烏津油田產(chǎn)層增產(chǎn)方法效果分析

編譯:馬翠 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

審校:李發(fā)榮 (大慶油田工程有限公司)

烏津油田產(chǎn)層增產(chǎn)方法效果分析

編譯:馬翠 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

審校:李發(fā)榮 (大慶油田工程有限公司)

哈薩克斯坦共和國(guó)最大的油田烏津油田屬于大型的西—北—西走向短軸背斜構(gòu)造,由一系列局部隆起和穹隆組成。烏津油田采用塊狀和面積注水系統(tǒng)注水及點(diǎn)狀注水進(jìn)行開(kāi)發(fā),但非均質(zhì)層動(dòng)用極為不均衡,井迅速水淹,而低滲透層實(shí)際上沒(méi)有得到開(kāi)采。油田原油儲(chǔ)量由于高產(chǎn)油藏超前動(dòng)用而不斷惡化。從1992年開(kāi)始油田采油速度開(kāi)始急劇下降。根據(jù)這種情況該油田采取了有效的產(chǎn)層增產(chǎn)措施。

烏津油田 增產(chǎn)措施 深穿透水力壓裂

哈薩克斯坦共和國(guó)最大的油田烏津油田位于該國(guó)西南部,發(fā)現(xiàn)于1961年,1965年投入開(kāi)發(fā)。屬于大型的西—北—西走向短軸背斜構(gòu)造,由一系列局部隆起和穹隆組成。在白堊紀(jì)巖層中劃分出12個(gè)含氣層,侏羅紀(jì)地層中含有13個(gè)油層和油氣層。主要開(kāi)發(fā)層系為中侏羅紀(jì)層和上侏羅紀(jì)層中的烴類礦藏。油氣層包括6個(gè)層 (ⅩⅢ～ⅩⅧ),含有50多個(gè)油層,其中含95%的原油儲(chǔ)量。此外,在剖面上還查明了在個(gè)別穹隆中分布的ⅩⅨ～ⅩⅩⅣ層。儲(chǔ)集層為砂巖和粉砂巖,主要為嚴(yán)重泥質(zhì)的砂巖和粉砂巖,滲透率非均質(zhì)性程度高,變化范圍為0.01～1.50μm2。有效孔隙度為 18%～26.5%。必須指出,主力層系中約有58%的原始平衡表儲(chǔ)量屬于難采儲(chǔ)量范疇,因?yàn)榧性跐B透率為0.01～0.12μm2的層帶中。大多數(shù)產(chǎn)層為多層。地下原油黏度為3.7～4.7 mPa·s,蠟含量和瀝青膠質(zhì)組分都高 (分別達(dá)到29%和20%),這決定了凝固點(diǎn)高,為32℃。由于井下設(shè)備中含有瀝青膠質(zhì)組分和蠟沉積使得油田開(kāi)發(fā)變得復(fù)雜。鹽類沉積、腐蝕和產(chǎn)出物含水高都增加了井開(kāi)采的費(fèi)用并降低了產(chǎn)油量。

烏津油田采用塊狀和面積注水系統(tǒng)注水及點(diǎn)狀注水進(jìn)行開(kāi)發(fā)。遺憾的是,非均質(zhì)層動(dòng)用極為不均衡,井迅速水淹,而低滲透層實(shí)際上沒(méi)有得到開(kāi)采。油田原油儲(chǔ)量由于高產(chǎn)油藏超前動(dòng)用而不斷惡化。從1992年開(kāi)始油田采油速度開(kāi)始急劇下降。1993年初,哈薩克斯坦國(guó)家政府求助世界改革與發(fā)展銀行在烏津油田恢復(fù)建設(shè)方面給予幫助。編制的烏津油田恢復(fù)方案提交給了世界改革與發(fā)展銀行董事會(huì),得到了支持,銀行決定劃出1.09億美元用于實(shí)施該方案。

恢復(fù)方案規(guī)定:

◇向油田再投資的企業(yè)財(cái)政整理和資金組成;

