氣頂邊水斷塊油藏開采特征分析與開發(fā)方式優(yōu)化

程 大 勇

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院， 天津 300452)

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氣頂邊水斷塊油藏開采特征分析與開發(fā)方式優(yōu)化

程 大 勇

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院， 天津 300452)

針對油田最終采收率進一步提高的問題，進行油藏開采特征與開發(fā)方式研究。根據(jù)斷層發(fā)育、流體系統(tǒng)分布及天然能量差異，將錦州南油田開發(fā)單元劃分為大氣頂油藏、小氣頂邊水活躍型油藏及小氣頂弱邊水油藏。結合地質油藏特點，運用油藏數(shù)值模擬技術，研究各油藏開發(fā)方式的適應性。研究發(fā)現(xiàn)，大氣頂油藏及小氣頂邊水活躍型油藏宜采用衰竭式開發(fā)，小氣頂弱邊水油藏宜采用注水開發(fā)。

氣頂；邊水；開采特征；開發(fā)方式

1 油藏概況

錦州南油田位于渤海遼東灣海域，構造上位于遼西低凸起的中北段，屬于古潛山背景上發(fā)育的近北東向斷裂半背斜。油田范圍內斷層發(fā)育，遼西2號斷層將錦州南構造切割成東、西高帶。

油田主要含油層系古近系沙河街組2段，為辮狀河三角洲沉積，儲層巖性較為疏松，連通性好。儲集類型以原生粒間孔為主，具有中高孔滲的儲集物性特征，孔隙度多大于25%，滲透率多大于100×10-3μm2。地層原油飽和壓力高，14.3～16.4 MPa；地飽壓差比較小，0.5～2.0 MPa；溶解氣油比中等，50～75；黏度低，0.71～3.04 mPa·s。地面原油具有密度中等(0.859～0.935 gcm3)、黏度低(4.86～25.64 mPa·s)、膠質瀝青質含量中等、凝固點低、含蠟量及含硫量低等特征。壓力梯度范圍為70～90 kPam，壓力系數(shù)為1.04，地溫梯度為3 ℃hm，溫壓系統(tǒng)正常。

2 油藏類型劃分及開采特征分析

錦州南油田沙2段油氣沿砂體呈層狀分布，且油氣層明顯受構造控制，沙2段屬于由多個斷塊組成、具多套油氣水系統(tǒng)的層狀構造油藏。按照斷裂系統(tǒng)，在平面上將沙2段劃分為4個井區(qū)(見圖1)； 按照流體系統(tǒng)分布, 縱向上將沙2段劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油組(見圖2)。

2.1 油藏類型劃分

沙河街組沙2段各油藏氣頂指數(shù)、水體能量差異較大，首先根據(jù)氣頂指數(shù)將油藏類型劃分為大氣頂油藏(氣頂指數(shù)大于1.5)與小氣頂油藏(氣頂指數(shù)小于1.5);然后再根據(jù)各開發(fā)單元水體能量大小，將小氣頂油藏細分為邊水活躍型與弱邊水型。

圖1 錦州南油田沙2段含油氣面積圖

圖2 錦州南油田沙2段油藏剖面圖

2.2 開采特征分析

不同類型的油藏生產(chǎn)過程中會表現(xiàn)出不同的開采特征，下面從地層壓降、氣竄與水竄、產(chǎn)量遞減等方面進行分析[1-2]。

(1) 地層壓降特征。通過對歷史壓力測試資料分析，得到已投產(chǎn)油藏采出程度與壓降關系曲線(見圖3)。每采出1%地質儲量，大氣頂油藏壓降達0.07～0.09 MPa，小氣頂邊水活躍型油藏壓降達0.09～0.10 MPa，小氣頂弱邊水油藏壓降達0.30～0.50 MPa。可見相對于小氣頂弱邊水油藏，大氣頂油藏與小氣頂邊水活躍型油藏開發(fā)過程中的地層壓力保持較高水平，天然能量充足。

圖3 不同類型油藏采出程度與壓降關系曲線

(2) 氣竄與水竄特征分析。目前沙2段已投產(chǎn)油藏均出現(xiàn)不同程度的氣竄與水竄[3]。其中，大氣頂油藏氣竄較為嚴重，無氣竄采油期不到半年，氣竄后生產(chǎn)氣油體積比可達600 以上(見圖4)；小氣頂邊水活躍型油藏主要表現(xiàn)為見水早、含水上升速度快。大氣頂油藏3井區(qū)Ⅰ油組含水上升，但含水上升速度相對緩慢(見圖5)。

