冀東南堡陸地油田二次開發(fā)技術(shù)探索與實踐

喬石石，岳文珍，李業(yè)會，楊競旭，殷彩霞

（中國石油冀東油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北唐山063004）

1 二次開發(fā)背景

冀東南堡陸地油田Es32＋3油藏為復(fù)雜斷塊油藏，油藏埋深大于3 500 m，且斷層發(fā)育，斷塊面積小，儲層橫向變化快、含油面積小，小于0.2 km2的砂體占到70%以上。目前井網(wǎng)條件下水驅(qū)儲量控制程度低；縱向上含油層數(shù)多，油水井合注合采，儲量動用不均衡，層間矛盾突出，水驅(qū)儲量動用程度低；受采油平臺限制，油水井井深、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)井鉆井周期長，現(xiàn)有增產(chǎn)增注、分采分注、長效舉升等采油工藝技術(shù)已不能滿足油田開發(fā)需求；油田開發(fā)年限較長，油水井生產(chǎn)系統(tǒng)老化較為突出，套損井比例逐年增加，地面系統(tǒng)能耗高、效率低。采用傳統(tǒng)的一次開發(fā)基本達(dá)到了極限狀態(tài)，三次采油使用范圍有限，且成本相對較高，為進(jìn)一步改善老油田開發(fā)效果，對老油田實施二次開發(fā)［1-2］成了必然選擇。

2009年開始，冀東南堡陸地油田陸續(xù)在柳贊北區(qū)、高尚堡深層高5斷塊［3-5］、高3102 斷塊Es32＋3油藏開展了二次開發(fā)。

2 二次開發(fā)主體技術(shù)

針對油藏存在的問題，采用多專業(yè)協(xié)同攻關(guān)的方式，應(yīng)用多項新技術(shù)開展綜合研究，實現(xiàn)老油田的經(jīng)濟(jì)有效二次開發(fā)。

2.1 精細(xì)構(gòu)造解釋技術(shù)

南堡陸地油田Es32＋3油藏埋藏深，地震資料品質(zhì)差，反射界面不清楚，單一的技術(shù)手段無法實現(xiàn)精細(xì)的構(gòu)造解釋，從而影響了對剩余油的精細(xì)刻畫。運用斷裂模式指導(dǎo)與物理模擬結(jié)合、地震資料與地質(zhì)-測井資料結(jié)合、靜態(tài)資料與動態(tài)資料相結(jié)合，開展多信息多學(xué)科的綜合地質(zhì)研究。以地震反射結(jié)構(gòu)特征確定油組級地層格架，以層序地層學(xué)理論和方法為指導(dǎo)，逐級確定砂組-小層的劃分與對比方案；充分利用動態(tài)資料、靜態(tài)資料進(jìn)行油層追蹤對比，以小層為單元精細(xì)刻畫微構(gòu)造特征。

2.2 復(fù)合砂體單砂體構(gòu)型刻畫技術(shù)

柳贊北區(qū)Es32＋3油藏為扇三角洲前緣亞相儲層，河道擺動頻繁，多期水道前積疊置或垂向疊置。在小層劃分對比的基礎(chǔ)上，采用“垂向分期、側(cè)向劃界”的方法進(jìn)行單砂體構(gòu)型描述，從辮狀水道復(fù)合體或舌狀壩復(fù)合體識別出單一微相，共識別出辮狀水道、分流水道、水道間、舌狀體、席狀砂、溢岸沉積、河口壩、壩間8種構(gòu)型要素，總結(jié)出了8種側(cè)向拼接-連通模式：水道-水道、水道-溢岸-水道、水道-水道間-水道、舌狀壩-水道-舌狀壩、舌狀壩主體拼接、舌狀壩側(cè)緣拼接、舌狀壩側(cè)緣交錯、舌狀壩-壩間-舌狀壩。

2.3 優(yōu)勢滲流通道識別技術(shù)

