難動用儲量高效開發(fā)技術(shù)研究及存在的問題與對策探討

侯景濤，陳守民，王碧濤，楊國斌，白旭，王高強(qiáng)

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

難動用儲量高效開發(fā)技術(shù)研究及存在的問題與對策探討

侯景濤，陳守民，王碧濤，楊國斌，白旭，王高強(qiáng)

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

吳起地區(qū)D區(qū)塊C2油藏儲層物性差，滲透率0.18 mD，為難動用儲量。常規(guī)定向井開發(fā)單井產(chǎn)量不足1.0 t，開發(fā)效益差，但油藏面積分布廣，儲量規(guī)模大，實現(xiàn)該區(qū)難動用儲量效益開發(fā)對采油三廠長期穩(wěn)產(chǎn)具有緊迫的現(xiàn)實意義。本文針對C2難動用儲層物性差、天然裂縫發(fā)育、油層連續(xù)性好、含油飽和度高等特點，在實踐中不斷深化地質(zhì)認(rèn)識、強(qiáng)化隨鉆分析、優(yōu)化開發(fā)井網(wǎng)、細(xì)化改造工藝、精細(xì)開發(fā)調(diào)整，并形成一系列配套技術(shù)。同時針對鉆井溢流垮塌頻繁、試油井間干擾大、投產(chǎn)后遞減快等問題，提出相應(yīng)的有效解決方案。最終實現(xiàn)了D區(qū)塊難動用儲量高效開發(fā)，初期單井產(chǎn)量達(dá)到11.4 t，打開了難動用儲量開發(fā)的新局面。

吳起地區(qū)；難動用儲量；井網(wǎng)；水平井；隨鉆分析；體積壓裂

吳起地區(qū)D區(qū)塊C2儲層油藏埋深2 100 m，有效厚度10.4 m，儲層物性差，平均滲透率0.18 mD，平均孔隙度9.4%，為典型的難動用儲層。該儲層孔隙類型以粒間孔和長石溶孔為主，面孔率低。沉積類型為三角洲前緣沉積。總體上，D區(qū)塊難動用儲量分布廣，含油飽和度高，且構(gòu)造穩(wěn)定，適于運用水平井+體積壓裂大規(guī)模開發(fā)。

1 開發(fā)歷程及現(xiàn)狀

2013年之前D區(qū)塊C2難動用儲層共有18口探評井及骨架井試油獲得工業(yè)油流，6口獲得低產(chǎn)油流，定向井初期日產(chǎn)液2.5 m3，日產(chǎn)油0.95 t，含水27.5%，建產(chǎn)效益差。2013年引進(jìn)水平井+混合水體積壓裂技術(shù)，當(dāng)年投產(chǎn)7口，初期日產(chǎn)油9.7 t，含水33.8%，實施效果較好。2014-2015年間逐步擴(kuò)大試驗規(guī)模，隨著各項技術(shù)不斷完善，管理水平逐步提高，初期單井產(chǎn)量提高至11.4 t。

2 高效開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用

2.1 水平井隨鉆分析技術(shù)

2.1.1 鉆前隨鉆分析由于C2難動用儲層隔夾層發(fā)育，局部油層厚度變化較大，因此在水平井開鉆之前，需系統(tǒng)全面分析周圍探評井、骨架井等控制井油層鉆遇情況，構(gòu)造變化情況，對地質(zhì)設(shè)計中的入窗點、靶點海拔做出適當(dāng)調(diào)整，確保油層鉆遇率。若局部油層變薄，構(gòu)造起伏大，不適于水平井開發(fā)，及時調(diào)整部署，暫緩實施已批坐標(biāo)。在D區(qū)塊東部，A1、A2、A3等井油層變薄至僅有3 m左右，隔夾層變厚，追蹤油層困難，果斷緩鉆該部位水平井坐14口，從源頭上避免低產(chǎn)井出現(xiàn)。

2.1.2 鉆時隨鉆分析通過切實應(yīng)用水平井監(jiān)控與導(dǎo)向系統(tǒng)，鉆井、錄井、導(dǎo)向等多方工作人員通力配合，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，及時判識巖性及油層顯示情況，提高含油性判識準(zhǔn)確度，實現(xiàn)適時調(diào)整井眼軌跡，井均油層鉆遇率由89%提高到92.5%，為提高單井產(chǎn)量打下堅實基礎(chǔ)。

