 . 61 . 011 . 414O. 01 . 0 喇萨 杏3 . 92 . 415 . 619O. 52 . 4 表内薄差油层平均单井未动用砂岩厚度 3 . 9 m , 有效厚度 2 . 4 m ; 表外储层平均单井未动 用砂岩厚度 15 . 6 m 。两类厚度合计, 平均单井未动用砂岩厚度 19 . 5 m , 有效厚度 2 . 4 m 表 3。 考虑隔层影响, 进一步对薄差油层和表外储层可调潜力进行了分析。在隔层≥2 m的条 件下, 平均单井可调砂岩厚度 12 . 3 m , 有效厚度 1 . 2 m , 其中表外厚度 10 . 4 m表 4。 2 表 4 隔层厚度≥2 m条件下薄差油层和表外储层潜力厚度 区 块 表内 薄差 油层 砂 岩,m有 效,m 表 外储层 m 合 计 砂岩,m有效,m 喇嘛 甸1 . 006. 97 . 18V. 10 . 9 萨 北2 . 316. 511 . 113k. 41 . 5 萨 中1 . 916. 613 . 915k. 81 . 6 萨 南3 . 216. 513 . 016k. 21 . 5 杏 北1 . 816. 010 . 011k. 81 . 0 杏 南1 . 206. 57 . 58V. 70 . 5 合 计1 . 916. 210 . 412k. 31 . 2 根据可调厚度估计结果, 对三次加密可调储量进行了估算, 平均储量丰度为 4910 4t / k m 2 。 以萨中和萨南地区相对较高, 在 6010 4t / k m 2 以上; 萨北和杏北地区其次, 在 5010 4t / k m 2 左右; 喇嘛甸和杏南地区相对较小, 在 3010 4t / k m 2 左右 表 5。可以看出, 三次加 密调整是有物质基础的, 油田有进一步加密调整的必要。 表 5 各开发区薄差油层及表外储层剩余可调储量潜力估算 地 区喇 嘛甸萨 北萨中萨 南杏 北杏南合 计 储 量丰度, 104t/ k m 2 35516760482849v 三、三次加密调整的可行性及性质 1 . 三次加密井具有一定的产能 从试验结果来看 表 6, 三次加密井初产能可达 5t 左右, 最低的南六区中块也近 4t , 虽然初含水都较高, 在 60 以上, 如果进行选择性布井、搞好射孔选层和后期综合治理, 三次加密是有可能的。 表 6 密井网试验区初期产能 区 块 射 孔厚度初期 产能 砂岩,m有效,m日 产油, t含水, 中 区 西 部 厚层 井5 . 94,. 910u. 869 . 3 薄油 层16 . 02,. 85. 079 . 6 南 六区 中块12 . 01,. 23. 972 . 0 北二区 东 部 南块19 . 23,. 54. 963 . 6 北块21 . 66,. 24. 464 . 8 喇 嘛甸 北块11 . 13,. 56. 973 . 5 3 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 2 . 三次加密增加可采储量效果 与二次加密相比, 有效厚度为 0 . 2～0 . 5 m的油层动用厚度提高 20 个百分点左右, 表外 储层的动用厚度则增加了 15 个百分点左右, 完善了注采系统, 这表明三次加密可改善表内 薄油层和表外层的动用程度, 中区西部试验区平均单井增加可采储量 0 . 7510 4t , 北二东试 验区平均单井增加可采储量 0 . 5310 4t , 喇嘛甸北块试验区平均单井增加可采储量 0 . 34 104t , 三次加密起到了增加可采储量的目的。 3 . 三次加密调整的性质与特点 1 三次加密调整对象的特点 三次加密调整对象中, 表外储层占 70 以上的储量比例。表外储层动用的程度将直接 影响三次加密的调整效果。总体上具有颗粒细、泥质含量高的特点 表 7。 表 7 取心井粒度分析数据 分 类中 砂含量, 细 砂含 量, 粉砂含 量, 泥质含 量, 粒度 中值,mm 表内 层 有效 0I. 5～1 . 0 m 0 . 32496. 4540 . 768B. 680 . 102 表内薄 差油 层0 . 