遼河油田D塊難采儲(chǔ)量開發(fā)技術(shù)對(duì)策

史海濤，方 坤，夏 波，邱樹立，丁 楠

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京），北京100083；2．中油遼河油田公司，遼寧 盤錦124010）

遼河油田是一個(gè)稀油、稠油、特稠油、超稠油、高凝油兼有的復(fù)雜油氣田，經(jīng)過(guò)40多年的開發(fā)建設(shè)，稠油主力油田也進(jìn)入多輪次吞吐階段，面臨壓力下降、油氣比下降、老區(qū)產(chǎn)量遞減較快等多種矛盾［1－3］。目前遼河油田稠油開發(fā)最突出的矛盾就是一方面由于新增儲(chǔ)量品位的變差，新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)難度逐年加大；另一方面，未動(dòng)用儲(chǔ)量逐年增多，成為難采儲(chǔ)量［4－6］。截至2007年底，遼河油區(qū)己探明難采儲(chǔ)量達(dá)3．89×108t，因此難采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)工作已逐漸成為產(chǎn)能建設(shè)的主要方向［7－10］。本次工作以曙光油田D塊為研究對(duì)象，對(duì)難采區(qū)開展難采影響因素分析，尋找解決對(duì)策，實(shí)現(xiàn)難采儲(chǔ)量有效動(dòng)用，為整體開發(fā)難采儲(chǔ)量提供有力的技術(shù)保障。

1 難采因素分析

D塊興隆臺(tái)油層經(jīng)過(guò)10多年的蒸汽吞吐，取得了一定的開發(fā)效果，主體部位動(dòng)用程度較高，目前采出程度達(dá)到9．96%。但是受油層厚度變化、油水關(guān)系復(fù)雜以及油井出砂、套壞等因素的影響，難采區(qū)域油藏動(dòng)用程度較低。

1．1 油井出砂嚴(yán)重，影響油井產(chǎn)量

該塊興隆臺(tái)油層屬于高滲透、弱膠結(jié)的疏松砂巖油藏，粒度中值0．27mm，泥質(zhì)含量高達(dá)11．9%，儲(chǔ)層條件差。在轉(zhuǎn)注蒸汽開發(fā)后，高溫蒸汽造成儲(chǔ)層固結(jié)程度更差［13］。近井筒部位因溶解作用孔、喉均變寬，加劇了地層出砂［14－15］。出砂后易造成射孔井段附近砂巖骨架塌陷，使套管周圍形成虧空，虧空處的套管周圍因受力不均造成抗擠毀能力下降而易發(fā)生彎曲變形、損壞，造成油井無(wú)法正常生產(chǎn)，影響油井產(chǎn)量［16－17］。

統(tǒng)計(jì)D塊中部靠近難采區(qū)已完鉆的34口直井，有13口井出砂嚴(yán)重，造成油井發(fā)生套壞而關(guān)井，占本次統(tǒng)計(jì)井的38%。如36－55井，該井2003年1月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期受出砂影響，產(chǎn)液量、產(chǎn)油量低，生產(chǎn)15天，累產(chǎn)水450t，累產(chǎn)油10t。2003年4月砂卡關(guān)井（圖1）。

1．2 夾層水發(fā)育，油水關(guān)系復(fù)雜

42井區(qū)的多口完鉆井的興Ⅱ組中部發(fā)育夾層水，造成該井區(qū)井位部署難度大，儲(chǔ)量無(wú)法有效動(dòng)用。如44－68井于2002年4月進(jìn)行試采，累產(chǎn)油0t，累產(chǎn)水1272t；45－68井避開夾層水進(jìn)行生產(chǎn)，仍高含水，該井吞吐1周期，注汽1000m3，累產(chǎn)油9t，累產(chǎn)水780t，高含水關(guān)井（圖2）。

圖1 36－55井生產(chǎn)曲線

圖2 45－68井周期生產(chǎn)曲線

1．3 受沉積影響，儲(chǔ)層變化快，油層產(chǎn)狀變化大

難采區(qū)另一個(gè)影響因素是受沉積影響，儲(chǔ)層變化快，靠近區(qū)塊邊部油層厚度變薄，使得部署難度加大，造成邊部動(dòng)用程度較差。已動(dòng)用區(qū)興隆臺(tái)油層平均有效厚度33m，而靠近區(qū)塊邊部的難采區(qū)油層平均有效厚度小于20m，油層產(chǎn)狀由中～厚層狀逐漸變?yōu)楸』訝?。在目前的?jīng)濟(jì)條件下，油層厚度小于20m的區(qū)域不宜部署產(chǎn)能井，這是造成邊部?jī)?chǔ)量無(wú)法有效動(dòng)用的重要原因。

