南翼山淺層油藏Ⅲ＋Ⅳ油組井網(wǎng)適應性研究

羅 純，戴勝群，徐勛誠 （長江大學油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 ）

付 波，包勤勇，劉 偉 （長江大學地球科學學院3RG研究組，湖北 荊州434023）

南翼山淺層油藏Ⅲ＋Ⅳ油組井網(wǎng)適應性研究

羅 純，戴勝群，徐勛誠 （長江大學油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 ）

付 波，包勤勇，劉 偉 （長江大學地球科學學院3RG研究組，湖北 荊州434023）

南翼山淺層油藏屬于孔隙＋裂縫雙重介質(zhì)油藏，受孔隙非均質(zhì)性和裂縫非均質(zhì)性影響，強化注水導致油井暴性水淹，溫和注水地層能量不足。目前采取間歇注水方式，油井產(chǎn)能低，油藏采油速度低，采出程度低，綜合含水高。通過油藏開采特征研究，探索改善油藏開發(fā)效果途徑，提出將目前反九點注采井網(wǎng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榕艩钭⒉删W(wǎng)方式，對提高油藏注水開發(fā)效果具有重要意義。

南翼山淺層油藏；雙重介質(zhì)；注采特征；井網(wǎng)調(diào)整

南翼山淺層油藏儲層是干旱氣候條件下沉積的顆粒碳酸鹽巖，碳酸鹽巖顆粒細小，顆粒間孔隙大小不一，原始孔隙具有一定非均質(zhì)特征，在后期構(gòu)造應力作用下，脆性巖石產(chǎn)生了微裂縫［1～4］，從而形成了孔隙＋裂縫雙重介質(zhì)孔隙系統(tǒng)。油藏構(gòu)造為一寬緩背斜，地層傾角小，構(gòu)造幅度低，因油源不足以及油氣聚集過程中受低滲透儲層滲流阻力大的影響，油水分異不充分，油層中含有自由水。多數(shù)油井投產(chǎn)初期含水30%左右，建成反九點注采井網(wǎng)注水開發(fā)后，部分油區(qū)油井沿裂縫方向暴性水淹［5～7］，后期采取間歇注水減緩注入水快速突進現(xiàn)象，但油藏能量不足，油田開發(fā)效益低下。

1 試油特征

南翼山淺層油藏Ⅲ＋Ⅳ油層組共試油21口井、58個層組。單試小層中，油水同層7層，含油水層7層，低產(chǎn)油層1層，干層4層，水層2層。統(tǒng)計單試層產(chǎn)狀，日產(chǎn)油30.54t，日產(chǎn)水109t，含水78.11%；合試層組18個，日產(chǎn)油9.68t，日產(chǎn)水49.3t，含水83.59%。

2 注水狀況分析

2.1 吸水能力分析

吸水指數(shù)通常隨油井含水上升而增加，注水井吸水指數(shù)主要受3方面因素影響：一是油藏儲層滲透率 （高滲儲層吸水能力強，低滲儲層吸水能力弱）；二是油藏含水飽和度 （含水飽和度增加，水相滲透率增加，水井吸水能力相應提高）；三是粘土礦物 （由于注水后粘土礦物的水化、遷移和聚集作用，高滲層一般產(chǎn)生增滲作用，低滲層一般產(chǎn)生降滲作用）。注水井吸水能力變化是這3種影響綜合作用的結(jié)果。

地層吸水能力可用注水強度 （也叫相對吸水指數(shù)）來表示。油田注水開發(fā)后，地下含水飽和度必然隨著采出程度增加而增加，根據(jù)油水兩相滲流原理，油相滲透率逐步下降，水相滲透率逐步增加，地層吸水能力隨之上升。吸水能力主要受注水壓差、注采井距、原油性質(zhì)、儲層物性、流度比等諸因素影響，在穩(wěn)定徑向流動狀態(tài)下，注水量用下式求得：

式中，Qw為注水量，m3/d；pw為注水井流壓，MPa；po為油井流壓，MPa；rwo為注采井距，m；rw為注水井井徑，m；K為有效滲透率，10－3μm2；h為油層厚度，m；μw為水粘度，mPa·s；Bw為水體積系數(shù)，小數(shù)。

