薩北開發(fā)區(qū)西部斷層區(qū)精細(xì)挖潛模式

陳奮

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠，黑龍江 大慶 163113)

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薩北開發(fā)區(qū)西部斷層區(qū)精細(xì)挖潛模式

陳奮

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠，黑龍江 大慶 163113)

薩北開發(fā)區(qū)西部斷層較為發(fā)育，共發(fā)育大小斷層49條，占全區(qū)斷層總數(shù)的71%。針對斷層區(qū)存在注采關(guān)系不完善、地層壓力低、動用程度低等問題，從構(gòu)造特征認(rèn)識和挖潛方式優(yōu)化兩個方面入手，形成了井震結(jié)合、綜合驗(yàn)證、分類優(yōu)化、配套挖潛的斷層區(qū)整體挖潛模式，指導(dǎo)斷層區(qū)注采系統(tǒng)調(diào)整、高效井設(shè)計(jì)，優(yōu)化斷層區(qū)注采參數(shù)和配套措施挖潛，取得了累計(jì)增油42.2×104t的好效果。

斷層區(qū)；井震結(jié)合；精細(xì)挖潛模式

1　研究區(qū)概況

薩北開發(fā)區(qū)純油區(qū)西部位于大慶長垣薩爾圖油田北部背斜構(gòu)造西翼，區(qū)域構(gòu)造較為平緩，地層傾角1～3°。油層部位共有大小斷層49條，均屬正斷層，斷層傾角60～89°，斷層延伸長度0.2～2.9km，斷距0.8～93.2m。

2　斷層區(qū)存在的主要問題

斷層區(qū)主要存在3個方面問題：

一是注采關(guān)系不完善。斷層區(qū)綜合考慮套損、鉆遇斷點(diǎn)后可調(diào)厚度減少等因素，采取非均勻布井[1]，部署井位一般選擇在距離斷層大于100m處，且以油井為主，井網(wǎng)完善程度低，水驅(qū)控制程度只有82.7%，多向連通比例僅為19.8%，分別較全區(qū)低10.8和10.4個百分點(diǎn)。

二是地層壓力水平低。同時受油水井?dāng)?shù)比偏高、局部區(qū)域注采關(guān)系不完善等因素影響，注水井負(fù)擔(dān)重,地層壓力水平較低，平均地層壓力只有10.86MPa，總壓差為-0.24MPa。

三是斷層區(qū)動用程度低。采油井含水率較低，較非斷層區(qū)域低1.7個百分點(diǎn)，但單位有效厚度累計(jì)產(chǎn)油量較其他區(qū)域低1002t/m[2]。

3　斷層區(qū)整體挖潛模式

通過對斷層區(qū)存在具體問題的分析，從構(gòu)造特征認(rèn)識和挖潛方式優(yōu)化兩個方面入手，通過開展井震結(jié)合斷層解釋，結(jié)合動態(tài)監(jiān)測和新井解釋資料，落實(shí)斷層空間展布形態(tài)，建立精細(xì)三維構(gòu)造模型，分類分析斷層區(qū)不同部位井網(wǎng)特點(diǎn)和剩余油分布，優(yōu)化精細(xì)挖潛方式，形成了井震結(jié)合、綜合驗(yàn)證、分類優(yōu)化、綜合挖潛的斷層區(qū)整體挖潛模式，見到了好的開發(fā)效果。

3.1井震結(jié)合

開展井震結(jié)合斷層再認(rèn)識，以震控形態(tài)、井定位置的原則，通過局部放大解釋小斷層及地層產(chǎn)狀變化，整體縮小追蹤大斷層的發(fā)育形態(tài)[3]，用縱向分辨率較高的井?dāng)帱c(diǎn)準(zhǔn)確地確定斷層空間位置，實(shí)現(xiàn)測井?dāng)帱c(diǎn)、地震斷面及屬性體的精細(xì)匹配，明確斷層空間展布，有效組合斷點(diǎn)，完成斷點(diǎn)重組和斷層歸位。落實(shí)研究區(qū)8個油層組頂面斷層分布，共解釋斷層49條，與原認(rèn)識相比，斷層數(shù)量增加28條，其中新發(fā)現(xiàn)孤立斷層24條，8條大斷層碎裂成20條，核銷斷層8條。斷層走向和傾向基本一致，但在組合關(guān)系及延伸長度方面變化較大，斷層更為破碎，增加和完全核銷的斷層多為小斷層(圖1)。建立區(qū)塊井震結(jié)合三維構(gòu)造模型(圖2)，斷點(diǎn)組合率由86.2%提高到96.3%，斷層空間形態(tài)展布更加清晰。

