河莊坪—好義溝油田特低滲油藏注水開發(fā)研究

趙學民

【摘要】河莊坪-好義溝油田為特低滲透油藏，主要含油層位為三疊系延長組長61油層組，含油面積29平方公里，石油地質(zhì)儲量860萬噸，儲層具有“三低一不”的特點。本文針對油田的地質(zhì)特點，對其注水經(jīng)濟有效開發(fā)的可行性，適應(yīng)性、井網(wǎng)井距、合理壓力水平以及單井產(chǎn)能進行了分析研究，并提出可實施的油田開發(fā)思路。

【關(guān)鍵詞】河莊坪-好義溝油田 特低滲透油氣藏 注水開發(fā)研究

何莊坪-好義溝油田長6油層屬于典型的特低滲透巖性油藏，埋藏淺、壓力低、物性差。每口井完井投產(chǎn)都必須經(jīng)過壓裂改造，自油田開發(fā)以來主要依靠自然能量采油方式進行生產(chǎn)，目前處于“三低一快”開發(fā)階段（即單井產(chǎn)量低、采油速度低、采收率低；產(chǎn)量遞減快），開發(fā)效果差，由于造成油層壓力下降過大、致使地下能量虧空和采出程度低下的不良狀況。所以，強化低滲透儲層認識，優(yōu)選開發(fā)方式，是一項十分緊迫而重要的任務(wù)。

1 油藏地質(zhì)特征

河莊坪-好義溝油田地處黃土高原，地表為第四系黃土覆蓋，溝谷縱橫，梁峁交錯。地面海拔1200m ～1500m，相對高差300m左右。本區(qū)延長組第三段為三角洲前緣—三角洲平原沉積，儲集層主要為水下分流河道砂體、河口砂壩砂體及分流河道砂體。由于河道的演化與側(cè)向遷移，河道砂巖復合迭加，多個油層組在空間上的復合形成大面積連片的復合油氣藏。該油田含油面積29.3km2，地質(zhì)儲量860.3萬t，為中淺層、特低豐度、低產(chǎn)、低孔特低滲、小型油藏。

2 目前存在問題

2.1 油井自然產(chǎn)能低，生產(chǎn)壓差大，壓裂增產(chǎn)效果顯著

河莊坪-好義溝油田為低（超低）滲油藏，由于巖性致密，孔喉半徑小，滲流阻力大，因而導致油井自然產(chǎn)能低或無自然產(chǎn)能。通過壓裂改造后，大幅度提高了油井的產(chǎn)能和油田開發(fā)效果，也使得原來不具備工業(yè)生產(chǎn)價值的低（超低）滲透油田變?yōu)榭蛇M行工業(yè)開采的油田，提高了石油資源利用率。

2.2 地層壓力低，壓力下降快、恢復慢，生產(chǎn)壓差難以保證

鄂爾多斯盆地油藏屬于正常溫度梯度，2.66oC/100m，而壓力系數(shù)只有0.81，屬低壓油藏。河莊坪-好義溝油田油層中部平均壓力為5.8MPa，壓力系數(shù)0.79，地層壓力低，隨著油田開發(fā)時間的增加，目前該區(qū)壓力下降幅度在51.3%～65.7%之間，故抑制油田壓力下降，對油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)十分重要。

2.3 油層單一，油井見水后，采液指數(shù)下降，沒有提液穩(wěn)產(chǎn)余地，油田穩(wěn)產(chǎn)難度大

河莊坪-好義溝油田經(jīng)統(tǒng)計無因次采液（油）指數(shù)與含水變化關(guān)系看（圖1），無因次采油指數(shù)隨含水的升高一直在下降，而無因次采液指數(shù)在含水0.0%～60.0%之間一直下降，在含水60.0%時，無因次采液指數(shù)最小只有0.32左右，含水大于60.0%后，無因次采液指數(shù)緩慢開始上升，但在含水達到95.0%左右時，因此采液指數(shù)有少量的增加，但采油指數(shù)幾乎接近最低。圖1 長6油層無因次采（液）油指數(shù)曲線

從圖中可知，該油田后期在高含水情況下，增加產(chǎn)量的難度很大，再加上油層縱向疊加性差，一個油田只有一個主力油層。由于實施了壓裂投產(chǎn)，主力油層一次全部射開投產(chǎn)，沒有接替穩(wěn)產(chǎn)層，使得油田穩(wěn)產(chǎn)形式嚴峻，穩(wěn)產(chǎn)壓力很大。

3 油藏工程研究

3.1 單井生產(chǎn)能力和注入能力3.1.1 采油指數(shù)的確定

根據(jù)研究區(qū)塊初期壓裂后穩(wěn)定產(chǎn)量資料統(tǒng)計，平均產(chǎn)油量為2.8t/d，平均單井射開有效厚度12.5 m，平均生產(chǎn)壓差為3.6MPa，平均井底流壓為1.9MPa，平均每米采油強度為0.1890/d.m，平均每米采油指數(shù)為0.0519t/ d.MPa.m。

