十屋油田SW103區(qū)塊變井距注水開發(fā)實(shí)驗(yàn)研究

張立亞，任利軍

1.中石化東北油氣分公司四平采油廠，吉林 長(zhǎng)春 130062；2.中石化東北油氣分公司松原采氣廠，吉林 長(zhǎng)春 130062

0 引言

注水開發(fā)是提高油田采收率的重要手段，注水有兩個(gè)作用，一是作為驅(qū)油劑，將地層原油驅(qū)到生產(chǎn)井井底附近，而是作為能量補(bǔ)充，保持油藏壓力。十屋油田地質(zhì)儲(chǔ)量大，采收率較低，本文主要是通過(guò)對(duì)注水井距的討論，研究出一套適合本油田的井網(wǎng)部署，達(dá)到高效開發(fā)的目的。

1 區(qū)域概況

十屋油田位于吉林省公主嶺市境內(nèi)，地勢(shì)北東高、西南低，平均海拔157 m。該油田東部為秦家屯油田，西部是后五家戶氣田，東北部七棵樹油田。構(gòu)造位置屬于松遼盆地南部東南隆起梨樹斷陷中央構(gòu)造帶東北部，是一個(gè)被多條近南北向斷層切割的破碎的背斜構(gòu)造。斷陷層自下而上共發(fā)育火石嶺組、沙河子組、營(yíng)城組及登婁庫(kù)組，為深湖—半深湖及濱淺湖相沉積。SW103塊位(圖1)于十屋油田北部，構(gòu)造處于梨樹斷陷北部陡坡區(qū)底部，梨樹斷陷代家屯巖性圈閉內(nèi)。

2 SW103區(qū)塊地質(zhì)特征

2.1 地層特征

該區(qū)鉆井揭示地層層序與十屋油田一致，從下至上分別為侏羅系火石嶺組、白堊系沙河子組、營(yíng)城組、登婁庫(kù)組、泉頭組、青山口組，主要含油層系為營(yíng)城組和沙河子組。

2.2 構(gòu)造特征

SW103塊位于梨樹斷陷的北部斜坡帶上，在十屋油田的構(gòu)造區(qū)帶劃分上，此區(qū)塊位于南鄰斷階帶內(nèi)，從圈閉位置上看，SW103塊位于代家屯巖性圈閉內(nèi)，圈閉層位T41，圈閉面積12 km2。區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，主斷層落實(shí)，且此區(qū)塊位于小寬走滑斷裂與北部陡坡區(qū)底部的結(jié)合部位，主要發(fā)育近南北向次級(jí)調(diào)節(jié)斷層，斷層密度小。

2.3 沉積特征

十屋斷陷營(yíng)城組晚期，以弱氧化－弱還原的濱淺湖相沉積為主；營(yíng)城組早期，斷陷中心發(fā)育還原環(huán)境下的深湖相沉積，邊緣逐漸過(guò)渡為弱氧化的濱淺湖沉積[1]。本區(qū)儲(chǔ)層巖性以粉砂巖、細(xì)中砂巖為主，少部分含礫砂巖，礦物成分多為長(zhǎng)石、巖屑，石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%～30%，平均26.3%，長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%～55%，平均34%，巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%～36%，平均26.4%。從巖心觀察看，發(fā)育有楔狀交錯(cuò)層理、波狀交錯(cuò)層理、平行層理、斜層理等牽引流沉積構(gòu)造，另外還發(fā)育了攪渾構(gòu)造、球枕構(gòu)造、火焰構(gòu)造、變形構(gòu)造等重力流沉積構(gòu)造。營(yíng)城組和沙河子一段以辮狀河三角洲前緣水下分流河道沉積微相為主，其次為分流間灣微相，見河口壩微相。

2.4 儲(chǔ)層特征

研究區(qū)目的層的儲(chǔ)層為多薄層，平面分布不穩(wěn)定，且物性差，屬于低孔特低滲油藏。含油井段長(zhǎng)，平均840 m；單層厚度薄，主要為2～4 m；從巖心觀察中常見灰色細(xì)砂巖，部分含泥礫，偶見塊狀礫巖、含礫砂巖，表明儲(chǔ)層的分選性差。同時(shí)在37口巖芯保存較完整的取芯井中有25口見裂縫，營(yíng)Ⅰ到營(yíng)Ⅴ均見裂縫，營(yíng)Ⅰ 、營(yíng)Ⅴ裂縫相對(duì)發(fā)育，但每口井一般只見1～2條裂縫，且多被方解石充填，表明儲(chǔ)層裂縫分布較普遍，多為高角度裂縫，充填程度較高［2］。油藏儲(chǔ)層滲透率為0.32×10-3μm，為特低滲透油藏。

2.5 油藏類型

地面原油粘度為23.43 mPa·S，為低粘度油藏。通過(guò)油藏儲(chǔ)層滲透率分析， SW103塊營(yíng)城組和沙河子組砂層向北逐漸超覆尖滅，形成巖性圈閉，SW103井區(qū)為巖性油藏。

3 注水試驗(yàn)研究

SW103試驗(yàn)井區(qū)對(duì)沙一段巖性油藏進(jìn)行變井距注水開發(fā)試驗(yàn)研究，力求建立一套適合于本區(qū)特點(diǎn)的超低滲油藏的井網(wǎng)形式、合理注采井距，跟蹤壓力保持情況及注水開發(fā)產(chǎn)能，為實(shí)現(xiàn)超低滲油藏經(jīng)濟(jì)有效動(dòng)用提供可靠的研究基礎(chǔ)。

