長(zhǎng)慶不同類型油藏開(kāi)發(fā)規(guī)律研究

曹 軍，李宇征，程豪杰，王思儀，車起君

長(zhǎng)慶不同類型油藏開(kāi)發(fā)規(guī)律研究

曹 軍1,2，李宇征1,2，程豪杰1,2，王思儀1,2，車起君1,2

（1. 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西西安 710018；2. 低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710018)

以油藏地質(zhì)特征為依據(jù)，將長(zhǎng)慶低滲透油藏劃分為低滲透、特低滲透、超低滲透、致密油四種不同類型油藏，并系統(tǒng)研究了不同類型油藏的開(kāi)發(fā)特征和開(kāi)發(fā)規(guī)律，包括壓力系統(tǒng)變化特征、見(jiàn)效見(jiàn)水特征、產(chǎn)量遞減變化規(guī)律和含水上升規(guī)律，明確了不同類型油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的主要矛盾，為制定不同類型油藏穩(wěn)產(chǎn)對(duì)策提供技術(shù)支撐。

滲透率;油藏類型;地層壓力;見(jiàn)水見(jiàn)效;含水上升規(guī)律;遞減規(guī)律

根據(jù)油藏滲透率的大小，將長(zhǎng)慶已開(kāi)發(fā)油藏劃分為低滲透、特低滲透、超低滲透和致密油藏四種類型[1]，其中，低滲透油藏是指巖心滲透率在10×10-3μm2以上的油藏，主要以侏羅系油藏和三疊系長(zhǎng)1 ~長(zhǎng)3油藏為主；特低滲透油藏是指巖心滲透率介于1×10-3~10×10-3μm2的油藏，主要以AS、JA油田三疊系長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6油藏為主；超低滲透油藏為巖心滲透率介于0.3×10-3~1×10-3μm2之間的油藏，主要以JY、XF、HQ油田三疊系長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏為主；致密油藏是指巖心滲透率在0.3×10-3μm2以下的油藏，主要以XAB長(zhǎng)7油藏為主。

隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，不同類型油藏開(kāi)發(fā)矛盾凸顯：部分低滲透、特低滲透油藏進(jìn)入中高含水期，控水穩(wěn)油難度加大；超低滲透油藏有效壓力驅(qū)替系統(tǒng)難以建立；致密油開(kāi)發(fā)難度大。因此，通過(guò)加強(qiáng)不同類型油藏開(kāi)發(fā)規(guī)律的研究，明確不同類型油藏的開(kāi)發(fā)特征和主要矛盾，對(duì)于制定油田開(kāi)發(fā)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)政策、實(shí)現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以長(zhǎng)慶低滲透主力油藏為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了不同類型油藏的開(kāi)發(fā)特征和開(kāi)發(fā)規(guī)律，包括壓力系統(tǒng)變化特征、見(jiàn)效見(jiàn)水特征、產(chǎn)量遞減變化規(guī)律和含水上升規(guī)律。

1 壓力系統(tǒng)變化特征

從地層壓力保持水平狀況看（表1），低滲透和特低滲油藏注水后地層能量穩(wěn)中有升，地層能量一直保持較高水平，低滲透油藏保持水平整體在90%左右，特低滲透油藏壓力保持水平在100%以上；超低滲和致密油藏地層能量保持水平相對(duì)較低，基本保持在80%左右，尤其是致密油藏，壓力保持水平逐年下降，2014年僅75.2%。

表1 長(zhǎng)慶不同類型油藏歷年壓力保持水平狀況 %

從油水井間的注采壓差看（圖1），低滲透和特低滲油藏注采壓差小，基本在10 MPa內(nèi)，且有逐漸減小的趨勢(shì)，注水后地層壓力能夠快速恢復(fù)（圖2），有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)可快速建立。如特低滲透油藏WY區(qū)W18-13井，該井于1989年投產(chǎn)，因滯后注水，初期地層壓力下降，注水后壓力快速回升至原始地層壓力附近，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)（圖3）表現(xiàn)為孔隙滲流特征，注水見(jiàn)效后日產(chǎn)液、油明顯上升，采油指數(shù)上升且保持較高水平，低含水穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)，試井資料顯示有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)得以建立（圖4）。

而超低滲和致密油藏，注采壓差較大，基本處于15~20 MPa，且有逐年增大的趨勢(shì)，有效壓力系統(tǒng)建立困難。如超低滲透油藏L1區(qū)地168-18井，該井于2010年投產(chǎn)，日產(chǎn)液油能力持續(xù)下降（圖5），井底滲流狀況較差，雙對(duì)數(shù)曲線基本重合（圖6），壓力保持水平低，儲(chǔ)層未能建立有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)。

