海上“薄散弱”油藏有效開發(fā)實踐

何賢科，蔡 華，黃導武，劉 江，宋春華

海上“薄散弱”油藏有效開發(fā)實踐

何賢科，蔡 華，黃導武，劉 江，宋春華

（中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030）

“薄散弱”油藏由于其油層薄、砂體小、分布零散、天然能量弱，采用定向井難以經(jīng)濟有效開發(fā)；采用水平井開發(fā)雖可提高單井初期產(chǎn)量，但由于地層能量不足，產(chǎn)量遞減快，無法從根本上解決采收率低的問題；注水開發(fā)雖能解決地層能量不足問題，但海上注水要增加設備、平臺空間及平臺重量，相應地增加開發(fā)成本，加上其儲量規(guī)模小，經(jīng)濟效益難以保證。以X油田H4油藏為例，在儲層精細描述的基礎上，提出并實踐了多底多分支水平井技術與地層自流注水技術，實現(xiàn)了“薄散弱”油藏的經(jīng)濟有效開發(fā)，并取得了較好的開發(fā)效果。其實踐成果對類似難動用儲量的經(jīng)濟有效開發(fā)具有借鑒和參考意義。

海上油田；“薄散弱”油藏；多底多分支水平井；地層自流注水；采收率

隨著油田開發(fā)的不斷深入，易動用儲量的挖潛潛力越來越小，難度卻越來越大，因此，難動用儲量的有效開發(fā)已成為開發(fā)中后期增儲上產(chǎn)的重要內容[1-2]。“薄散弱”油藏即為難動用儲量的其中一個類型。由于油層薄、含油面積小、砂體分布零散、天然能量弱，加上儲量規(guī)模小，往往難以經(jīng)濟有效開發(fā)，尤其是對于海上油田。相對于陸上油田來說，受開發(fā)成本、平臺井槽、平臺空間、設施能力等方面制約，海上油田對單井產(chǎn)量、措施成本等具有更高的要求，陸上油田成熟的開發(fā)技術，并不一定適合在海上“薄散弱”油藏推廣應用[3]。本文將以X油田H4油藏為例，探索海上“薄散弱”油藏經(jīng)濟有效開發(fā)方式，并期許為類似油藏的開發(fā)提供借鑒和參考。

1 地質油藏特征

X油田H4油藏位于我國海域，圈閉形態(tài)為長軸背斜[4]，油藏埋深-2 630 ～ -2 580 m，縱向上分為H4a、H4b、H4c和H4d共4個小層，其中H4b和H4c為主要含油層（圖1）。各小層地層厚度10～ 15 m，層間均有穩(wěn)定的泥巖分布。

主要儲層為三角洲前緣水下分流河道砂和河口壩砂，巖性為粉—細砂巖，單砂層垂厚0.8 ～ 5.7 m，平均為2.2 m，測井解釋孔隙度15% ～ 21%，滲透率（21 ～ 152）×10-3μm2；砂體橫向連續(xù)性較差，75%的砂體僅被單井鉆遇，單個含油砂體面積0.33 ～ 0.77 km2、原油地質儲量8×104～ 23× 104m3；油藏類型為構造—巖性油藏，邊底水不活躍，表現(xiàn)為“薄、散、弱”特征（圖2）。

圖1 X油田H4油藏剖面示意圖

圖2 X油田H4油藏H4b小層含油面積示意圖

2 “薄散弱”油藏有效開發(fā)實踐

在儲層精細描述的基礎上，針對“薄散弱”油藏進行了基于多底多分支水平井技術和地層自流注水技術的開發(fā)實踐。

2.1采用多底多分支水平井技術開發(fā)薄散油藏

H4油藏含油砂體多，但油層薄，單個砂體含油面積小，儲量規(guī)模小，單獨開發(fā)其中任一含油砂體，均無經(jīng)濟效益，不具備開發(fā)價值。為實現(xiàn)這些薄散油藏的有效開發(fā)，進行了多底多分支水平井技術開發(fā)實踐。多底多分支水平井是指在井眼的某個深度向某個方向鉆一個或多個水平分支，一方面可以增加泄油面積，發(fā)揮水平井高效高產(chǎn)優(yōu)勢，同時可以共用一個井眼開采不同油藏或者同一油藏不同方向上油層，增加單井動用儲量[1]。H4b和H4c為主要含油層，層間發(fā)育穩(wěn)定泥巖，泥巖厚度約10 m。為最大限度動用各含油砂體，設計了多底多分支水平井A2進行開發(fā)，井軌跡采用“串糖葫蘆”方式，在H4b和H4c層各鉆2個水平分支（圖3）。A2井水平段累計進尺2 268 m，共鉆遇油層1 040.2 m，油層鉆遇率45.9%（表1）。

