深海濁積砂巖油藏高效開發(fā)技術(shù)探討

艾敬旭，張 鵬（中石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083）

深海濁積砂巖油藏高效開發(fā)技術(shù)探討

艾敬旭，張 鵬（中石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083）

以精細(xì)地質(zhì)油藏研究和油藏動態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)，通過鉆大斜度井和水平井，采用裸眼礫石充填完井，人工合成油基泥漿完井，實施邊外注水，深化油藏地質(zhì)研究和油藏監(jiān)測工作等若干配套開發(fā)技術(shù)的使用，實現(xiàn)了GTP深海油田的高速高效開發(fā)，經(jīng)3年多時間的生產(chǎn)，2010年可采儲量采油速度達(dá)到10.49%，可采儲量采出程度己達(dá)29.61%。

深海；濁積砂巖；水平井；裸眼礫石充填；人工合成油基泥漿；完井；邊外注水

GTP油田是深海濁積砂巖油藏，具有巖石膠結(jié)程度低、油層疏松易出砂的特點，開發(fā)上面對著海工投資大、產(chǎn)量遞減快、開發(fā)生產(chǎn)的技術(shù)和管理難度大、開發(fā)效益難以保證等經(jīng)濟技術(shù)難題［1～3］。通過精細(xì)的地質(zhì)油藏研究和生產(chǎn)管理，依托先進(jìn)配套的開發(fā)技術(shù)，將GTP油田建成了產(chǎn)能達(dá)千萬噸級的大油田，并經(jīng)過3年多的生產(chǎn)，全部勘探與開發(fā)投資得到快速回收，取得了良好的開發(fā)效果和經(jīng)濟效益，為同類型油藏的高效開發(fā)提供了有益借鑒。

1 基本概況

GTP油田為一海上油田，由5個深水開發(fā)區(qū)塊組成，水深1200～1500m，油田儲層主要分布于新生界下第三系漸新統(tǒng)，油藏埋深2200～3150m，油藏主要地質(zhì)特征概括如下：①泥巖分隔的多層疊置巖性構(gòu)造油藏，構(gòu)造上因受下覆鹽巖運動的影響，主要以鹽拱背斜為主，兼有鹽構(gòu)造的翼部和鹽底辟構(gòu)造之間的低幅度長軸背斜等，地層傾角20～60°（圖1）。②儲層物性好，孔隙度為22%～28%，平均滲透率1000×10－3μm2。③原油性質(zhì)好，地面原油密度0.85～0.86g/cm3；地下原油粘度0.5～0.8mPa·s。④常溫常壓，油藏原始地層壓力24～33MPa，地飽壓差1.3～3.1MPa，壓力系數(shù)1.03～1.1；油藏溫度73～93℃，氣油比為144～227m3/t。

圖1 GTP油田構(gòu)造剖面圖

GTP油田開發(fā)生產(chǎn)過程中面臨的主要技術(shù)難題：一是GTP油田為漸新統(tǒng)弱膠結(jié)濁積砂巖油藏，開發(fā)生產(chǎn)過程中油層出砂嚴(yán)重；二是淺水環(huán)境沉積，縱向上發(fā)育多套泥巖，具強水敏性，與外來水基流體不配伍；三是地飽壓差小，地層能量衰竭快，產(chǎn)量遞減快。因此在以經(jīng)濟效益為中心的前提下，需結(jié)合油藏主要地質(zhì)特征，綜合應(yīng)用各種先進(jìn)適用的開發(fā)技術(shù)，以獲得良好的開發(fā)經(jīng)濟效益。

2 開發(fā)生產(chǎn)中的主要做法

2.1 鉆大斜度井和水平井

采取鉆大斜度井和水平井提高單井產(chǎn)能。根據(jù)油藏高滲、原油性質(zhì)好、邊底水活躍及構(gòu)造發(fā)育的特點，采油井采用大斜度井和水平井提高單井產(chǎn)能，并有利于海工建設(shè)。根據(jù)油層的展布特點，對相對單一層系，設(shè)計鉆水平井，增加油井供油面積；對多層系油藏，設(shè)計大斜度井，使開發(fā)層系得到充分動用。