圖1 主力油藏注采壓差狀況

圖2 低滲透油藏ZQ2區(qū)歷年壓力保持水平狀況

圖3 特低滲透油藏W18-13井生產(chǎn)綜合曲線

圖4 特低滲透油藏W18-13井試井曲線

圖5 超低滲透油藏D168-18井生產(chǎn)綜合曲線

圖6 超低滲透油藏D168-18井試井曲線

因此總體來(lái)看，從低滲透→特低滲透→超低滲透→致密油藏，隨著儲(chǔ)層物性的不斷變差，建立有效壓力驅(qū)替系統(tǒng)難度不斷變大。

2 見(jiàn)效見(jiàn)水特征

長(zhǎng)慶低滲透油藏油井產(chǎn)量變化特征總體可分為三個(gè)階段[2]：一是初期遞減階段：油井見(jiàn)效具有明顯的滯后期，這一時(shí)期產(chǎn)量遞減大；二是見(jiàn)效穩(wěn)產(chǎn)階段：主要表現(xiàn)為三種類型，Ⅰ類是注水見(jiàn)效后單井產(chǎn)能上升；Ⅱ類是油井見(jiàn)效增產(chǎn)特征不明顯，但產(chǎn)能基本保持穩(wěn)定；Ⅲ類是油井見(jiàn)效后很快見(jiàn)水并快速水淹，產(chǎn)量快速下降；三是后期遞減階段：隨著注水時(shí)間延長(zhǎng)，油井見(jiàn)水后含水上升速度加快，產(chǎn)能大幅度下降。

從不同類型油藏見(jiàn)效狀況看，總體上從低滲→特低滲→超低滲→致密油藏，注水見(jiàn)效難度逐步增大，見(jiàn)效程度下降（圖7），見(jiàn)效后增產(chǎn)幅度逐漸降低（圖8），有效期逐漸變短。其中，低滲透、特低滲油藏注水見(jiàn)效后以Ⅰ+Ⅱ類見(jiàn)效為主（圖9、圖10、圖11），比例占到見(jiàn)效井總數(shù)的90%左右；超低滲油藏以Ⅱ+ Ⅲ類見(jiàn)效為主（圖12、圖13），比例在70%以上，且相對(duì)于低滲和特低滲油藏來(lái)說(shuō)，Ⅲ類見(jiàn)效井的比例大幅增加；而致密油藏以見(jiàn)效即見(jiàn)水的Ⅲ類為主。

3 產(chǎn)量遞減規(guī)律

3.1 初期產(chǎn)能狀況

儲(chǔ)層物性是決定初期產(chǎn)量的主要因素，初期產(chǎn)能與滲透率呈現(xiàn)良好的正相關(guān)關(guān)系，滲透率越低，初期單井產(chǎn)能越低，從低滲透→特低滲→超低滲→致密油，初期單井產(chǎn)能逐漸越低（圖14、圖15）。

圖7 不同類型油藏見(jiàn)效比例及見(jiàn)效周期

圖8 不同類型油藏Ⅰ類見(jiàn)效井增產(chǎn)比例

圖9 不同類型油藏不同類型見(jiàn)效井比例

圖10 低滲透主力油藏見(jiàn)效特征曲線

圖11 特低滲透主力油藏見(jiàn)效特征曲線

圖12 超低滲透主力油藏見(jiàn)效特征曲線

圖13 致密油主力油藏見(jiàn)效特征曲線

圖14 主力區(qū)塊初期單井產(chǎn)能與滲透率

3.2 產(chǎn)量變化特征

不同類型油藏產(chǎn)量變化特征不同。低滲透侏羅系油藏產(chǎn)量變化特征表現(xiàn)為：初期遞減時(shí)間短，平均為9個(gè)月，遞減幅度小，平均遞減期末產(chǎn)量為投產(chǎn)初期產(chǎn)量的89.1%；穩(wěn)產(chǎn)期時(shí)間長(zhǎng)，在三年以上，平均為37.2個(gè)月，注水見(jiàn)效后，產(chǎn)量上升幅度大，平均為初期遞減期末產(chǎn)量的106.1%（圖16）。