利用式（1）可以導出不同含水時吸水指數(shù)公式：

式中，Ko為油相相對滲透率，小數(shù)；Kw為水相相對滲透率，小數(shù)；μo、μw分別為油、水粘度，mPa·s；f為含水率，小數(shù)。

利用相對滲透率曲線，計算不同含水飽和度下含水率和油水相對滲透率，從而計算不同含水飽和度下的吸水指數(shù)。實際生產(chǎn)過程中因地層壓力監(jiān)測資料少，公式應用不便，常采用視吸水指數(shù) （井口注水壓力/日注水量）反映水井吸水能力。南翼山淺層Ⅲ＋Ⅳ油組儲層孔隙度峰值集中分布在16%～22%之間，滲透率峰值集中分布在 （0.1～10）×10－3μm2，屬于特低滲透－超低滲透油藏。采用拉平投轉(zhuǎn)注時間方式統(tǒng)計Ⅲ＋Ⅳ油組注水井情況，注水壓力14～19MPa，初期日注水量75m3，后因控制注水單井日注水量降低至35m3（表1），在中后期正常注水時日注水又上升到60m3。由Ⅲ＋Ⅳ油組注水井吸水能力統(tǒng)計結(jié)果看出，水井在常壓下可正常注水，地層具有強吸水能力，但受裂縫影響油井暴性水淹，不得不控制水井注水。

表1 Ⅲ＋Ⅳ油組注水井吸水能力統(tǒng)計表

2.2 地層能量保持狀況

Ⅲ＋Ⅳ油組原始地層壓力20MPa，2000～2002年地層壓力降低到16MPa，2003～2009年地層壓力7MPa（表2）；統(tǒng)計歷年動液面情況，總體呈下降趨勢，2001～2005年動液面維持在820～900m之間，2006年降低到950m，2007～2009年降低到1050m左右；累計注采比始終小于1。導致油藏能量不足的主要原因是裂縫影響了水井注水，在控制注水情況下，油井長期處于低產(chǎn)低能狀況。

表2 Ⅲ＋Ⅳ油組地層能量及注采平衡統(tǒng)計表

3 油井生產(chǎn)特征

3.1 裂縫發(fā)育規(guī)律

由于儲層為特低滲透，油井需要壓裂投產(chǎn)。根據(jù)早期未經(jīng)壓裂投產(chǎn)投注的油水井動態(tài)反應和后期壓裂產(chǎn)生的人工裂縫監(jiān)測結(jié)果，天然裂縫和人工壓裂縫為東北－西南方向。統(tǒng)計Ⅲ＋Ⅳ油組5口井10個壓裂井段裂縫監(jiān)測結(jié)果，裂縫總體方位為東北－西南方向，平均裂縫方位42.65°，裂縫高度 12.1m （圖1），左翼長度58.2m，右翼長度52.4m，裂縫總長度110.6m。

圖1 Ⅲ＋Ⅳ油組裂縫發(fā)育方向示意圖

3.2 油井開采特征

在反九點注采井網(wǎng)下，裂縫發(fā)育方位上油井容易發(fā)生暴性水淹。如淺2－08井，2006年6月投產(chǎn)，對應水井淺1－1井2002年12月注水，在長期生產(chǎn)過程中，淺1－1井能夠穩(wěn)定正常生產(chǎn)；在淺2－2井2008年10月轉(zhuǎn)注后，2009年2月該井就暴性水淹 （表3，圖1），分析認為水淹方向為淺2－08井，即淺1－1井－淺2－08井之間為正常的孔隙型儲層，而淺2－2井－淺2－08井之間為裂縫型儲層，盡管兩口水井處于同一方位，但裂縫發(fā)育程度不同，或者說裂縫僅在局部發(fā)育。

表3 Ⅲ＋Ⅳ油組淺2－08井生產(chǎn)狀況統(tǒng)計表

4 井網(wǎng)適應性研究

4.1 裂縫性低滲油藏井網(wǎng)適應性分析

注采系統(tǒng)井網(wǎng)的部署是油藏注水開發(fā)方案設(shè)計中最重要的組成部分，直接關(guān)系著注水波及體積和水驅(qū)采收率的提高，影響油藏開發(fā)效果和經(jīng)濟效益。注采井網(wǎng)部署的核心任務(wù)是使注采井網(wǎng)最大限度地適應油砂體的分布狀況，使更多的油井能受到注水效果，獲得可能大的平面波及系數(shù)。

裂縫型儲層注水開發(fā)過程中，注入水容易沿裂縫發(fā)育方向突進，嚴重影響油藏注水效果。國內(nèi)外理論研究與實踐證明，采用交錯排狀注水方式是裂縫型油藏最常見的井網(wǎng)形式［3］，這種井網(wǎng)形式能夠避免沿裂縫方向快速水淹，最大限度地提高注水開發(fā)效果。