2.2 采用裸眼礫石充填完井

全部油井采用裸眼礫石充填完井，且充填效果好。根據(jù)GTP油田勘探井和評價井巖心進(jìn)行激光粒度分析和篩網(wǎng)粒度分析，多數(shù)砂體分選好，細(xì)粒含量低，均質(zhì)系數(shù)（D40/D90）2～16，細(xì)粒含量1%～15%。整個地層砂體分選差到好，細(xì)粒含量低到高。同時根據(jù)GTP油田孔隙壓力和破裂梯度關(guān)系分析（見表1），對于進(jìn)行長井段裸眼礫石充填完井該壓力窗口狹窄，并且在投產(chǎn)后由于油藏的開采，窗口將進(jìn)一步降低，因此要求選擇一種防砂方法能夠在所有生產(chǎn)井中保持井眼穩(wěn)定，對于生產(chǎn)井完井要求高［4～6］。GTP油田把裸眼礫石充填分流濾砂管（5.5in）系統(tǒng)作為所有生產(chǎn)井的完井防砂方法，生產(chǎn)套管下到油層頂部以隔離強反應(yīng)泥巖，采用配液比為16/30的鈣鉛碳硅石和粘彈性表面活性劑攜砂液，以實現(xiàn)有效的防砂和更高的產(chǎn)能。實際裸眼礫石充填效果見表2，完井裸眼段長度最大800m，平均417m，9.5in裸眼段的井斜40～90°，所有井礫石充填率均為100%，而相同盆地類比鄰近井的完井效率僅為62%。

表1 GTP油田孔隙壓力和砂體破裂梯度表［4］

表2 GTP油田裸眼礫石充填完井?dāng)?shù)據(jù)

2.3 采用人工合成油基泥漿完井

采用人工合成油基泥漿完井，克服泥巖強水敏的不利影響。在完井過程中，泥巖的強水敏容易導(dǎo)致下濾砂管時遇阻、儲層傷害等事故的發(fā)生［7，8］。因此采用在人工合成油基泥漿中下入防砂管柱，在到達(dá)井底、封隔器坐封后再替換成水基完井液，取得了防砂管柱順利下到井底、高的充填效率和低的機械表皮系數(shù)等好的效果。通過排液測試和關(guān)井壓力恢復(fù)，利用壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)得出生產(chǎn)指數(shù)和機械表皮系數(shù)，單井完井表皮系數(shù)設(shè)計為＋5，實際測試均僅為0，進(jìn)一步保證了油井產(chǎn)能的發(fā)揮。

2.4 實施邊外注水

實施邊外注水，完善注采關(guān)系，及時補充地層能量。針對GTP油田地飽壓差小、深海油田開發(fā)的特點，開發(fā)方式采用早期邊外注水補充地層能量開發(fā)，輔助以從海底到FPSO一段注入天然氣的手段，增加舉升能力，確保采油井自噴生產(chǎn)周期長。注水井的設(shè)計在所有合注的裸眼注水井中采用獨立濾砂管完井方式，提高注水能力，平均單井日注水能力達(dá)到2萬桶；對于多層系油藏，采用油井合采、水井分注的方式，根據(jù)滲透率差異，調(diào)整注水量，特別在裸眼分層注水井中采用AZI分隔器（Open Hole Annular Zonal Isolation Packer）［3］進(jìn)行井下分層流量控制（DHFC）。

總體上看，注采井網(wǎng)完善程度高，平面上注采井網(wǎng)的注采井?dāng)?shù)比為1.0，受控油井占93.75%，縱向上主要含油層系受注水、注氣控制程度達(dá)到92.31%。由于注采井網(wǎng)完善程度高，地層能量補充得到保障，注采平衡狀況良好，目前累計注采比達(dá)到0.98，處于0.85～1.10的合理水平范圍內(nèi)。