表1 X油田A2井油層鉆遇情況統(tǒng)計

2.2采用地層自流注水技術開發(fā)弱天然能量油藏

2007年針對H4b油藏鉆了一口分支水平井A1（圖2），該井4個分支水平段長度共1 152 m，累計鉆遇油層612.5 m，油層鉆遇率53.2%。初期自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油190 m3，半年后因無法自噴改為氣舉生產(chǎn)，日產(chǎn)油20 ～ 30 m3；同時地層壓力從初期的25.5 MPa下降到16.1 MPa。分析認為，A1井產(chǎn)量遞減快主要是由于地層能量不足所致。

為改善A1井的開發(fā)效果，結合本區(qū)地質油藏特征，進行了地層自流注水技術的開發(fā)實踐[5-6]。地層自流注水是指將水體較大、能量較充足的地層水引入到需要補充能量的油藏，其原理是利用水源層與油層之間的壓差，達到注水開發(fā)的效果。在A2井開發(fā)H4b、H4c油層的同時，先鉆A2-W2注水分支，從而將上部的H3水層（砂體穩(wěn)定分布，厚度100 ～ 120 m，水體能量充沛，底部與H4b油層頂垂直距離約100 m）引入到H4b油層，實現(xiàn)地層自流注水開發(fā)（圖3）。

3 開發(fā)效果

3.1多底多分支水平井技術可有效提高單井初期產(chǎn)量

多底多分支水平井A2井初期自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油369 m3；而生產(chǎn)相同層位的A1井（三分支水平井）初期日產(chǎn)油為190 m3；探井X4井（直井）DST測試日產(chǎn)油34.3 m3?？梢姡嗟锥喾种骄跗诋a(chǎn)量約為分支水平井的2倍、為直井的11倍。

3.2地層自流注水技術可有效改善弱天然能量油藏開發(fā)效果

實施地層自流注水前，A1井依靠氣舉生產(chǎn)，井口油壓2.0 MPa，產(chǎn)油量為20 m3/d；A2井實施地層自流注水后一定程度上補充了H4b油藏的地層壓力，使A1井重新自噴生產(chǎn)，油壓上升至7.9 MPa，產(chǎn)油量亦有一定程度提高，最高達65 m3/d。目前A1井仍自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)油15 m3，生產(chǎn)狀況良好。同時，壓力監(jiān)測資料表明，自2009年2月實施地層自流注水后，A1井地層壓力穩(wěn)步回升（表2），目前已接近原始地層壓力。

圖3 X油田“薄散弱”油藏開發(fā)示意圖

表2 X油田A1井地層壓力資料統(tǒng)計

3.3采用多底多分支水平井和地層自流注水技術可實現(xiàn)“薄散弱”油藏有效開發(fā)

截至2013年底，A2井開采的H4b、H4c油藏原油采出程度為10%；同時，實施地層自流注水后A1井所在的H4b油藏原油采出程度為10.5%，較實施地層自流注水前的3.8%提高了近7個百分點。數(shù)值模擬研究表明，H4b油藏實施地層自流注水后原油采收率為32%，較衰竭式開發(fā)提高20個百分點。

初步的經(jīng)濟評價結果表明，針對H4b、H4c油藏的開發(fā)投資目前業(yè)已全部收回，預計該措施本身的投入產(chǎn)出比為1∶6.9。這表明，采用多底多分支水平井和地層自流注水技術實現(xiàn)了X油田H4“薄散弱”油藏的有效開發(fā)，并在不考慮分攤平臺、海管等前期投資的前提下具有較好的經(jīng)濟性。

4 結論

（1）采用多底多分支水平井技術開發(fā)薄、散油藏可有效提高單井初期產(chǎn)量，單井日產(chǎn)量約為分支水平井的2倍、為直井的11倍。

（2）地層自流注水技術可有效補充地層能量，改善弱天然能量油藏開發(fā)效果，目前H4b油藏的原油采收率已提高了近7個百分點。

（3）基于多底多分支水平井和地層自流注水技術的探索實踐，實現(xiàn)了X油田“薄散弱”油藏的有效開發(fā)，這對類似難動用儲量的開發(fā)具有借鑒和參考意義。