圖1　研究區(qū)井震結(jié)合斷層解釋　　　　圖2　研究區(qū)井震結(jié)合構(gòu)造模型

3.2綜合驗(yàn)證

主要是對井震結(jié)合前后變化較大和新組合的斷層開展分析驗(yàn)證。

1)通過脈沖試井、示蹤劑及井組動態(tài)資料分析驗(yàn)證重點(diǎn)驗(yàn)證井震結(jié)合前后斷層核銷部位。以55#斷層為例：井震結(jié)合后將55#斷層中部核銷，將原組合到55#斷層的17個斷點(diǎn)重組至兩側(cè)的75#、76#、78#斷層。為了驗(yàn)證井震結(jié)合后55#斷層認(rèn)識的可靠性，在北2-21-426井組開展示蹤劑試驗(yàn)：北2-21-426井作為示蹤劑注入井，與其位于55#斷層同側(cè)的北2-21-425井和位于斷層另一側(cè)的北2-21-427井作為監(jiān)測井，結(jié)果顯示2口監(jiān)測井全部見到示蹤劑，證明注入井和2口采油井均連通，說明55#斷層中部的確是不存在的，原認(rèn)識斷點(diǎn)組合有誤(圖3(a))。

2)應(yīng)用新鉆井解釋資料驗(yàn)證重點(diǎn)驗(yàn)證斷層核銷部位及斷層尾部走向。以78#斷層為例：井震結(jié)合后斷層首部核銷，尾部形態(tài)也發(fā)生變化。在78#斷層首部核銷部位部署新井B2-340-P38，未鉆遇斷點(diǎn)，證明斷層首部核銷正確；在斷層尾部部署新井B2-361-P53，從地震剖面預(yù)測該井將在高二油層組鉆遇斷點(diǎn)，但從實(shí)鉆情況來看，該井在高一油層組已提前鉆遇斷點(diǎn)，由此調(diào)整了78#斷層在高二油層組頂面的分布形態(tài)(圖3(b))。

圖3　井震結(jié)合解釋斷層驗(yàn)證

圖4　斷層區(qū)分類挖潛對策優(yōu)化

3.3分類優(yōu)化

根據(jù)井震結(jié)合斷層再認(rèn)識結(jié)果，綜合考慮區(qū)塊井網(wǎng)和砂體發(fā)育特點(diǎn)，分類優(yōu)化了斷層區(qū)不同部位的挖潛對策。

1)在斷層發(fā)生變化且原井網(wǎng)注采不完善區(qū)域，實(shí)施注采系統(tǒng)調(diào)整，采取補(bǔ)充鉆井和轉(zhuǎn)注相結(jié)合完善注采關(guān)系(圖4(a))。

2)在斷層發(fā)生變化但井網(wǎng)完善區(qū)域，通過注水井調(diào)整協(xié)調(diào)壓力系統(tǒng)，同時采取補(bǔ)孔、壓裂等挖掘單砂體剩余油潛力(圖4(b))。

3)在斷層邊部剩余油富集區(qū)域，采取鉆打大位移定向井實(shí)施精準(zhǔn)挖潛(圖4(c))。

3.4配套挖潛

配套挖潛形成了斷層區(qū)分類挖潛方式的具體實(shí)施方法和原則。

3.4.1斷層區(qū)注采系統(tǒng)調(diào)整

采取新鉆、轉(zhuǎn)注等措施，提高井網(wǎng)控制程度，增加多向連通比例，既要綜合考慮與現(xiàn)井網(wǎng)銜接關(guān)系以有利于井網(wǎng)的后期綜合利用，又要防止斷層區(qū)套損，部署井位要與斷層保持一定的距離(一般油井為50m，水井為100m)，且縱向上距斷點(diǎn)5m以內(nèi)油層不射孔。

圖5　純油區(qū)西部各層系注采系統(tǒng)調(diào)整做法

圖6　大位移定向井示意圖

研究區(qū)共新鉆井184口，轉(zhuǎn)注35口，轉(zhuǎn)采9口，其中斷層區(qū)新鉆井69口，轉(zhuǎn)注9口[4](圖5)，調(diào)整后斷層區(qū)水驅(qū)控制程度由80.1%提高到89.5%，提高了9.4個百分點(diǎn)，多向連通比例提高了9.8個百分點(diǎn)。斷層區(qū)39口新投油井初期平均日產(chǎn)油7.6t，是非斷層區(qū)新井的2.5倍，含水率87.2%，較非斷層區(qū)新井低6.1個百分點(diǎn)。截止到2015年12月，純油區(qū)西部注采系統(tǒng)調(diào)整新井已累計(jì)產(chǎn)油37.23×104t。