經(jīng)過多年的注水開發(fā)，儲層性質(zhì)逐漸發(fā)生了變化，膠結(jié)物含量減少，孔隙度、滲透率增大，優(yōu)勢滲流通道較為發(fā)育。以單砂體構(gòu)型為基礎(chǔ)，利用沉積微相、儲層非均質(zhì)性、注采動態(tài)分析及動態(tài)監(jiān)測等資料進(jìn)行綜合分析，找出影響優(yōu)勢滲流通道形成的相關(guān)因素，總結(jié)歸納各項影響因素的臨界值，確立了優(yōu)勢滲流通道的判別標(biāo)準(zhǔn)（表1）。通過研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)優(yōu)勢滲流通道在平面上沿辮狀水道、水下分流河道主流線方向發(fā)育；縱向上沿辮狀水道、水下分流河道底部及河口壩、舌狀壩中部高滲帶形成。

表1 柳贊北區(qū)優(yōu)勢滲流通道判別標(biāo)準(zhǔn)

2.4 剩余油分布研究技術(shù)［4-5］

2.4.1 常規(guī)油藏分析技術(shù)研究剩余油

應(yīng)用水驅(qū)特征曲線標(biāo)定、經(jīng)驗公式、類比法宏觀分析油藏剩余潛力，南堡陸地油田標(biāo)定采收率為20.5%，比周邊同類油藏低10個百分點。南堡陸地注水單元井距大，注采連通差，單向連通的比例大于30%，多項連通的比例小于10%，水驅(qū)儲量控制程度在50%左右，注水剖面不均勻，水驅(qū)儲量動用程度40%左右，井間、層間剩余油潛力大。利用動靜態(tài)資料，綜合分析評價小層的采出程度、動用程度、平面注采狀況、井網(wǎng)完善程度、水驅(qū)標(biāo)定采收率、剩余可采儲量、水驅(qū)儲量控制程度、水驅(qū)儲量動用程度、含油面積、有效厚度、地質(zhì)儲量、孔隙度、滲透率及級差、累計生產(chǎn)狀況、目前生產(chǎn)狀況及存在主要問題等42項動靜態(tài)參數(shù)，落實小層剩余油開發(fā)潛力。

2.4.2 數(shù)值模擬定量描述剩余油

在單砂體建模的基礎(chǔ)上，開展精細(xì)數(shù)值模擬，將優(yōu)勢滲流通道的研究成果植入數(shù)模模型，較為準(zhǔn)確地定量描述剩余油分布。油藏剩余油總體上高度分散，而局部相對富集，剩余油主要分布在構(gòu)造高部位、斷層附近的滯留區(qū)、井間及井網(wǎng)不完善的區(qū)域。

2.4.3 測井評價研究剩余油

以巖石物理特征變化為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)有的技術(shù)手段，分析油層水淹后的電阻率、自然電位、孔隙度等測井曲線變化特征，研究表明，水淹層電阻率與原始油層相比顯著降低；油氣層水淹后物性變好，測井響應(yīng)具體表現(xiàn)為聲波時差、中子曲線值較原始值增大，密度減小，自然電位曲線幅度或形態(tài)會有異常變化，反映出水淹程度不同。

為定量識別水淹層，引入了電阻率降低系數(shù)，其定義為原始油層電阻率與水淹層電阻率的比值，建立了電阻率降低系數(shù)與含水率關(guān)系圖版（圖1），依據(jù)該圖版，參考行業(yè)水淹層分級標(biāo)準(zhǔn)，建立了南堡陸地油田Es32＋3油藏水淹級別評價標(biāo)準(zhǔn)（表2），再結(jié)合動靜態(tài)資料分析可判定水淹層，確定剩余油潛力。

圖1 南堡陸地Es32＋3油藏電阻率降低系數(shù)與含水率關(guān)系

表2 水淹級別劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.5 層系井網(wǎng)優(yōu)化重組技術(shù)

通過剩余油分布研究，明確了油田二次開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)，但在目前層系井網(wǎng)條件下，單靠注采調(diào)整措施無法有效提高控制程度和動用程度，只有開展層系井網(wǎng)重組，對現(xiàn)有的開采方式進(jìn)行優(yōu)化，才能把分散的剩余油在經(jīng)濟(jì)合理的條件下開采出來。