圖15 不同類型油藏初期單井產(chǎn)能狀況（定向井）

圖16 低滲透侏羅系主力油藏投產(chǎn)拉齊生產(chǎn)曲線

低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3油藏：初期遞減時(shí)間較短，基本在一年左右，平均為12.8個(gè)月，遞減幅度較小，期末產(chǎn)量為投產(chǎn)初期產(chǎn)量的74.4%；穩(wěn)產(chǎn)期時(shí)間長(zhǎng)，在三年左右，平均為35.4個(gè)月，注水見(jiàn)效后，產(chǎn)量上升幅度較大，平均為初期遞減期末產(chǎn)量的102.1%（圖17）。

特低滲透油藏：初期遞減時(shí)間較長(zhǎng)，平均為15.2個(gè)月，遞減幅度較大，遞減期末產(chǎn)量為投產(chǎn)初期產(chǎn)量的不足70%，平均為68.7%；穩(wěn)產(chǎn)期時(shí)間較長(zhǎng)，在2~3年之間，平均為27.5個(gè)月，注水見(jiàn)效后，產(chǎn)量略有上升，平均為初期遞減期末產(chǎn)量的101.1%（圖18）。

從超低滲和致密油油藏產(chǎn)量變化趨勢(shì)來(lái)看，超低滲和致密油油藏的產(chǎn)量持續(xù)遞減，基本無(wú)穩(wěn)產(chǎn)期，初期遞減幅度大，后期有所減緩（圖19、圖20）。

圖17 低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3主力油藏投產(chǎn)拉齊生產(chǎn)曲線

圖18 特低滲主力油藏投產(chǎn)拉齊生產(chǎn)曲線

圖19 超低滲透主力油藏投產(chǎn)生產(chǎn)曲線

圖20 致密油主力油藏投產(chǎn)拉齊生產(chǎn)曲線

3.3 遞減規(guī)律

從不同類型油藏的初期遞減狀況來(lái)看，初期遞減與儲(chǔ)層物性呈負(fù)相關(guān)性，從低滲→特低滲→超低滲→致密油藏，初期產(chǎn)能遞減損失逐漸增大（圖21、圖22）。

圖21 主力區(qū)塊初期遞減狀況（投產(chǎn)一年）

圖22 不同類型油藏初期遞減狀況（投產(chǎn)一年）

從遞減規(guī)律看[3]（表2），低滲透侏羅系和長(zhǎng)1~長(zhǎng)3高水飽油藏符合指數(shù)遞減，月遞減率1.29%；低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3非高水飽油藏和特低滲油藏符合雙曲遞減，遞減指數(shù)小于1，平均0.17，初始月遞減率小，平均0.68%；超低滲透和致密油也遵循雙曲遞減，但遞減指數(shù)大于1，平均3.38，表明初期遞減率大，平均22.5%，后期迅速減緩[4]。

4 含水變化規(guī)律

不同類型油藏含水變化規(guī)律不同（表3）。低滲透侏羅系油藏含水上升規(guī)律表現(xiàn)為S型（圖23），初期含水上升緩慢，具有一定的低含水穩(wěn)產(chǎn)期，水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果好，采收率高[5]，如樊中區(qū)（圖24）；低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3高水飽油藏含水變化規(guī)律主要表現(xiàn)為S-凸型和凸型（圖25），低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3常規(guī)油藏則表現(xiàn)為S型（圖26）；特低滲透油藏含水變化規(guī)律主要表現(xiàn)為S型和S-凸型（圖27），初期含水上升率小，中期采出程度含水上升快，高含水期含水上升率逐漸減小，最終采收率較高；而超低滲和致密油油藏，其含水變化規(guī)律以凸型為主，在中低含水期含水即快速上升，采收率相對(duì)較低，水驅(qū)效果差（圖28）。

表2 長(zhǎng)慶不同類型主力油藏遞減規(guī)律統(tǒng)計(jì)表

表3 長(zhǎng)慶低滲透不同類型主力油藏含水上升規(guī)律

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）不同類型油藏開(kāi)發(fā)特征及開(kāi)發(fā)規(guī)律不同。從低滲→特低滲→超低滲→致密油，隨著儲(chǔ)層滲透率的降低，初期單井產(chǎn)能越來(lái)越低，有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)建立難度越來(lái)越大，初期遞減期延長(zhǎng)，遞減率增大，見(jiàn)效時(shí)間推遲，見(jiàn)效后產(chǎn)量上升幅度減小，見(jiàn)水井比例增大，含水上升規(guī)律由S型轉(zhuǎn)變?yōu)橥剐?，水?qū)效果變差。

