大面積表外儲層動用條件和出油能力研究

于添 姜瀚 馮大勇 何崇韜

【摘要】本文通過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場試驗相結(jié)合，應(yīng)用三種不同的現(xiàn)場試驗方法對大面積表外儲層的出油能力和動用條件、儲層是否具有單獨(dú)開采價值，大面積表外儲層的地層壓力及含水情況等進(jìn)行分析研究，為大面積表外儲層的動用提供了理論及現(xiàn)場依據(jù)，為三次加密調(diào)整提供了表外儲層的合理注采井距依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】表外儲層 動用條件 油能力

1 表外儲層沉積特征

1.1 巖性、物性、含油性

1.1.1 表外儲層單層厚度薄，空氣滲透率變化范圍較大

表外儲層單層厚度薄，平均單層厚度只有0.48m。表外儲層屬于低滲透層，但從實際情況看，各單砂層的滲透率也存在明顯的差異。根據(jù)xxxxx井巖芯資料分析，表外儲層的巖性、物性變化范圍較大，非均質(zhì)性較嚴(yán)重。

表外儲層的砂巖顆粒中粉砂、泥質(zhì)含量高，分選差，孔滲性能和含油飽和度較低，巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，粉砂含量59.6%，泥質(zhì)和細(xì)砂含量分別為17.4%和22.2%，平均孔隙度20.3%。表外儲層空氣滲透率變化范圍較大1.0～101.0×10ˉ3μm2，統(tǒng)計滲透率介于10～20×10ˉ3μm2的獨(dú)立表外累積厚度比例占28.8%，層數(shù)比倒占18.2%，說明垂向上表外儲層滲透率也存在較大差異，特低滲透層——空氣滲透率小于5×10ˉ3μm2的層數(shù)比例最高，占總層數(shù)的25.0%，厚度比例占11.2%。

從表內(nèi)、表外層的油層條件對比看，差異比較大的是滲透性，表內(nèi)層的平均空氣滲透率是表外層的8.3倍，最大相差100倍以上. 1.1.2 表外儲層的產(chǎn)狀以油跡、油斑為主，含油飽和度低

根據(jù)xxx井巖芯資料分析，平均原始含油飽和度為41.8%，含油產(chǎn)狀薩Ⅱ、薩Ⅲ組以油斑、油跡為主，葡Ⅰ組以飽含油為主。1.2 表外儲層平面分布特征

純油區(qū)表外儲層主要是指由表內(nèi)層向泥質(zhì)轉(zhuǎn)化的一種過渡性巖層，巖性是以油跡和油斑為主的泥質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)粉砂巖，由于各類砂體沉積時水動力條件不同，物源供給程度不同，沉積的砂體具有不同的分布特征。根據(jù)砂體的分布形態(tài)及發(fā)育規(guī)模，可將表外儲層可分為五種類型。外前緣相Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類砂體中的表外儲層和葡Ⅰ組表外儲層薩Ⅱ、薩Ⅲ組表外儲層以外前緣相Ⅲ類砂體中的表外儲層為主，發(fā)育表外厚度5.09m，層數(shù)占薩Ⅱ、薩Ⅲ組表外儲層發(fā)育厚度的45.9%，占表外層總發(fā)育厚度的27.7%。葡Ⅰ組表外儲層發(fā)育砂巖厚度5.47m，占表外層總發(fā)育厚度的32.85%。

2 大面積表外儲層動用條件和出油能力

2.1 合理的注采井距是表外儲層動用的首要條件

2.1.1 室內(nèi)實驗結(jié)果表明，井距200m時，外前緣相Ⅲ類表外儲層能夠動用

（1）表外儲層的極限技術(shù)井距。表外儲層屬低滲透儲層，物性較差且儲層滲流存在啟動壓力梯度，為了使儲層能得以動用，需要縮小井距，但井網(wǎng)過密又勢必要增強(qiáng)開發(fā)成本。為了確定不同類型表外儲層合理注采井距，我們利用低滲透儲層滲流理論并結(jié)合油藏數(shù)值模擬技術(shù)對不同物性表外儲層合理井距進(jìn)行了計算。