16486. 3941 . 319B. 210 . 100 表外 储层 水淹层0 . 02216. 3761 . 6817V. 330 . 064 未水 淹层0 . 01156. 2463 . 1521V. 580 . 052 合 计0 . 01166. 8962 . 6220V. 440 . 055 表外储层含油饱和度低。储层以油浸、油斑和油迹三种含油产状为主, 其产状厚度占总 厚度的 92 . 3 表 8。岩心中含油很不均匀, 含油砂岩与泥岩呈搅混状或不连续条带状分 布, 多属“非实体”连通。 表 8 不同产状表外储层水淹状况 产 状厚度,m厚度比 例, 水淹 厚度,m水淹 厚度 比例, 饱含 油5 . 181,. 62L. 3745 . 8 含 油19 . 206,. 15L. 9931 . 2 油 浸89 . 9528A. 522. 5225 . 0 油 斑 迹201 . 4563A. 87L. 603 . 8 表外储层渗透率低。统计表明 表外储层渗透率 1010 - 3μm2 及以下的厚度占 40 . 2 表 9。 2 剩余油分布特点 剩余油分布从纵向上看, 分布在萨、葡、高各个油层组内, 据统计可调厚度分布在 300 ～400 m的井段上, 100～160 个小层内, 平均 100 m井段才有 3～4 m的可调砂岩厚度, 不足 1 m的有效厚度, 可见剩余油在纵向上十分分散。 剩余油分布从平面上看, 分布面积比较小。从图 1 可以看出, 剩余油分布面积低于 4 口 4 井控制的块数则高达 60 . 4 , 1 - 2 口井的比例为 37 . 2 , 说明剩余油在平面上分布非常零 散。 表 9 不同渗透率表外储层水淹状况 渗透率 10 - 3μm2 表 外储 层水淹 表外 储层 层 数 层厚度,m比例, 层 数 层厚度,m比例, 1～524487 . 6 6～1011259 . 0 40 . 2 73L. 6 119L. 1 88. 7 11～157850 . 6 16～204423 . 9 20 . 4 1613a. 7 96L. 7 27M. 4 21～304732 . 7 31～403821 . 1 41～502511 . 8 18 . 0 2018a. 5 2012a. 7 105L. 6 56M. 1 51～753928 . 1 76～1002613 . 4 11 . 4 2720a. 2 147L. 8 67M. 5 1006936 . 410 . 05129a. 781M. 6 总 计722364 . 6 185127u. 635M. 0 图 1 密井网试验区剩余油分布状况图 3 三次加密的井网特点 由于三次加密是在二次加密的基础上进行, 与一次加密和二次加密不同, 开采对象与二 次加密井开采对象相近, 有相当比例的厚度与二次加密井在空间上相互连通, 三次加密不可 能构成独立的井网, 因此三次加密只起到完善注采关系来挖掘剩余油的作用, 其注采关系必 须与二次加密井综合考虑, 三次加密调整井网具有不独立性的特点。 二次加密后剩余油分布极不均衡, 从北二区东部密井网试验区的剩余厚度分布图看出 图 2, 可调厚度变化很大, 分布很不均衡。因此, 三次加密应根据剩余油分布采用不均匀 加密。试验结果表明三次加密的均匀布井会出现 30 左右的低效井, 这些低效井主要分布 在原井网注采完善的区域, 原井网注水井排附近以及二次加密井主流线上。如北二东试验区 5 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 12 口低效井有 9 口分布于剩余厚度不发育的区域, 假设当初不布这些井, 低效井比例可降 低到 11 . 1 , 三次加密井网有明显的不均匀性。 图 2 北二东密井网剩余可调厚度分布图 6 四、三次加密调整方法 1 . 表外储层特性及动用条件 1 缩小注采井距 统计检查井资料表明, 注采井距大于 250 m , 表外储层水淹厚度比例明显变小 表 10。 因此, 在经济允许的条件下, 应尽量缩小三次加密的注采井距, 最大不宜超过 250 m 。 