2.5 深化油藏地質(zhì)研究和油藏監(jiān)測工作

加強以綜合信息系統(tǒng)（ISIS系統(tǒng)）、四維地震等為主線的油藏監(jiān)控。一是在鉆井后評估的基礎(chǔ)上，適時進(jìn)行油藏模型更新和動態(tài)模擬；二是開展四維地震，四維地震的首次采集選擇在油田投產(chǎn)后第2～3年，2次采集時間間隔2年。通過以上兩個方面的工作，深化油藏和油水井動態(tài)分析，有效指導(dǎo)注采平衡狀況分析和調(diào)整，優(yōu)化開發(fā)生產(chǎn)部署等油藏管理工作。

3 開發(fā)總體效果

通過上述主要開發(fā)做法，油藏開發(fā)生產(chǎn)總體上表現(xiàn)良好。GTP油田目前完井的18口油井中，有4口水平井，14口大斜度開發(fā)井。14口大斜度油井平均單井鉆遇油層厚度，方案設(shè)計31.1m，實際鉆遇油層厚度45.2m；平均單井采油生產(chǎn)指數(shù)設(shè)計1.25m3/（d·MPa），實際測試2.49m3/（d·MPa），是設(shè)計的2倍左右；平均單井日產(chǎn)油能力，方案設(shè)計為4858m3/d，測試折算為10287m3/d（最大產(chǎn)能），也是設(shè)計的2倍左右。

采油速度保持在8%～11%的高水平。2007年10月GTP油田投產(chǎn)時當(dāng)年可采儲量采油速度1.49%，采出程度1.49%；2010年可采儲量采油速度已達(dá)到10.49%，采出程度29.61%。根據(jù)同區(qū)域30多個油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯出的標(biāo)準(zhǔn)可采儲量采油速度與采出程度關(guān)系模版，GTP油田的采油速度高于標(biāo)準(zhǔn)曲線［3］。

4 結(jié) 論

1）GTP油田采用大井徑、長井段裸眼礫石充填完井、人工合成油基泥漿鉆完井、大斜度井和長井段水平井等技術(shù)，有效地提高了單井產(chǎn)能，為深海濁積砂巖油藏經(jīng)濟有效開發(fā)創(chuàng)造了條件。

2）實施邊外注水，完善注采關(guān)系，及時補充地層能量；加強油藏動態(tài)監(jiān)測和油藏分析研究，優(yōu)化開發(fā)生產(chǎn)部署，是GTP油田取得好的開發(fā)效果的重要手段。

3）精細(xì)的油田生產(chǎn)組織和管理，保障了GTP油田正常生產(chǎn)和高速高效開發(fā)。

4）GTP油田高效開發(fā)技術(shù)為同類型油藏的經(jīng)濟有效開發(fā)提供了有益的借鑒。

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High Effective Development Technique of Deep－sea Turbidity Sandstone Reservoirs in Angola

AI Jin－xu，ZHANG Peng（Authors'Address：International Petroleum Exploration and Development Corporation，SINOPEC，Beijing100083，China）

Based on fine reservoir research and reservoir dynamic monitoring and through highly－deviated well and horizontal well drilling，open－h(huán)ole gravel pack completion，synthetic oil based mud completion were used in edge water flooding，and matching techniques including deepening research of fine reservoir geology and reservoir dynamic monitoring，high efficient development of GTP deepwater fields were implemented.After three years of production，oil recovery rate and recovery percent of recoverable reserves reach 10.49%and 29.61%respectively.

deep－sea；turbidities sandstone；horizontal well；open hole gravel packing；synthetic oil based mud；completion；edge water flood

TE343

A

1000-9752（2011）11-0120-03

2011-08-30

艾敬旭（1961-），女，1982年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，高級工程師，碩士生，現(xiàn)主要從事海外油氣開發(fā)生產(chǎn)管理工作。

［編輯］ 蕭 雨