（2）低滲透油藏注水后壓力驅(qū)替系統(tǒng)易于建立，同步注水開(kāi)發(fā)效果好于滯后注水開(kāi)發(fā)，遞減類型以指數(shù)遞減為主，含水上升規(guī)律表現(xiàn)為S型，中低含水期是主要的采出階段，因此開(kāi)發(fā)中應(yīng)加強(qiáng)注采井網(wǎng)完善、精細(xì)注采調(diào)整，延長(zhǎng)中低含水期，提高水驅(qū)采收率。

圖23 低滲透侏羅系主力油藏含水變化曲線

圖24 樊中區(qū)投產(chǎn)拉齊生產(chǎn)曲線

圖25 低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3高水飽油藏含水變化曲線

圖26 低滲透長(zhǎng)1~長(zhǎng)3常規(guī)油藏含水變化曲線

圖27 特低滲透主力油藏含水變化曲線

圖28 超低滲透和致密油主力油藏含水變化曲線

（3）特低滲油藏一次井網(wǎng)注水開(kāi)發(fā)能夠建立有效壓力驅(qū)替系統(tǒng)，水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果整體較好，遞減規(guī)律表現(xiàn)為雙曲遞減，含水上升規(guī)律以S型和S-凸型，開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)精細(xì)小層刻畫(huà)、持續(xù)精細(xì)注采調(diào)控、強(qiáng)化綜合治理、適時(shí)開(kāi)展加密調(diào)整等提高采收率試驗(yàn)，不斷提高水驅(qū)波及程度，延緩含水上升速度，提高水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果。

（4）超低滲油藏儲(chǔ)層物性差，有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)未全面建立，油井見(jiàn)效困難，初期遞減大，含水上升快，提液穩(wěn)產(chǎn)難度大，開(kāi)發(fā)中應(yīng)加強(qiáng)精細(xì)單砂體刻畫(huà)，細(xì)分注采單元，細(xì)化注采政策，并開(kāi)展低產(chǎn)井治理、周期注水、沿裂縫強(qiáng)化注水、小排距加密調(diào)整試驗(yàn)等，不斷提高油田開(kāi)發(fā)效果。

（5）致密油藏注水開(kāi)發(fā)有效壓力系統(tǒng)很難建立，定向井注水開(kāi)發(fā)初期單井產(chǎn)能低，見(jiàn)水程度高，產(chǎn)能損失大，開(kāi)發(fā)效果差，因此致密油開(kāi)發(fā)應(yīng)以水平井自然能力開(kāi)發(fā)為主，并加強(qiáng)周期注水、注水吞吐及異步注采試驗(yàn)等，持續(xù)探索致密油合理能量補(bǔ)充方式。

[1]李道品. 低滲透砂巖油田開(kāi)發(fā)[M]. 北京： 石油工業(yè)出版社，1997.

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[3]李傳亮，孔祥言，許廣明. 產(chǎn)量遞減規(guī)律的診斷方法[J]. 石油鉆采工藝，1998，20（16）：68-70.

[4]姜漢橋， 姚軍， 姜瑞忠. 油藏工程原理與方法[M]. 東營(yíng)： 中國(guó)石油大學(xué)出版社， 2001.

[5]陳元千. 水驅(qū)曲線關(guān)系式的推導(dǎo)[J]. 石油學(xué)報(bào)， 1985， 6（2）：69-78.

Study on the Development Law for the Different Types of Reservoirs in Changqing Oil Field

CAO Jun1,2, LI Yuzheng1,2, CHENG Haojie1,2, WANG Siyi1,2, CHE Qijun1,2
（1. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an Shanxi 710018, China；2. National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields, Xi'an Shanxi 710018, China）

Based on the geological characteristics and permeability, the authors classify the low permeability reservoirs in Changqing Oilfield into four types i.e. low permeability， very low permeability， ultra-low permeability and dense reservoirs. The development characteristics and law， including changes of reservoir pressure， water flooding response， production decline patterns and water cut increasing law, are also systemically studied. This paper points out the main contradiction existing in the development process of different types of reservoirs, and provides technical support to make the development countermeasures for stabilizing production in different types of reservoirs.

Permeability； reservoir types； formation pressure； water flooding response； water cut increasing law； production decline pattern

TE348

A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.03.053

1008-2336（2016）03-0053-08

2016-05-23；改回日期：2016-06-29

長(zhǎng)慶上產(chǎn)5000萬(wàn)噸重大專項(xiàng)長(zhǎng)慶特低滲透油藏穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率技術(shù)研究（編號(hào)：2011E-1305）。

曹軍，男，1983年生，工程師，主要從事油田開(kāi)發(fā)穩(wěn)產(chǎn)研究工作。E-mail: dxj1_cq@petrochina.com.cn。