表 10 表外储层水淹状况与注采井距关系 注 采井距,m水淹层 比例, 水淹 层厚 度比例, 250h34 . 236 . 0 2 压裂完井能够提高表外储层产能 统计表明, 压裂完井比 Y D - 89 弹射孔完井表外储层采液强度提高 3 倍以上。更重要的 是, 通过压裂改造, 使一些特低渗透的表外储层得以动用 表 11。 表 11 试验区不同完井方式生产情况 试验 区分 类 射 开厚度初 期 砂岩,m有效,m日产油, t 含 水, 流 压,M Pa 喇嘛 甸 Y D - 89e10 . 53 . 64-. 187 . 51a. 7 压 裂12 . 42 . 113B. 663 . 22a. 2 北二 区东 Y D - 89e20 . 24 . 23-. 574 . 32M. 15 压 裂19 . 03 . 89-. 046 . 34M. 80 中区 西部 Y D - 89e19 . 23 . 44-. 277 . 43M. 20 压 裂12 . 51 . 97-. 879 . 27M. 32 南六 区 Y D - 89e12 . 01 . 42-. 848 . 81M. 41 压 裂12 . 61 . 19-. 069 . 45a. 1 密井网试验区统计结果表明, 压裂完井初期产油量是 Y D - 89 弹完井的 2～3 倍, 另外, 表外储层动用厚度比例比 Y D - 89 弹完井高 30～40 个百分点。 3 严格确定射孔层位, 减少层间干扰 表外储层与表内储层相比, 岩性、物性变差, 在合采条件下, 因受表内储层干扰影响其 动用。如萨北地区单采表外储层的 5 口井, 表外储层动用占 75 ; 而表内外储层合采的 4 口井, 仅动用 30 . 1 , 差别较大, 因此, 对三次加密调整井的射孔层位要严格控制, 以表 外储层为主, 兼顾油层性质相近的表内薄差油层。 4 增加表外储层注水井点, 加大增注措施力度 对二次加密注水井吸水状况统计表明 表外储层吸水厚度比例在 40 ～55 , 吸水状 况较差 表 12。由于受到层间干扰等因素的影响, 靠目前井网注水 如补孔 来提高表外 7 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 储层动用程度, 效果不大。例如南六区三次加密试验区补孔的 10 口注水井, 补孔层吸水比 例仅 33 。因此, 三次加密调整应尽量形成完善的注采井网, 增加注水井点, 并要加大对 注水井的措施改造力度, 加强注水。 表 12 二次加密注水井表外储层吸水状况 地 区喇 嘛甸萨北萨 中萨南杏北杏 南 统计厚 度,m844 . 81007U. 5499. 8748 . 377 . 29358. 0 吸水厚 度,m384 . 0506. 6217. 1375 . 833 . 73738. 9 比 例, 54 . 550,. 343j. 450 . 243 . 740. 0 2 . 三次加密的井网密度上限为 60 口 / k m 2 左右 先导性试验中井网密度与最终采收率关系表明, 当井网密度达到 50～60 口 / k m 2 之后, 随着井网加密水驱采收率增长幅度逐渐趋近于零 图 3。经济评价结果表明, 喇萨杏油田 三次加密的井网密度上限为 60 口 / k m 2 左右。二次加密开发实践表明, 对于薄差油层特别是 表外储层来说, 井距越大, 动用难度越大。但通过密井网试验认识到井距太小 100 m左右 井间干扰加剧, 而且经济效益变差。根据三次加密剩余可调厚度估计结果, 经济有效的开采 的注采井距应在 200 m左右。 图 3 井网密度与采收率关系曲线 3 . 三次加密调整布井界限和原则 1 三次加密调整布井界限 分析认为三次加密调整的规模应以经济效益为原则, 尽可能地扩大布井范围, 尽可能多 的部署井网。优先在经济有效的区域内钻井, 并从降低投资和成本入手, 通过降低投资和成 本可降低三次加密的产量、增储界限, 扩大可布井的范围, 用较多的井位形成规模效益。