3.1 選取SW103區(qū)塊試驗(yàn)的依據(jù)

十屋油田為低孔低滲油田，靠天然能量開發(fā)比較困難，通過(guò)注水補(bǔ)充能量是開發(fā)此油田的最好方式，且國(guó)內(nèi)很多類似油田開發(fā)的成功實(shí)例也證明了這一點(diǎn)。在十屋油田開展注水試驗(yàn)中，選取儲(chǔ)層物性好，平面上油層分布穩(wěn)定，且位于最厚部位，儲(chǔ)能系數(shù)大的區(qū)塊進(jìn)行變井距注水試驗(yàn)。SW103塊沙一段油層厚7.8 m，壓后日產(chǎn)19 m3油，很利于開展試驗(yàn)。

此外SW103井在營(yíng)Ⅰ、Ⅲ分別鉆遇6.3 m、1.8 m油層，可作為接替層進(jìn)行注水，分別對(duì)營(yíng)Ⅰ、Ⅲ的注水試驗(yàn)。

本塊探明含油面積3.77 km2，儲(chǔ)量87.12×104t。SW103試驗(yàn)井區(qū)沙一段控制含油面積0.11 km2，儲(chǔ)量3.05×104t，其中水驅(qū)控制面積0.08 km2，儲(chǔ)量 2.22×104t。

3.2 注水井距研究

國(guó)內(nèi)類似低滲透油田開發(fā)早期采用較大井距300～500 m，后期均調(diào)整為150～200 m，取得較好效果。借鑒大情字井油田［3］及腰英臺(tái)油田開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，二次井網(wǎng)加密后井距250 m，排拒120～150 m（表1），因開展變井距注采試驗(yàn)，井距直接定位為加密后井距，分別確定為150 m和232 m[4]。

3.3 注水壓力、水量的確定

注水井井底壓力一般要求小于地層的破裂壓力的90%。 SW103井第二次施工破裂壓力為50 MPa，因此注水井井底最高流壓為45 MPa，折算到井口注入泵壓為25 MPa。類比長(zhǎng)慶油田注水強(qiáng)度，及十屋油田3口試注沙一段注水井的實(shí)際注入量，確定實(shí)驗(yàn)井組的注入量為25 m3/d。

3.4 試驗(yàn)參數(shù)

方案采取1注2采的方式，共計(jì)三口井，其中S103-13-1為注水井，SW103、 S103-12-2為采油井（圖1、圖2），注采井距分別為150 m和232 m，注水層位沙一段，配注量25 m3/d。配套工藝需要在預(yù)測(cè)裂縫方位基礎(chǔ)上確定壓裂規(guī)模。若形成NW或NE向裂縫，2口采油井均采用大規(guī)模壓裂，否則適當(dāng)控制裂縫規(guī)模。

4 結(jié)論

（1）物性差，裂縫被方解石充填，造成注水壓力高，注水量低。S103-13-1開注后注水壓力即為25 MPa，日注清水約15 m3。從實(shí)際的注水效果看，投注的壓力很高，注水初期就達(dá)到了注水的極限壓力，注水壓力上升到了26 MPa，幾乎接近了破裂壓力，此時(shí)的日注水量才達(dá)到23 m3左右，累計(jì)注水1 751 m3。

表 1 國(guó)內(nèi)油田井網(wǎng)實(shí)例Table 1 Living example of domestic oilfi eld well patterns

圖 1 變井距試驗(yàn)井網(wǎng)平面圖Fig.1 Plan of variable spacing test wells

（2）擴(kuò)大壓裂裂縫規(guī)模，加快見效速度。從兩口對(duì)應(yīng)的油井生產(chǎn)情況來(lái)看，注水效果不明顯。SW103注采井距較小，且處于人造縫有利方位，且儲(chǔ)層構(gòu)造高度與SW103-13-1相近，應(yīng)該很容易受效[5]，但從實(shí)際的生產(chǎn)曲線來(lái)看，注水幾乎未受效。S103-12-2井注水井距長(zhǎng)，與人造縫有較大的角度，且儲(chǔ)層構(gòu)造高度比S103-13-1高近50 m，注水未見效。分析認(rèn)為其壓裂規(guī)模較小，需要進(jìn)一步擴(kuò)大壓裂規(guī)模。

圖 2 變井距試驗(yàn)井網(wǎng)砂體連通圖Fig. 2Map of variable spacing test pattern connected sand bodies

[1] 卜翠萍.松遼盆地南部十屋斷陷油氣成藏規(guī)律研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）,;2007：29-31

[2] 李 虎，秦啟榮，杜 清，熊 川.裂縫與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及其對(duì)油藏開發(fā)的影響—以十屋油田為例[J]，油氣藏開發(fā)與評(píng)價(jià)，2011，1 (6) :13-20.

[3] 趙世新，大情字井特低滲透油田油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律[J].油氣田地面工程, 2013,31(12):28-29.

[4] 靖 偉,王建波，王科戰(zhàn).十屋油田注采井距與注水見效時(shí)間研究[J]. 內(nèi)蒙古石油化工，2009,13:143-144.

[5]王婷婷.十屋油田W20區(qū)塊開發(fā)效果評(píng)價(jià)[J]. 內(nèi)蒙古石油化工, 2011,12:153-154.