[1] 陳程．油氣田開發(fā)地質學[M]．北京：地質出版社，2013．

[2] 崔映坤．海上油田開發(fā)風險及其對策分析[J]．海洋石油，2012，32（2）：47-50．

[3] 成艷．海上某油氣田C2底水油藏剩余油分布研究[J]．海洋石油，2013，33（2）：85-89．

[4] 姚云霞，劉江，張雷．疊前縱橫波聯(lián)合反演技術在PH油田薄儲層預測中的應用[J]．中國海上油氣，2011，23（6）：377-379．

[5] 周俊昌，羅勇，嚴維鋒．國內第一口自流注水井鉆井實踐[J].中國海上油氣，2011，23（1）：43-45．

[6] Kazuo Fujita. Pressure maintenance by formation water dumping for the Ratawi Limestone Oil Reservoir, Offshore Khafji[J]. Journal of Petroleume Technology, 1982, 34(4): 738-754.

世界前沿科技：海底節(jié)點地震勘探技術

目前，海底地震數(shù)據(jù)采集主要有海底電纜（OBC）采集和海底節(jié)點（OBN）采集兩種。海底節(jié)點地震系統(tǒng)比之前者，具有較高的靈活性，系統(tǒng)布防、回收更加方便的特性，能夠獲得全方位保真數(shù)據(jù)，提高地震成像質量，提高4D勘探的可重復性，改善油藏監(jiān)測結果。

海底節(jié)點地震觀測方法就是將地震儀通過水下機器人直接布放在海底，地震儀自備電池供電，震源船單獨承擔震源激發(fā)任務。當震源船完成所有震源點激發(fā)后，水下機器人回收海底地震儀，下載數(shù)據(jù)并進行處理與解釋。

海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集已進行了大量應用，尤其在油藏監(jiān)測領域應用效果顯著。道達爾公司在安哥拉海上Dalia油田、雪佛龍公司在英國西設得蘭群島都進行了海底節(jié)點勘探。

目前，多家公司在研發(fā)新型海底節(jié)點采集裝備。Seabed Geosoultion公司正在開發(fā)的SpiceRack海底節(jié)點項目，主要研究海底節(jié)點自動化地震數(shù)據(jù)采集裝備及技術方法，以提高采集精度、降低采集成本、減少作業(yè)時間為目標，預計這一研究成果對海底地震勘探技術的進步和發(fā)展有著重要的影響。殼牌公司正在研發(fā)的Flying Node新一代海底節(jié)點地震裝備，采用GoScience公司專有的環(huán)形水下自動運載裝備，將檢波器布設到設計好的位置，采集完數(shù)據(jù)后回到船上進行數(shù)據(jù)回收，克服了節(jié)點裝備采用水下機器人進行節(jié)點布設的速度慢等問題。

摘編自《中國石油報》2014年8月26日

Effective Development Practice in Thin-Scattered-Weak Energy Offshore Oil Field

HE Xianke, CAI Hua, HUANG Daowu, LIU Jiang, SONG Chunhua
（Shanghai Branch of CNOOC Ltd.,Shanghai200030,China）

It is difficult to to develop economically thin-scattered-weak energy oil reservoirs with directional well because these kinds of oil reservoirs are thin in oil reservoir layers, small in sand bodies, scattered in distribution and weak in natural energy. The horizontal well can improve the single well production during the early period, but due to insufficient in formation energy, production declines significantly, and the problem of low oil recovery can not be solved fundamentally. Waterflood development can solve the problem of weak formation energy, but the development cost will increase, it is difficult to obtain good economic benefits by waterflood development due to the small scale of reserves. With H4 oil reservoir of X oil field as an example, multi-bottom and multi-branch horizontal wells and formation water back dumping technology have been discussed in this paper. On the basis of fine reservoir description, the thin-scattered-weak energy oil field has been develop effectively and economically with multi-bottom and multi-branch horizontal wells and formation water back dumping technology, and good development effect has been achieved. This technology can also be used in developing economicly and effectively the other similar oil fields with difficult procucing reserves.

Offshore oil field; thin-scattered-weak energy oil reservoir; multi-bottom and multi-branch horizontal wells; formation water dumping injection; recovery

TE53

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.03.072

1008-2336（2014）03-0072-04

2014-03-29；改回日期：2014-06-04

何賢科，男，1981年生，2006年畢業(yè)于中國地質大學（北京）礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事油氣田地質綜合研究工作。

E-mail：hexianke@126.com。