研 究认为如三次加密单井投资可从 16010 4 元/ 井降低到 12510 4 元 / 井左右, 三次加密井单 井控制经济可采储量降到 5000t 左右, 平均单井日产量下限降到 3 . 0t 。 2 三次加密调整布井原则 通过试验和研究确定三次加密调整布井的主要原则为 1 三次加密应根据剩余油分布 采用不均匀布井; 2 三次加密经济合理井距在 200 m左右; 3 为改善表外储层的动用状 8 况应设计适当比例的注水井; 4 为保证三次加密效果应严格射孔选层, 应尽可能单独开采 表外储层; 5 为提高表外储层的生产能力, 原则上采用压裂完井投产投注。 4 . 三次加密调整方案设计方法 三次加密调整的井位部署总体上要在精细地质描述的基础上, 以剩余油描述结果为依据 进行不均匀布井 图 4。 图 4 三次加密调整流程图 1 以精细地质描述技术为基础 由于储层沉积格局的复杂性和成岩变化的多样性导致陆源碎屑沉积砂岩油田储层空间分 布的复杂性是人所共知的。对大庆油田来说, 储层平面上河道砂、薄层砂、表外层、泥岩区 呈错综复杂的分布, 储层不同部位厚度、渗透率等物性参数差别也很大。油田进入高含水期 后, 地下油水分布更加复杂, 寻找剩余油相对富集部位成为高含水期调整挖潜工作的主要目 标, 在现有的井网条件下, 砂体的各种非均质性、断层切割和构造起伏等是影响油水分布的 主要因素。而过去一般性的地质研究工作已不能满足需要, 因此必须深入地进行精细地质研 究。 高含水期精细地质研究的重点仍是影响油水分布的油层非均质性及构造因素, 其关键是 确定井间砂体的边界位置及各砂体之间的连通关系, 预测砂体内部的建筑结构及物性参数变 化。大庆油田精细地质研究的主要内容包括 垂向上将油层细分成单层、平面上细分出沉积 微相、详细解剖出单砂体的内部建筑结构、研究微幅度构造、识别出小断距断层。 2 以剩余油描述为手段 近年来, 在油田常规测井水淹层解释方法、生产剖面测试方法、密闭取心检查井分析方 法、动静结合分析方法基础上, 发展了功能模拟预测、油层储量动用状况定量描述、单油层 剩余油模糊综合评判、神经网络模式识别方法, 基本形成了一套能够适应高含水后期剩余油 综合描述的系列方法。同时还发展了百万节点数值模拟预测剩余油技术, 在杏 1～3 区乙块 三次加密试验方案编制过程中, 模拟区面积达 7k m 2, 模拟井数 285 口, 模拟层 71 个, 计算 网格数超过 12410 4 个, 首次突破模拟节点 10010 4 大关。百万节点数值模拟技术的引进 和应用, 使油田大规模描述区块单层剩余油分布成为现实。目前完成的杏 1～3 区乙块三次 加密试验区单层剩余油计算结果, 对神经网络剩余油描述方法是个补充, 二者符合程度也较 高, 目前这些计算结果已应用于三次加密调整井射孔选层编制射孔方案中。 首先选择加密有利区 依据储量标定结果, 利用动态测试资料, 结合水驱控制程度, 对 各个区块按剩余储量大小排队, 选择有利的调整挖潜区块。 然后选择有利加密井点 应用油层储量动用状况定量描述方法和单油层剩余油模糊综合 9 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 评判方法确定区块内井网间不同部位的剩余油厚度和储量, 根据技术经济界限的要求, 选择 有利位置部署加密调整井。 最后选择射孔层位 根据单油层剩余油模糊综合评判、神经网络模式识别结合测井解 释、测试等方法, 不仅要搞清井点的纵向剩余油分布, 而且要搞清剩余油的平面分布, 使射 孔层位的确定准确可靠。 3 三次加密布井方法在试验区的应用 1999 年首次在两个三次加密工业试验区应用该项技术进行不均匀布井, 取得较好效果。 以杏 1～3 区三次加密试验方案设计为例, 在单层剩余油描述的基础上, 得到试验区可调厚 度分布 图 5, 按采油四厂目前钻井和基建投资及经营成本, 计算出可调厚度与收益率的 关系曲线 H - R 图 6, 以此可将试验区划分为三种布井区域 图 5 杏 1～3 区乙块三次加密试验区剩余可调厚度分布图 1 有效布井区 在现 有技术条件下, 要保证 经济效益 上可行, 即内部 收益率大 于 12 , 新钻井单井控制可采储量应在 5000t 以上, 以此确定可调砂岩厚度 11 m以上区域为 有效布井区。 