從現(xiàn)場油水井壓力監(jiān)測成果看，注水井關(guān)井測壓時，井底壓力在近井地帶降落速度快，在離開近井地帶時壓力在21MPa左右，油井關(guān)井測壓壓力恢復(fù)時，近井地帶的地層壓力恢復(fù)速度快，24小時壓力由1MPa恢復(fù)到8MPa，在正常生產(chǎn)時壓降漏斗幅度大，因此在正常生產(chǎn)時，真正消耗在地層中的壓力損失只有13MPa左右。

三次加密井油井采用限流法壓裂的情況下，造縫長度約在15～20m之間，相當(dāng)于井距縮小15～20m，二次加密調(diào)整井限流法壓裂比例在40%左右，轉(zhuǎn)注后也相當(dāng)于縮小井距，三次加密井實際井距約為170m，在此條件下，滲透率6.5×10ˉ3μm2的表外儲層就可以動用。

2.1.2 現(xiàn)場試驗表明，大面積表外儲層在注采關(guān)系完善，井距縮小到200～260m的條件下，能夠得到動用

近幾年的研究結(jié)果表明，不同類型的表外儲層動用狀況差別較大，表內(nèi)層中零星分布的表外儲層和相間分布的表外儲層，能夠吸水，也能夠出油，大面積的表外儲層從同位素和氧活化等資料分析能夠動用。

由于受監(jiān)測技術(shù)和測量精度的限制，在油井端的出油狀況和出油能力及地層壓力大小、含水高低等情況都沒有直接的資料來證明。

2.1.3 大面積分布的表外儲層試油

從大面積分布的外前緣Ⅲ類表外儲層試油結(jié)果也可以看出，有注水的外前緣相Ⅲ類表外儲層動用較好，如xxx井的薩Ⅱ12層，與該層連通的注水井只有xxxx1井，注采井距260m；而無注水的層未動用，不含水，如xxxxd井的薩Ⅲ4～52層，試油資料進(jìn)一步證明目前注采井距條件下，只要注采關(guān)系完善，外前緣Ⅲ類表外儲層能夠動用。

總之，無論是室內(nèi)實驗還是現(xiàn)場試驗都能證明，外前緣Ⅲ類表外儲層在注采關(guān)系完善、井距縮小到200m的條件下，能夠得到動用。三次加密調(diào)整縮小井距，有利于外前緣Ⅲ表外儲層的動用。

2.2 合理的層系組合是表外儲層動用的重要條件之一

為研究試驗區(qū)表外儲層的層系組合是否合理，利用試驗區(qū)實際地質(zhì)資料進(jìn)行了表外儲層層間干擾數(shù)值模擬研究，共設(shè)計了四種層系組合方案：

方案一：試驗井只射開表外儲層和有效厚度小于0.5m的低未水淹層。

方案二：試驗井投產(chǎn)時射開表外儲層和有效厚度小于1.0m的油層（主力油層不射孔）。

方案三：試驗井先射開表外儲層和有效厚度小于0.5m的低未水淹層，當(dāng)含水上升到90%后，再射開有效厚度在0.5～1.0m的油層（主力油層不射孔），試驗井采用的就是這種層系組合方案。

方案四：試驗井射開所有的油層（主力油層不射孔）

通過利用分層測壓取樣管柱測得分層產(chǎn)液資料表明，表外儲層和表內(nèi)薄差油層組合在一起，外前緣相Ⅲ類表外儲層是可以動用的。

此外，表內(nèi)薄差層和表外儲層的吸水厚度相差不大，和目前試驗井和原井網(wǎng)井受效較好，開發(fā)效果顯著的情況來看，說明試驗區(qū)層系組合非常合理。

三次加密調(diào)整后，井距縮小，表外儲層動用狀況得到明顯改善。表外儲層厚度動用比例由49.2%提高到69.9%，提高了19.7%，尤其是外前緣Ⅱ類、Ⅲ類和葡Ⅰ組表外儲層動用比例明顯提高。外前緣Ⅱ類表外儲層動用比例提高了30.4%，外前緣Ⅲ類表外儲層動用比例提高了36.7%，葡Ⅰ組表外儲層動用比例提高了17.0%，外前緣Ⅰ類、Ⅳ類表外儲層的動用狀況變化不大。

從以上研究結(jié)果看，表外儲層與有效厚度小于0.5的薄差油層組合到一起，先開采一段時間，待綜合含水上升到90%時，再補(bǔ)開動用較差的有效厚度在0.5—1.0的油層是最佳的層系組合方法，為表外儲層的動用提供了合理的層系組合。