4.2 南翼山Ⅲ＋Ⅳ油組井網(wǎng)調(diào)整設(shè)計

目前南翼山Ⅲ＋Ⅳ油組為反九點注采井網(wǎng)，因油藏井網(wǎng)已經(jīng)建成，已不可能將現(xiàn)在正對式井網(wǎng)變成斜對式井網(wǎng)。注采井距經(jīng)過論證相對合理，不需要進行井間加密。為了解決目前注采井網(wǎng)沿裂縫方向注入水快速突進的問題，根據(jù)裂縫發(fā)育方向監(jiān)測結(jié)果，設(shè)計將反九點井網(wǎng)轉(zhuǎn)換成排狀注水井網(wǎng) （圖2），水井井排方向與裂縫方向一致，水井與油井呈近于垂直方向。

圖2 南翼山Ⅲ＋Ⅳ油組排狀注水井網(wǎng)設(shè)計圖

根據(jù)指標預測結(jié)果，現(xiàn)井網(wǎng)條件下油組年產(chǎn)油2.42×104t，年產(chǎn)水3.08×104m3，年注水 11.88×104m3；15年后產(chǎn)油1.01×104t，年產(chǎn)水5.5×104m3，年注水 11.88×104m3。采出程度由2009年底的2.01%增加到4.07%；綜合含水由2009年底的54.05%上升到84.52%。

井網(wǎng)轉(zhuǎn)化為排狀注采井網(wǎng)后，油組年產(chǎn)油2.52×104t，年產(chǎn)水 3.07×104m3， 年 注 水 9.02×104m3；15年后產(chǎn)油2.43×104t，年產(chǎn)水 5.22×104m3，年注水 10.66×104m3。采出程度由2009年底的2.01%增加到6.32%；綜合含水由2009年底的54.05%上升到68.21%。

對比井網(wǎng)轉(zhuǎn)化前后指標預測結(jié)果，15年生產(chǎn)期內(nèi)，排狀注水井網(wǎng)多產(chǎn)原油25.36×104t，采出程度提高2.25個百分點，綜合含水率降低16.31個百分點。

5 結(jié)論及認識

1）Ⅲ＋Ⅳ油組在常壓下能夠正常注水，水井注水狀況說明目前的注采井距可以滿足油藏注水開發(fā)。

2）地層中存在微裂縫是油井暴性水淹的主要原因。

3）間歇注水造成油藏能量不足，長期間歇注水開發(fā)油藏必然導致低效開發(fā)。

4）建議轉(zhuǎn)換反九點注采井網(wǎng)為排狀注采井網(wǎng)，從根本上解決地層能量不足的問題，為改善油田開發(fā)效果奠定基礎(chǔ)。

［1］李元奎.南翼山裂縫性油氣藏特征及分布規(guī)律探討 ［J］.天然氣工業(yè)，2000，20（3）：22～25.

［2］戴勝群.南翼山淺油藏上油砂山組含水上升規(guī)律研究 ［J］.石油天然氣學報，2009，31（3）：126～129.

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［4］姬偉，盧淵 ，伊向藝，等.鎮(zhèn)涇油田ST2井區(qū)長62油藏注采井網(wǎng)適應性研究 ［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23（5）：50～53.

［5］侯冬冬，寇慧慧，張創(chuàng)國.鄂爾多斯盆地三疊系低滲透油藏暴性水淹分析及對策 ［J］.中國西部科技，2011，10（5）：48～49.

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Study of Accommodation of Well Pattern ofⅢ＋ⅣOil Formation in Nanyishan Shallow Reservoirs

LUO Chun，DAI Sheng－qun，XU Xun－chen，F(xiàn)U Bo，BAO Qing－yong，LIU Wei（Author's Address：Key Laboratory of Oil and Gas Resources for Exploration Technologies（Yangtze University），Ministry of Education；College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Nanyishan shallow reservoir was fractured－porous dual medium reservoir，it was influenced by heterogeneity of pores and fractures；strong water－out was induced by enhanced water injection，while in－enough energy was caused by moderate injection.Intermittent water injection was used and low productivity and low production velocity and low recovery percent and high water－cut were induced.Based on the research of reservoir production characteristics，the ways to improve effectiveness of oil reservoir are studied，the current inverse nine spot flooding pattern is transferred to row well pattern，it is of great significance of enhancing the effect of waterflooding.

Nanyishan shallow reservoir；dual medium；characteristics of waterflooding；pattern adjustment

TE324

A

1000－9752（2011）06－0284－04

2011－04－20

羅純 （1985－），女，2009年大學畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)與油藏工程研究工作。

［編輯］ 蕭 雨