01 图 6 可调厚度与收益率关系曲线 2 风险布井区 内部收益率 0～12 之间时, 尽管经济效益达不到行业标准, 但经济 上还是有效益的, 考虑到今后从钻井、选择设备、简化工艺流程等方面降低投资和成本, 还 可提高经济效益, 将其定为风险区, 即布井区可调砂岩厚度下限可降至 8 m 。 3 无效布井区 在可调厚度小于 8 m的区域在目前经济条件下认为是无效布井区, 暂 时不布井。 五、结束语 通过对剩余油分布特点的研究, 在认清三次加密性质的基础上, 研究给出了三次加密调 整的原则、界限、步骤和方法, 通过北三东、中区东部、北一、二排等 5 个三次加密调整方 案的设计证实了方法的实用性, 初步形成了三次加密调整技术。但由于三次加密对象中表外 储层占 70 以上的储量比例, 表外储层含油饱和度低, 含油产状很不均匀, 含油砂岩与泥 岩呈搅混状或不连续条带状分布, 多属“非实体”连通, 而且渗透率低, 同时, 剩余油分布 在空间上分布的零散性和复杂性, 给三次加密开采带来很大的难度; 三次加密调整井网具有 不独立性和不均匀性, 给剩余油描述提出了更高的精度要求; 射孔选准未动用层还要求更高 的配套工艺技术保障等等这些在三次加密的开发实践中还要不断完善和发展。 11 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 高 效 开 发 喇 嘛 甸 气 顶 油 田 的 做 法 与 认 识 李彦兴 方 亮 姜喜庆 大庆油田有限责任公司第六采油厂 摘 要 喇嘛甸油田作为中国目前最大的气顶油田, 在成功保持油气界面相对稳定的同时, 油区获得高速开发, 还利用气顶建成了中国第一座地下储气库, 使天然气资源得到合理利用, 20 多年的油田开发实践形成了一套层状砂岩气顶油藏开发技术。本文回顾了油田开发历程及各 阶段的主要做法, 论述了油气界面调控技术、多层砂岩油藏的开采技术、气顶储气库储采技术 等气顶油田的主要开发技术。 一、喇嘛甸气顶油田地质概况 喇嘛甸油田位于大庆长垣北端, 是一个受背斜构造控制的层状砂岩气顶油田。油田面积 100k m 2, 原油地质储量 8 . 1108t ; 构造顶部存在气顶, 气顶面积 32 . 3 k m2, 天然气地质储 量 99 . 710 8 m 3, 是中国目前最大的气顶油田。 油藏具有统一的水动力系统, 油气水分布受构造控制, 油水界面在海拔 - 1050 m , 油气 界面在海拔 - 770 m左右, 海拔 - 950 m以下为稠油段, 构造的含油高度约 280 m , 含气高度 约 90 m 。地下原油粘度 10 . 3 m Pa s , 气顶气为干气, C H4含量 95 以上, 边水不活跃。 储集层以砂岩和泥质粉砂岩为主, 属于早白垩纪中期的湖相 - 河流三角洲相沉积。纵向 上与泥质岩交互呈层状分布, 自上而下共有萨尔图、葡萄花和高台子 3 套油层, 划分为 8 个 油层组, 97 个小层, 特点是油层多, 层间差异大, 层内非均质严重。气顶主要分布在构造 顶部的萨尔图油层中。 上部萨尔图、葡萄花油层的大部分储层为河流相沉积, 单层厚度大, 厚油层内以多段多 韵律和正韵律为主, 大部分为几个沉积单元叠加而成, 层内非均质比较严重。 下部的高台子油层, 以湖相三角洲前缘相沉积为主, 储层物性较差, 砂体厚度一般在 2 m以下, 纵向上与泥质岩交互呈层状或薄互层状分布, 一般为均匀层、复合韵律层, 层内 非均质不严重。 其中, 葡Ⅰ1 - 2 为大面积分布的高渗透油层, 以大型砂质辫状河道沉积为主, 称为一 类油层, 平均有效厚度 14 m左右, 有效渗透率 0 . 4～0 . 5μm 2, 油层孔隙度 26 . 7 ; 萨Ⅱ1 - 3、萨Ⅲ1 - 3 与萨Ⅲ4 - 7 属于大面积分布的中渗透层, 以低弯曲分流河道沉积为主, 称为二 类油层, 各层平均有效厚度 4～6 m , 有效渗透率 0 . 