2.2 水平井井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)

2.2.1 五點法、七點法注水井網(wǎng)在2013年開發(fā)初期，考慮到D區(qū)塊C2儲層壓力系數(shù)僅為0.68，屬低壓油藏，采用五點法和七點法兩種不同井網(wǎng)同步注水開發(fā)（見圖1），適當(dāng)注水補(bǔ)充能量。通過不斷深化地質(zhì)研究，結(jié)合實踐經(jīng)驗認(rèn)為該區(qū)由于儲層致密，滲流通道主要以層理及裂縫為主，注水難以均勻見效，且由于裂縫發(fā)育，注水井投注一段時間后，地層裂縫逐漸開啟，注入水有可能沿裂縫高滲帶竄入油井，因此注水開發(fā)存在一定見水風(fēng)險。因此，本區(qū)應(yīng)用五點法、七點法注水開采井網(wǎng)達(dá)不到難動用儲量高效動用的目的。

2.2.2 準(zhǔn)自然能量井網(wǎng)針對五點法、七點法井網(wǎng)存在的見水快問題，考慮體積壓裂滯留液起到了超前注水補(bǔ)充能量的作用，在2014年-2015年，將井網(wǎng)調(diào)整成水平井區(qū)全部被壓裂縫網(wǎng)覆蓋的準(zhǔn)自然能量開發(fā)井網(wǎng)交錯布井（見圖1），將自然能量泄油作用發(fā)揮到極限，將注水開發(fā)見水風(fēng)險降低至極限。數(shù)值模擬結(jié)果表明，準(zhǔn)自然能量開發(fā)井網(wǎng)水平段長為800 m～1 500 m時，能獲得較高的初期產(chǎn)量。

通過應(yīng)用水平井井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)，提高了井網(wǎng)適配性，但由于無能量補(bǔ)充，產(chǎn)量遞減快，導(dǎo)致最終采收率低。下步繼續(xù)摸索更加合理的井網(wǎng)形式及地層能量補(bǔ)充方式，進(jìn)一步減小難動用儲量水平井產(chǎn)量遞減，提高油藏采收率。

圖1 水平井井網(wǎng)優(yōu)化示意圖

圖2 不同投產(chǎn)制度產(chǎn)量變化曲線

2.3 水平井儲層改造技術(shù)

通過實踐檢驗，在2013年確定水平井體積壓裂儲層改造技術(shù)的優(yōu)勢之后，針對水平井試油周期長、產(chǎn)量遞減快的問題，繼續(xù)細(xì)化改造措施，優(yōu)化改造參數(shù)，改進(jìn)投產(chǎn)制度，推廣速鉆橋塞分段多簇體積壓裂工藝，水平井初期產(chǎn)量提高1.7 t，試油周期縮短由34 d縮短至24 d。

2.3.1 優(yōu)化改造參數(shù)開展變參數(shù)壓裂試驗，分析已投井初期產(chǎn)量與改造參數(shù)相關(guān)性，認(rèn)為水平段長度、砂量、入地液量與產(chǎn)量成正比關(guān)系，水平段越長、改造段數(shù)越多，單井產(chǎn)量越高。水平段長度與日產(chǎn)油大致有如下關(guān)系：水平段＜800 m，初期日產(chǎn)油＜8 t；800 m＜水平段＜1 100 m，9.2 t＜初期日產(chǎn)油＜11.4 t。

2.3.2 改進(jìn)投產(chǎn)制度根據(jù)D區(qū)C2儲層親水性的特點，優(yōu)選14口井開展“關(guān)井?dāng)U壓”實驗，即由以前“試油之后直接投產(chǎn)”改為“試油之后關(guān)井若干天再投產(chǎn)”，使油水得到充分置換，有效補(bǔ)充地層能量。通過關(guān)井時間3 d～15 d，對比發(fā)現(xiàn)“關(guān)井?dāng)U壓”可有效提高初期產(chǎn)量，降低油井初期遞減（見圖2）。

3 實踐中存在的問題及對策

3.1 鉆井方面：溢流、垮塌現(xiàn)象頻發(fā)