◇對(duì)400口采油井和100口注水井進(jìn)行大修;

◇恢復(fù)地面設(shè)施;

◇保護(hù)及恢復(fù)周圍環(huán)境;

◇ 對(duì) “У з е н ь м у н а й г а з”公司員工進(jìn)行培訓(xùn) ;

◇通過(guò)改善金融和現(xiàn)行的信息系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)的管理;

◇ 改善 “У з е н ь м у н а й г а з”公司系統(tǒng)中的金融管理和財(cái)會(huì)方法。

根據(jù)方案所開(kāi)展的作業(yè)很快就見(jiàn)到了效果。1997年產(chǎn)油量就停止了下降,而1998年油田開(kāi)始轉(zhuǎn)入采油穩(wěn)定提高狀態(tài) (圖1)。

圖1 烏津油田原油和凝析氣開(kāi)采動(dòng)態(tài)

圖1給出了烏津油田主力層系從1994年到2002年期間原油和凝析氣開(kāi)采動(dòng)態(tài)?？梢?jiàn),1996年開(kāi)采量最低,是由一系列原因引起的。在油田恢復(fù)中提高油井產(chǎn)能和油層采收率,首先要在低滲透層發(fā)育帶進(jìn)行大規(guī)模的水力壓裂,這占據(jù)著重要的位置,為此,采用了專門用于低產(chǎn)層深穿透水力壓裂方法。

表1給出了從2003年到2004年1月借助各種產(chǎn)層增產(chǎn)工藝強(qiáng)化采油和提高采收率作業(yè)的井?dāng)?shù)。

表1 增產(chǎn)工藝處理的井?dāng)?shù)

從表1和圖2可以看出,深穿透水力壓裂工藝、低壓射孔和向地層中注膠聯(lián)聚合物及注т е м п о с к р и н試劑的工藝應(yīng)用最廣 。盡管采用這些方法所取得的增油量可以表征所研究工藝的工藝效果,但為了評(píng)價(jià)措施效果最好利用單井單位增油量值。圖3給出了單井增油量的分布圖。

圖2 產(chǎn)層增產(chǎn)工藝分布圖

圖3 2003—2004年油層增產(chǎn)工藝單井增油量分布圖

從上述圖表可以看出,按照單井單位增油量來(lái)看深穿透水力壓裂占第一位,低壓射孔工藝占第二位,占第三位的是注膠聯(lián)聚合物?！哀?ММ”股份公司和“К А Т К О н е ф т ь”有限公司進(jìn)行了深穿透水力壓裂作業(yè),該工藝能確保在地層中形成深穿透的裂縫?！哀?ММ”股份公司處理的20口井有18口井見(jiàn)效,成功率為90%。這些井在2003年5個(gè)月的作業(yè)中增油量為17 071 t,可見(jiàn)單井平均增油量為

3.6 t/d。單井平均注 п р о п п а н т試劑為 12 t。

108 t/d,單井累積采油量為85

“К А Т К О н е ф т ь”有限公司在 79 口井進(jìn)行深穿透水力壓裂中效果最好。79口井中全部見(jiàn)效,也就是說(shuō)成功率為100%。這些井在2003年5個(gè)月的作業(yè)中增油86 486 t,可見(jiàn)單井平均增產(chǎn)為16.4 t/d。單井作業(yè)累積增產(chǎn)原油為1 094.7 t。單井平均注 п р о п п а н т試劑為 17 t。

2004年進(jìn)行了強(qiáng)化深穿透水力壓裂作業(yè)。這一年的6個(gè)月內(nèi)處理了109口井,作業(yè)實(shí)施者為“К А Т К О н е ф т ь”有限公司。109 口井中 105 口井于2004年7月1日見(jiàn)效,成功率為96%。這些井累積采油量為174 638 t,可見(jiàn)單井平均增采原油為20.6 t/d。單井作業(yè)累積增采原油為1 602 t。單井平均注 п р о п п а н т試劑為 22.9 t。