3.4.2斷層區(qū)油水井措施挖潛

一方面，通過斷層區(qū)注水井注入?yún)?shù)優(yōu)化，協(xié)調(diào)斷層區(qū)壓力系統(tǒng)。低壓注入井采取方案提水、措施增注方式，穩(wěn)步恢復(fù)地層壓力，年壓差不超過0.3MPa。高壓注入井采取方案降水、周期注水[5]，同時結(jié)合采油井提液，釋放地層能量。共實(shí)施注水井優(yōu)化調(diào)整235口，日注水量增加1754m3，斷層區(qū)目前地層壓力保持在原始地層壓力附近，較2012年上升了0.24MPa,同時斷層兩側(cè)壓差得到有效調(diào)整，2015年薩爾圖層系、葡Ⅱ高臺子層系斷層兩側(cè)壓差分別為1.03MPa和0.18MPa，較2012年分別下降了1.22MPa和0.31MPa，為斷層區(qū)套損防護(hù)提供了保障。

另一方面，做好采油井措施優(yōu)選，提高斷層區(qū)動用程度。明確了斷層區(qū)措施安全距離為50m，對于壓裂井，距離斷層50m采取短寬縫方式壓裂，距離斷層70m以上采取普通、多裂縫壓裂；對于補(bǔ)孔井，局部區(qū)域可考慮跨層系補(bǔ)孔。共實(shí)施壓裂、補(bǔ)孔井33井次，累計(jì)增油3.47×104t。

3.4.3斷層區(qū)大位移定向井部署

以往通過在斷層邊部部署直井，難以達(dá)到充分挖潛斷層邊部剩余油的目的，其原因是由于考慮到斷層存在傾角，處于斷層下降盤的直井，井軌跡中下部與斷層的距離逐步縮小，油井控制的采油面積也逐步減少,而且中下部油層容易鉆遇斷層，造成鉆遇厚度缺失。而處于斷層上升盤的直井，雖不鉆遇斷點(diǎn)，但井軌跡中下部與斷層的距離逐步增加，斷層中下部的剩余油難以動用。而鉆打大位移定向井，其優(yōu)點(diǎn)是井軌跡與斷面始終保持恒定距離，既能保證不鉆遇斷點(diǎn)，又可增加各單元可調(diào)厚度，能夠有效動用所有單元斷層邊部剩余油(圖6)。因此，研究區(qū)確定了“貼近斷面、完善注采、全層穿透、分段開采”的大位移定向井挖潛思路，在設(shè)計(jì)過程中做到“四個結(jié)合”：一是結(jié)合精細(xì)構(gòu)造模型，明確斷層空間展布形態(tài)；二是結(jié)合剩余油分析，確定潛力井區(qū)(根據(jù)取心井、新井水淹解釋、數(shù)值模擬研究成果及井組注采關(guān)系分析，明確斷層區(qū)剩余油富集部位，同時確保投產(chǎn)后能與原井網(wǎng)注入井形成注采關(guān)系)；三是結(jié)合多學(xué)科油藏研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)(多方案對比優(yōu)化大位移定向井井口位置、與斷面距離等設(shè)計(jì)參數(shù))；四是結(jié)合儲層精細(xì)解剖，確保單井鉆遇厚度(精細(xì)刻畫砂體空間展布，在保證定向井避開已有井點(diǎn)控制范圍的前提下，優(yōu)先部署在砂體厚度大、物性好的部位)。

在純油區(qū)西部71#、75#、76#、78#、81#斷層區(qū)部署9口大位移定向井,目前已完鉆4口，井軌跡與斷層面距離保持在45～50m，平均單井鉆遇砂巖厚度123.8m，有效厚度73.5m，按照逐步上返射孔原則，初期射孔目的層葡Ⅱ高臺子油層平均單井鉆遇砂巖厚度46.9m，有效厚度21.5m，射開砂巖厚度35.3m，有效厚度18.3m。投產(chǎn)后初期平均單井日產(chǎn)液32.6t,日產(chǎn)油22.6t,含水率30.5%，截止到2015年12月累計(jì)產(chǎn)油1.5×104t，取得了較好的挖潛效果。

4　結(jié)論與認(rèn)識

1)應(yīng)用井震結(jié)合研究方法，開展區(qū)塊構(gòu)造再認(rèn)識，建立精細(xì)三維構(gòu)造地質(zhì)模型是斷層區(qū)精細(xì)挖潛的基礎(chǔ)。

2)對斷層區(qū)不同部位潛力進(jìn)行分類優(yōu)化，形成了斷層區(qū)精細(xì)挖潛模式，通過開展注采系統(tǒng)調(diào)整、油水井措施挖潛及鉆打大位移定向井等挖潛手段，取得了較好的開發(fā)效果。

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[編輯]黃鸝

2015-12-22

陳奮(1983-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事精細(xì)油藏描述工作，fchen_Dq@petrochina.com.cn。

TE327

A

1673-1409(2016)17-0039-05

[引著格式]陳奮.薩北開發(fā)區(qū)西部斷層區(qū)精細(xì)挖潛模式[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版),2016,13(17):39～43.