2 難采儲(chǔ)量開發(fā)技術(shù)對(duì)策

2．1 采用系列防砂技術(shù)，有效緩解油井出砂

增加射孔套管的抗擠壓強(qiáng)度，可以有效防止因出砂造成的套管變形和損壞。因此在完井時(shí)對(duì)開發(fā)層段使用TP120TH外加厚套管完井，該種套管的抗擠毀強(qiáng)度是其他套管的2～4倍，大大提高了套管的抗擠壓強(qiáng)度，有效預(yù)防因出砂造成的套壞關(guān)井［18］。

射孔時(shí)采用復(fù)合射孔防砂技術(shù)技術(shù)在射孔孔道口部建立防砂屏障，實(shí)現(xiàn)防砂和井眼完整的目的。該技術(shù)是在射孔的同時(shí)將一個(gè)預(yù)制在射孔槍內(nèi)的整體金屬塞利用炸藥爆轟，直接鑲嵌在油層套管射孔孔道口部，在孔道出口處建立一個(gè)不銹鋼網(wǎng)隔砂層，金屬塞面積3cm2，擋砂粒徑0．1mm。生產(chǎn)時(shí)使油流自由通過(guò)，地層砂擋在油層孔道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)射孔與防砂一次作業(yè)完成。金屬塞滲透率＞14μm2，解決了金屬塞滲透率低、易堵塞等技術(shù)難題，滿足了油井生產(chǎn)產(chǎn)能需要［19－20］。

為了防止因生產(chǎn)造成的激動(dòng)出砂，在注汽、燜井和采油過(guò)程中，嚴(yán)格控制生產(chǎn)參數(shù)，保證注汽干度和強(qiáng)度，并對(duì)生產(chǎn)壓差進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證液量在20t／d左右，采用攜砂泵進(jìn)行采油，同時(shí)滿足了生產(chǎn)與排砂的功能。

通過(guò)以上措施，形成了一套直井系列防砂技術(shù)，直井出砂套損問(wèn)題得到緩解，有效地解決了油井出砂問(wèn)題。2011年以來(lái)，采用直井系列防砂技術(shù)對(duì)區(qū)塊內(nèi)14口因出砂套壞停產(chǎn)的老井進(jìn)行了更新，更新前平均單井吞吐7周期，累產(chǎn)油3631t。更新后，油井出砂問(wèn)題以及因出砂導(dǎo)致的油井套壞等故障得到了很好地解決。更新井平均單井生產(chǎn)5周期，階段產(chǎn)油2348t。目前均正常生產(chǎn)，未出現(xiàn)套壞（圖3）。

圖3 采用防砂技術(shù)的更新井周期生產(chǎn)情況

2．2 測(cè)井和地震資料結(jié)合，確定夾層水分布范圍

針對(duì)42井區(qū)局部發(fā)育夾層水的問(wèn)題，本次研究首先利用完鉆井資料分析夾層水層的電性特征（表1）。45－68井的第7層解釋為油水同層，頂面埋深777．5m，RT為62．1Ω·m，AC為405．3μs／m。判斷45－68井為油水過(guò)渡帶，夾層水西部邊界在該井附近（圖4）。通過(guò)分析完鉆井資料，42井區(qū)的其他完鉆井興II組未發(fā)育夾層水。

三維地震資料表明42井區(qū)興II組中部夾層水區(qū)微構(gòu)造表現(xiàn)為低洼狀，構(gòu)造幅度6～8m（圖4），構(gòu)造面積0．02km2，估算水量為6．0×104m3。2014年新完鉆的46－67井位于夾層水發(fā)育區(qū)西部，距夾層水發(fā)育的45－68井175m，該井完鉆油層厚度45．2m，未發(fā)育夾層水，表明該區(qū)夾層水分布范圍有限，高部位不發(fā)育夾層水。且油層厚度較大，單井有效厚度在30～40m。

表1 夾層水層特征統(tǒng)計(jì)表

圖4 過(guò)44－65～44－68～杜42井地震剖面圖

2．3 利用地震波形分析技術(shù)，追蹤主力砂體分布范圍

為了提高難采儲(chǔ)量動(dòng)用程度，就要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地質(zhì)體。通過(guò)測(cè)井資料、地震資料和油井的生產(chǎn)層段相結(jié)合，在地震剖面上標(biāo)定出目的層對(duì)應(yīng)的反射同相軸。通過(guò)分析同相軸的連續(xù)性、振幅強(qiáng)弱的細(xì)微變化、相位變化等，判斷薄儲(chǔ)層厚度的變化趨勢(shì)，建立地質(zhì)特征、產(chǎn)能與地震波形特征響應(yīng)模式［21］。追蹤刻畫主力砂體分布范圍，優(yōu)選部署區(qū)域。