小計(jì):2003—2004年期間深穿透水力壓裂共在208口井中進(jìn)行。截至2004年7月1日,根據(jù)以前處理的井采油指標(biāo)預(yù)測(cè)增采原油518 065 t。

作者認(rèn)為,把水力壓裂和其他產(chǎn)層增產(chǎn)措施作為專門編制的規(guī)劃的組成元素可以使烏津油田開(kāi)發(fā)晚期穩(wěn)產(chǎn)及繼續(xù)增加采油量。

把“С ММ”股份公司和 “К А Т К О н е ф т ь”有限公司進(jìn)行的深穿透水力壓裂工藝的一些經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析是非常有意義的。表2給出了2003年從3月到12月 (包括12月)期間深穿透水力壓裂作業(yè)量和分析指標(biāo)。

表2

上述內(nèi)容及表2給出的數(shù)據(jù)證明,與“С ММ”股份公司的工藝比較 , “К А Т К О н е ф т ь”有限公司采用的深穿透水力壓裂工藝能確保單井作業(yè)增油量最大。

應(yīng)該指出,2004年烏津油田跨度井中處于地層水力壓裂的井增油量最大。采用深穿透水力壓裂后采油工藝指標(biāo)大大增加?？傊?深穿透水力壓裂工藝可以促進(jìn)強(qiáng)化動(dòng)用儲(chǔ)量,可以使低滲透儲(chǔ)集層開(kāi)采獲利。

研究了所采用的水力壓裂和其他新工藝的一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。圖4給出了處理井采用深穿透水力壓裂成本回收分段分布圖。從中可見(jiàn),根據(jù)給出的指標(biāo)“С ММ”股份公司采用的深穿透水力壓裂工藝占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。如果按照“К А Т К О н е ф т ь”有限公司工藝,那么56口作業(yè)井中只有11口井 (19%)的作業(yè)費(fèi)用完全回收并獲利,而“С ММ”股份公司處理的20口井中有9口井 (45%)成本得到回收,并獲利 (單井達(dá)到200%)。

圖4 應(yīng)用兩種工藝進(jìn)行的水力壓裂成本回收情況

圖 5 通過(guò)注入膠聯(lián)聚合物體系和 т е м п о с к р и н試劑處理油層的費(fèi)用回收情況

從圖5可見(jiàn),向24口注入井中注入試劑沒(méi)有見(jiàn)效,也就是說(shuō)周圍采油井沒(méi)有獲得增油量。3口井試劑注入費(fèi)用成本得到回收,46口井中17口井試劑注入成本得到回收,并且獲利。此外,可以看到 , 注 т е м п о с к р и н試劑的作業(yè)在成本回收方面比注膠聯(lián)聚合物要好。

可見(jiàn),在哈薩克斯坦經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合體向市場(chǎng)體系轉(zhuǎn)變條件下,根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)評(píng)估烏津油田井下進(jìn)行的地質(zhì)-技術(shù)措施表明,提高油井產(chǎn)能的最有效的工藝是深穿透水力壓裂——注入т е м п о с к р и н試劑作為油層提高采收率的調(diào)剖工藝 。

結(jié)論

油田開(kāi)發(fā)晚期,作者認(rèn)為采用深穿透水力壓裂和其他一些工藝作為提高采油量和采收率措施系統(tǒng)中的組成部分是非常重要的;油層深穿透水力壓裂工藝和注膠聯(lián)聚合物體系及 т е м п о с к р и н作為調(diào)剖劑來(lái)作用油層,在烏津油田取得了最好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果;在進(jìn)行水力壓裂和其他增產(chǎn)措施時(shí)必須對(duì)井預(yù)先進(jìn)行礦場(chǎng)等測(cè)試以弄清見(jiàn)效的區(qū)段;對(duì)其他最新的物理化學(xué)試劑進(jìn)行室內(nèi)和礦場(chǎng)測(cè)試以便更加有效地作用于高含水層。

10.3969/j.issn.1002-641X.2010.01.004

資料來(lái)源于俄羅斯《 Н е ф т е п р о м ы с л о в о еД е л о》2005 年第 5 期

2008-03-10)