(3) 產(chǎn)量遞減特征分析。目前沙2段已投產(chǎn)油藏均處于開發(fā)初期，依靠天然能量進行開發(fā)?？傮w表現(xiàn)為，產(chǎn)量遞減較快，平均月遞減率均在3.0%以上。由于受到氣竄的影響，與小氣頂油藏相比，大氣頂油藏初期產(chǎn)量遞減更快，平均月遞減率在4.0%以上。

圖4 不同類型油藏開采過程中生產(chǎn)氣油比對比曲線

圖5 不同類型油藏開采過程中含水率對比曲線

3 油藏數(shù)值模擬研究

針對大氣頂油藏、小氣頂邊水活躍型油藏、小氣頂弱邊水油藏，分別選擇具有代表性的3井區(qū)Ⅰ油組、3井區(qū)Ⅲ油組、27井區(qū)Ⅱ油組等單元進行研究。

3.1 建立模型

利用Petrel軟件建立構造、物性等三維精細地質模型，然后利用Eclipse軟件E100模塊轉化成油藏模型。平面網(wǎng)格步長為50 m×50 m，縱向網(wǎng)格步長為2 m。油水相對滲透率曲線根據(jù)地層條件下評價井取心樣品實驗結果繪制而成，地層流體性質根據(jù)評價井地下樣品高壓物性實驗結果來判斷。

3.2 設計方案

根據(jù)研究區(qū)域生產(chǎn)動態(tài)，對單井含水率、氣油比及壓力進行擬合。從總體擬合精度來看，95%以上的井擬合度較好。在此基礎上，針對各研究單元設計了2套天然能量與注水開發(fā)方案[4-5]，進行了對比分析。

3.3 分析預測結果

在大氣頂邊水活躍型油藏(如3井區(qū)Ⅰ油組)中，其氣頂和邊水能量均較強，注水開發(fā)對提高采出程度所起作用不大。針對此類油藏，推薦采用衰竭式開發(fā)，采收率可達26.1%。

在小氣頂邊水活躍型油藏(如3井區(qū)Ⅲ油組)中，天然水體能量較強，采用注水開發(fā)將導致嚴重的油侵氣區(qū)，并使采油井過早水淹，嚴重影響開發(fā)效果。針對此類油藏，推薦衰竭開采方式，采收率可達29.6%。

4 結 語

根據(jù)油藏天然能量差異，提出將沙河街組氣頂邊水油藏劃分為3種油藏類型，即大氣頂油藏、小氣頂邊水活躍型油藏及小氣頂弱邊水型油藏。

動態(tài)生產(chǎn)資料表明，大氣頂油藏與小氣頂邊水活躍型油藏開發(fā)過程中地層壓力保持較高水平，但分別具有較為嚴重的氣竄與水竄特征，生產(chǎn)過程中應注意控制采油速度；而小氣頂弱邊水型油藏產(chǎn)量遞減較快，開發(fā)過程中應注意有效地保持地層能量。

大氣頂油藏與小氣頂邊水活躍型油藏宜采用衰竭式開發(fā)，小氣頂弱邊水油藏宜采用注水開發(fā)。

[1] 喻高明，凌建軍，王家宏，等.氣頂?shù)姿筒亻_采特征及開發(fā)策略[J].石油天然氣學報，2007，29(6)：142-145.

[2] 伍友佳.氣頂驅開采特征[J].天然氣工業(yè)，2000，20(6)：76-79.

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[4] 姚約東，李相方.氣頂油氣田開發(fā)程序的探討[J].天然氣工業(yè)，2005，25(2)：124-126.

[5] 張勇，杜志敏，郭肖，等.底水凝析氣藏薄油環(huán)開采數(shù)值模擬方法研究[J].石油學報，2009，30(1)：88-91.

Analysis and Optimization on the Development of Fault Block Reservoir With Gas Cap Edge Water

CHENGDayong

(Bohai Oilfield Research Institute, Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin 300452, China)

In order to increase the ultimate recovery, this paper focuses on the research of characteristics and development methods of reservoir exploitation. According to the distribution of fault development, fluid systems and natural energy differences, the South Jinzhou Oilfield could be divided into three types: air cap reservoir, stingy active type topside water reservoir and water reservoir stingy top weak side. Combined with geological reservoir characteristics, adaptability of development mode for various types of reservoirs is studied with the help of numerical reservoir simulation technology. Study results suggest that the oil reservoirs with big gas cap and the oil reservoirs with small gas cap and active edge water should be developed by natural energy, the oil reservoirs with big gas cap and weak edge water should be developed by water flooding.

gas-cap; edge water; recovery feature; development scheme

2016-09-03

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”子課題“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調整油藏工程技術示范”(2011ZX05057-001)

程大勇(1984 — )，男，碩士，工程師，研究方向為油氣田開發(fā)。

TE341

A

1673-1980(2017)02-0012-03