目前河莊坪-好義溝油田處于衰減開采階段。早期產(chǎn)量比較穩(wěn)定，這是因為隨著地層壓力的下降泵沉沒度隨之加深，使生產(chǎn)壓差保持相對穩(wěn)定。但隨著生產(chǎn)壓差逐漸減小，產(chǎn)量也跟著下降。每米采油指數(shù)由初期的0.0519 t/（d·m·MPa）下降至0.009--0.017 t/（d·m·MPa）目前該區(qū)產(chǎn)油量0.14-0.19t/d t/ d，含水65%。

3.1.2 油井產(chǎn)能的確定

河莊坪-好義溝油田試油平均流動壓力只有1.3-2.5MPa，生產(chǎn)壓差高達2.3-3.2MPa，注水開發(fā)后隨著地層壓力的回升，生產(chǎn)壓差選取2.5MPa，油藏壓力保持水平為85%。油層厚度10.5m，厚度動用率選取88%，每米采油指數(shù)取投產(chǎn)初期每米采油指數(shù)的30%。河莊坪-好義溝油田單井平均產(chǎn)能約為0.31t/d。

3.1.3 注水井吸水能力的確定由

確定吸水能力時，采用九點法井網(wǎng)每米吸水指數(shù)與每米采油指數(shù)的關(guān)系式計算評價：

Iw=Io·（Krw（Sor）/Kro（Swi））·（μo˙Bo /

μw·ro） （式1）

由式可以確定油田的每米吸水指數(shù)為0.038 m3/d.MPa.m。好義溝區(qū)多口井壓裂施工時的延壓統(tǒng)計知該區(qū)長6地層延伸壓力為17.4-28.6 MPa，平均為18.9MPa，則轉(zhuǎn)注井最大井底流壓為18.9MPa。在忽略摩阻損失等情況下，計算出井口最大注入壓力為11.7MPa。要滿足注采平衡，初期注水井口壓力不低于15MPa，單井吸水能力6.0m3/d。3.2 開采方式

3.2.1 注水開發(fā)的可行性

（1）油水流度比適宜注水開發(fā)

M= Krw（Sor）·μo/Kro（Swi）·μ （式2）

對河莊坪-好義溝油田Krw取0.0418，Kro取1.0000，μo取2.74mPa.S，μw取0.8742 mPa·S，計算結(jié)果M=0.71。M<1.0，則屬于有利注水流度比，當油井見水時，波及面積可達80%左右；

（2）砂體連通狀況好，利于注水開發(fā)；

（3）河莊坪-好義溝油田天然驅(qū)動能量不足，應(yīng)注水開發(fā)。3.3 井網(wǎng)研究

河莊坪-好義溝油田為特低滲透油氣藏，采用水驅(qū)控制程度較好的九點法面積井網(wǎng)，同時利用邊水能量，采油井一般部署在構(gòu)造高部位。國家對產(chǎn)量要求井網(wǎng)密度可由下式確定

n=（1+β）·v·N/（qo·t·A） （式3）

平均單井日產(chǎn)油量、年有效生產(chǎn)時間等參數(shù)代入上式，計算得到井距為230m。

3.4 合理壓力水平和合理注采量的確定3.4.1 合理壓力水平和合理注采量的確定

（1）油井合理井底流壓主要考慮三點：一要盡可能的加大生產(chǎn)壓差，從而提高產(chǎn)液量；二要注意控制脫氣半徑，防止原油大面積脫氣導致產(chǎn)油量下降。三讓抽油機保持較高的泵效。在下泵深度和抽油機工作制度固定的前提下，一般井底流壓越高，泵效越高，確定本區(qū)油井合理井底流壓范圍為1.3～2.5MPa。

（2）地層合理壓力水平應(yīng)保持在原始壓力的85%，即4.9MPa。

（3）注水量設(shè)計的原則是充分考慮沉積相、砂體、油層分布狀況，以合理的注水壓力為基礎(chǔ)，根據(jù)注采平衡的原則，擴大注水波及面積，提高水驅(qū)動用程度。確定注水井單井日注水量為5.5—6.5m3。

3.4.2 注水時機問題

目前河莊坪-好義溝油田主力油層累計產(chǎn)油17.5.0×104t，累計產(chǎn)水亦在18.9×104 m3，地下虧空比較嚴重。參考鄰區(qū)測試結(jié)果表明目前該區(qū)壓力下降很大，必須進行注水開發(fā)。

4 結(jié)論

（1）河莊坪好義溝油田全面投入注水開發(fā)，油井見效后，產(chǎn)能在0.31t/d左右為宜；

（2）天然能量開采產(chǎn)量遞減快，應(yīng)采用注水開采方式開發(fā)。注水采收率可以達到22.0%，比衰竭開發(fā)提高10%；

（3）采用九點法面積井網(wǎng)，合理井距為230m；

（4）合理壓力保持水平為85%，生產(chǎn)壓差為2.3-3.20MPa，流壓保持在5.3MPa左右；

（5）該油田地下虧空比較大，盡快實施注水開發(fā)。

參考文獻

[1] 王平.復雜斷塊油田詳探與開發(fā)[M].北京：石油出版社，1994

[2] 李道品.低滲透砂巖油田開發(fā)[M]. 北京：石油出版社，1997