2～0 . 3μm 2 , 油层孔隙度 26 . 4 ; 其他 油层发育相对较差, 统称为三类油层。 二、气顶油田油气界面调控技术 开发气顶油田突出的问题, 就是如何防止油区和气区之间的油气互窜。油田一投入开 发, 很容易造成油、气区压力的不平衡。如果气区压力高于油区压力将造成气窜, 使油井生 21 产油气比升高, 产油量下降; 如果油区压力高于气区压力将造成油浸, 使原油进入气顶, 很 难再采出来。用喇嘛甸油田天然岩样进行室内实验, 开采进入气砂中的原油, 先用 100 倍孔 隙体积的气驱油, 驱油效率只有 30 左右; 再用 10 倍孔隙体积的水驱替, 最终驱油效率只 有 50 左右。 1 . 油田开发对气顶的处理原则及方法 1 开发原则的确定 喇嘛甸油田开发初期, 为了争得原油生产的主动权, 制定了油气藏开发分两步走的原 则。第一步, 先集中力量搞好油区开发, 暂缓开采气顶气; 第二步, 在油田开发后期, 根据 国家需要合理开发利用气顶气资源。 根据开发设计要求, 气顶气暂不开采, 采用在油区注水保持压力开发的办法, 维持油区 和气顶之间的压力平衡, 使油气界面保持相对稳定。为了研究这种方法的可能性, 进行了电 网模拟实验。模拟结果表明, 利用油区统一的面积注水井网, 通过分层调整油水井的工作制 度来控制油气边界的运移是可行的。 2 油气区射孔原则及方法 利用电网模拟实验, 模拟了只在油区采油时反九点法面积井网的地下油气水分布及运动 规律, 实验表明, 利用油区统一的面积注水井网, 通过分层调整注水井和采油井的工作制度 来控制油气边界的运动是可行的。根据实验结果制定了相应的射孔原则, 除气区油水井不射 孔外, 距油气边界不足 300 m的油水井一律不射孔, 气顶外第一排射孔井必须是采油井, 同 时这些井必须与注水井连通。在开采过程中还将其单独用封隔器卡出, 以便通过调整油水井 的工作制度, 调节气顶外第一排井的油层压力, 尽可能保持各砂体油气区压力平衡。根据上 述原则, 气顶外留下一个未射孔油环, 宽度 300～600 m , 作为油气运移的缓冲带。 2 . 气顶动态监测方法 为掌握气顶和油区的压力变化趋势以及油气界面的变化情况, 建立一套气顶动态监测系 统是极为重要的。设计气顶动态监测系统方案时, 针对喇嘛甸油田的具体特点, 提出了如下 原则 1 选择那些气顶分布范围广, 厚度大, 对油区开发影响大的油气层作为主要观察对 象, 建立完善的监测系统, 如萨Ⅰ4 5 和萨Ⅱ2 3 气顶; 2 观察井的布置要尽量利用已有的探井、资料井和开发井, 把观察井布置在油气易于 窜流的井区; 3 观察方法要利用多种手段, 组成观察剖面, 定期录取资料并进行综合分析。 依照上述原则, 从 1974～1976 年, 在全油田建立起一套气顶动态监测系统。这一系统 主要由气区观察井、油区观察井和油气界面观察井 3 部分组成 气区观察井观察气顶内压力 变化趋势, 油区观察井观察气顶外生产井的压力变化, 油气界面观察井用地球物理测井方法 直接观察油气界面在纵向上的移动情况。同时, 逐步完善了井温、流压梯度及流体密度测 井、涡轮和浮子流量计测井、气体组分分析等一套测井分析方法。 这套动态监测系统建立以来, 录取了大量的第一性资料, 为观察了解油气界面的变化和 气顶状况, 调整油水井工做制度, 认识油气运移规律, 提供了可靠的资料。 还根据注采平衡原理, 研究制定了整个压力系统的技术界限, 将气区压力、油井流压、 地层压力和水井注入压力作为一个压力系统统一考虑, 采用注采平衡交汇图宏观控制油气区 压力系统。 31 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 3 . 油气窜流的控制与调整 油田从 1973 年投入开发后, 气顶周围的地层压力开始下降, 平均低于原始地层压力 0 . 5 M Pa 左右。在这一阶段中, 由于气顶压力高于油区压力, 出现了气顶向油区扩张的趋 势, 局部地区出现了气窜井。针对这种情况, 加强了气顶外注水井的调整工作, 使油区的地 层压力不断上