2.5.1 層系優(yōu)化組合

以油砂體為單元，分析影響開發(fā)效果主控因素，落實開發(fā)潛力并進(jìn)行分類評價。確定的分類標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ類潛力小層：片狀油砂體，剩余地質(zhì)儲量占3%以上，滲透率大于100×10-3μm2，含油面積大于0.2 km2；Ⅱ類潛力小層：條帶狀油砂體，剩余地質(zhì)儲量1%～3%，滲透率介于（50～100）×10-3μm2，含油面積介于0.1～0.2 km2；Ⅲ類潛力小層：土豆?fàn)钣蜕绑w，含油面積小于0.1 km2。

在分類評價的基礎(chǔ)上，將縱向上剩余油產(chǎn)狀、生產(chǎn)能力及物性相近的油砂體組合為一套開發(fā)層系，合理控制生產(chǎn)井段，合理控制生產(chǎn)厚度和層數(shù)。

（1）柳贊北區(qū)Ⅰ類小層采出程度高、含水高，井網(wǎng)完善，潛力較??；Ⅱ類、Ⅲ類小層的各項指標(biāo)潛力都較大。因此，主要針對Ⅱ、Ⅲ類小層在該區(qū)部署兩套層系井網(wǎng)；

（2）高5斷塊以Ⅰ類小層為主，兼顧Ⅱ、Ⅲ類小層，在該區(qū)部署一套層系井網(wǎng)；

（3）高3102斷塊以Ⅰ、Ⅱ類小層為主，兼顧Ⅲ類小層，在該區(qū)部署一套層系井網(wǎng)。

2.5.2 井網(wǎng)優(yōu)化組合

為了提高主力潛力層水驅(qū)儲量控制程度，根據(jù)不同油藏儲層分布的特點，綜合考慮井網(wǎng)密度與采收率的關(guān)系［6］、井距與連通率的關(guān)系（圖2、圖3），結(jié)合數(shù)值模擬成果確定的合理井網(wǎng)、合理井距，利用當(dāng)前油價下經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度［7］為約束條件，最終確定經(jīng)濟(jì)合理的井網(wǎng)、井距。

圖2 南堡陸地Es32＋3油藏井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系

圖3 南堡陸地Es32＋3油藏井距與連通率關(guān)系

柳贊北區(qū)由于地層傾角大，宜采用線狀注采井網(wǎng)，注采井?dāng)?shù)比為1∶1，開發(fā)井距為150～180 m；高5斷塊、高3102斷塊砂體規(guī)模小，宜采用面積注水三角形井網(wǎng)，注采井?dāng)?shù)比為1∶2，開發(fā)井距為150 m。

3 二次開發(fā)效果

南堡陸地二次開發(fā)實施以來，累計完鉆開發(fā)井87口，油井59口，水井28口，初期平均單井日產(chǎn)油10.7 t，較相鄰老井高8.1 t，綜合含水43.4%，較相鄰老井低35.2個百分點；水驅(qū)儲量控制程度由62.9%提高至77.8%，水驅(qū)儲量動用程度由50.4%提高至56.1%；二次開發(fā)區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果明顯向好的方向發(fā)展，截至2012年底，階段采收率提高8.64個百分點，增加可采儲量185.2×104t。

4 結(jié)論及認(rèn)識

（1）冀東南堡陸地油田Es32＋3油藏由于層間、平面非均質(zhì)性強，油層動用程度低，新井鉆探證實油藏水淹程度低，平面及層間剩余油富集，從而奠定了二次開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）精細(xì)油藏描述是二次開發(fā)的基礎(chǔ)，剩余油分布研究是核心，層系井網(wǎng)重組是主要手段，合理的注采技術(shù)政策優(yōu)化以及完善的鉆采配套技術(shù)是開發(fā)效果的有力保障。

（3）二次開發(fā)可以有效改善老油田開發(fā)效果，提高采收率。冀東南堡陸地油田二次開發(fā)的成功經(jīng)驗對同類油藏的開發(fā)具有借鑒意義。

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