生產(chǎn)效果較好的井表現(xiàn)為興II組和興Ⅲ組儲(chǔ)層砂體發(fā)育穩(wěn)定，油層厚度較大，泥巖夾層少。如46－65井的儲(chǔ)層砂體發(fā)育穩(wěn)定，興II組和興Ⅲ組砂體厚度54．6m，油層有效厚度42m。該井2011年5月投產(chǎn)，截至目前，累產(chǎn)油7553．1t，累產(chǎn)水20937t，油氣比0．94。興II組和興Ⅲ組砂體地震波形表現(xiàn)為低頻、中強(qiáng)振幅、同相軸較連續(xù)的復(fù)合波，將該類波命名為“大雁型”。

37－60井興II組和興Ⅲ組砂體厚度44．2m，油層有效厚度32．5m。該井2005年3月投產(chǎn)，截至目前，累產(chǎn)油 20124．3t，累產(chǎn)水 50774．0t，油氣比0．66。該井興II組和興Ⅲ組砂體在地震波形上表現(xiàn)為中高頻、中強(qiáng)振幅、不對(duì)稱復(fù)合波，將該類波形命名為“駝峰型”。

38－47井興II組和興Ⅲ組砂體厚度66．5m，油層有效厚度45．4m。該井2008年9月投產(chǎn)，截至目前，該井累產(chǎn)油8239．8t，累產(chǎn)水19404．4t，油氣比0．26。該井興II組和興Ⅲ組砂體在地震波形上表現(xiàn)為中高頻、中強(qiáng)振幅、不對(duì)稱復(fù)合波，本次研究將該類波命名為“M型”。

生產(chǎn)效果較差的井表現(xiàn)為興II組和興Ⅲ組儲(chǔ)層砂體發(fā)育較差，泥巖隔夾層較發(fā)育。如36－49井的儲(chǔ)層砂體厚度較薄，興II組和興Ⅲ組砂體厚度39．7m，油層有效厚度8m。該井2007年1月投產(chǎn)，截至目前該井累產(chǎn)油752t，累計(jì)油氣比0．11。興II組和興Ⅲ組砂體地震波形表現(xiàn)為低頻、弱振幅、同相軸連續(xù)性較差的單波形，將該類波命名為“單峰型”（圖5）。

圖5 典型井地震波形

通過(guò)分析難采區(qū)生產(chǎn)效果好的井地震波形特征，本次研究在難采區(qū)追蹤四套主力砂體。

3 應(yīng)用效果

在解決了難采區(qū)主要影響問(wèn)題后，于2013年開始在D塊難采區(qū)內(nèi)開展了井位部署工作。2013～2014年在D塊難采區(qū)內(nèi)共部署開發(fā)井35口，其中直井33口，水平井2口。目前已實(shí)施直井28口，投產(chǎn)24口。完鉆井油層鉆遇情況符合預(yù)期，投產(chǎn)井產(chǎn)量達(dá)到了周圍老井平均生產(chǎn)水平，累注汽66556t，累產(chǎn)油12030．4t，累產(chǎn)水14984．2t，油氣比0．19。

4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

1）稠油油藏由于儲(chǔ)層固結(jié)程度差，熱采過(guò)程中高溫蒸汽造成儲(chǔ)層固結(jié)程度更差，而引起油井出砂嚴(yán)重，造成套管損壞，影響油井產(chǎn)量。通過(guò)使用加厚套管、射孔防砂以及控制生產(chǎn)壓差等一系列措施，有效緩解了油井出砂問(wèn)題，保證了難采區(qū)部署井正常生產(chǎn)。

2）利用地震波形分析技術(shù)科可以通過(guò)同相軸的連續(xù)性、振幅強(qiáng)弱的細(xì)微變化、相位變化等，建立油井產(chǎn)量與油層、地震波形特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層有利砂體的追蹤刻畫，從而提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度。實(shí)施情況表明利用地震波形預(yù)測(cè)儲(chǔ)層砂體分布范圍在D塊井位部署中具有很強(qiáng)的可行性，這也為遼河油田難采儲(chǔ)量的有效動(dòng)用提供了技術(shù)依據(jù)。

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