由于D區(qū)塊C2儲層南部與C0開發(fā)井網(wǎng)疊合，C0油藏已經(jīng)注水開發(fā)多年，鉆至C0儲層時，溢流現(xiàn)象頻發(fā)（見表1），如A4、A5、A6等，投產(chǎn)之后極易出現(xiàn)高含水和水淹現(xiàn)象。另外，鉆至C2層位造斜時，井斜一般保持在65°～80°，鉆進(jìn)速度小，油頁巖泥漿浸泡時間長，地層坍塌情況發(fā)生機(jī)率較大，極易導(dǎo)致水平井填井側(cè)鉆或者提前完鉆，破壞井網(wǎng)完整性，延長建井周期，大幅增加建井成本（見表1）。

對策：（1）為解決D區(qū)塊南部鉆井溢流問題，決定實施“三開”鉆井。水平井三開指的是水平井三次開鉆，一開指的是鉆穿表層，下入表層套管，并固井；二開指的是一開后繼續(xù)鉆進(jìn)，入窗后下入技術(shù)套管并固井；三開指的是二開固完井后繼續(xù)鉆進(jìn)打開油氣層，進(jìn)行完井電測后，下入油層套管并固井。2014年開始在該區(qū)實施三開鉆井，共完鉆2口，均順利完鉆。

（2）鉆進(jìn)至C1層位時，盡量減小井斜，控制在60°左右，可以縮短鉆井軌跡在C1地層中的長度，減少軌跡與油頁巖的接觸面積，降低垮塌風(fēng)險。

3.2 壓裂方面：井間干擾大

壓裂過程中由于高強(qiáng)度體積壓裂溝通天然及次生裂縫，導(dǎo)致壓裂液快速突進(jìn)至鄰近生產(chǎn)井。如A9井壓裂導(dǎo)致臨井A10和A11含水從37.2%和24.%分別上升至74.0%和45.0%，產(chǎn)能損失7.4 t，且此類產(chǎn)能損失難恢復(fù)或恢復(fù)期較長（見表2）。

對策：對產(chǎn)建區(qū)塊盡量做到整體規(guī)劃，壓裂時統(tǒng)一施工，既可以避免壓裂影響已投產(chǎn)井，若囿于現(xiàn)場實際情況無法統(tǒng)一動用，在壓裂時需將鄰近生產(chǎn)井停產(chǎn)，待壓裂結(jié)束后10 d左右再復(fù)產(chǎn)。

3.3 開發(fā)方面

該區(qū)初期井網(wǎng)為五點法、七點法注水開發(fā)，由于裂縫發(fā)育，注入水沿裂縫高滲帶短期內(nèi)竄入油井，導(dǎo)致油井多數(shù)出現(xiàn)水淹狀況。

對策：盡快關(guān)停或轉(zhuǎn)采水平井周邊注水井，均采用準(zhǔn)自然能量開發(fā)井網(wǎng)開發(fā)，同時加大水平井生產(chǎn)參數(shù)，加快排液。實踐證明，注水井停注后，水平井含水逐步下降，產(chǎn)能可逐步恢復(fù)50%左右。

表1 D區(qū)塊水平井鉆井異常統(tǒng)計表

表2 D區(qū)C2層水平井壓裂影響產(chǎn)能變化統(tǒng)計表

4 認(rèn)識及結(jié)論

（1）在D區(qū)塊切實通過應(yīng)用水平井隨鉆分析技術(shù)、井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)、儲層改造技術(shù)等可以有效規(guī)避低產(chǎn)井水平井，將單井產(chǎn)量提高至11.4 t，可實現(xiàn)高效開發(fā)難動用儲量的目的。

（2）通過運用“三開”鉆井、減小入窗井斜、一個區(qū)塊統(tǒng)一動用、調(diào)整井網(wǎng)等手段可有效解決或緩解D區(qū)塊在鉆井、投產(chǎn)、開發(fā)中出現(xiàn)的問題，將損失降到最小。

（3）采用準(zhǔn)自然能量井網(wǎng)開發(fā)在初期能高效開采難動用儲量，但是產(chǎn)量遞減大，今后還需摸索和引進(jìn)合理的水平井能量補(bǔ)充方式；在水平井動態(tài)資料錄取以及開發(fā)政策方面也需繼續(xù)探索。

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10.3969/j.issn.1673-5285.2015.08.016

TE357.6

A

1673-5285（2015）08-0059-04

2015－07-21

2015－07-30