渤海A油田復(fù)雜巖性油藏延長(zhǎng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)研究

段 宇，王美楠，楊東東，李文忠，別夢(mèng)君

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452）

渤海A油田位于渤海西部海域，主要目的層為古生界奧陶系碳酸鹽巖潛山儲(chǔ)層和新生界古近系沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層，油田巖性復(fù)雜，渤海油田關(guān)于同類型油藏開發(fā)經(jīng)驗(yàn)較少[1，2]?？紤]到開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)因素，油田整體開發(fā)方案編制工作一直沒有展開。為進(jìn)一步落實(shí)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)油田復(fù)雜的地質(zhì)油藏條件，本文詳細(xì)分析油田地質(zhì)油藏資料，針對(duì)開發(fā)可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)逐一解剖，有針對(duì)性的設(shè)計(jì)了兩口開發(fā)評(píng)價(jià)井的延長(zhǎng)測(cè)試方案。通過延長(zhǎng)測(cè)試方案逐一落實(shí)復(fù)雜巖性油藏開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，從而最大限度的降低了油田整體開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。本文研究成果為渤海復(fù)雜巖性油藏開發(fā)提供了很好的開發(fā)思路，具有一定借鑒意義。

1 地質(zhì)油藏條件

1.1 地質(zhì)條件

渤海A油田位于渤海西部海域，已完鉆探井5口。油田有兩套主要的目的層，分別為下古生界奧陶系潛山碳酸鹽巖儲(chǔ)層和新生界古近系沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層，油藏埋深海拔-3 400 m～-3 500 m。

分析油田儲(chǔ)量規(guī)模，探明儲(chǔ)量分布在1、2井區(qū)（見圖1），其中1井區(qū)占探明儲(chǔ)量的82.5%，是油田開發(fā)的主力井區(qū)。分析縱向上兩套目的層的儲(chǔ)量規(guī)模，沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層探明儲(chǔ)量占了油田總探明儲(chǔ)量的70%，是油田開發(fā)的主力層位。

沙河街組儲(chǔ)層巖性以生屑云巖為主，礦物成分白云石含量為85%以上。1井、2井揭示的沙河街組儲(chǔ)層厚度分別為31.2 m、19.7 m，低部位的5井未鉆遇有效儲(chǔ)層，儲(chǔ)層平面分布有較大變化。滲透率分布范圍為20.1 mD～73.6 mD。碳酸鹽巖潛山儲(chǔ)層巖性為泥～粉晶白云巖，主要發(fā)育在潛山頂部的溶蝕、破碎帶、潛山面下20 m～100 m的范圍內(nèi)。儲(chǔ)集類型以孔、縫為主，孔隙和裂縫充填嚴(yán)重，物性較差。

1.2 流體性質(zhì)

沙河街組儲(chǔ)層流體的地面原油密度為0.869 t/m3～0.875 t/m3，地層原油黏度 0.63 mPa·s；奧陶系潛山儲(chǔ)層流體的地面原油密度：0.854 t/m3～0.876 t/m3，地層原油黏度：1.62 mPa·s。流體性質(zhì)屬于輕質(zhì)油，油品性質(zhì)較好。

1.3 油藏類型

沙河街組與古生界潛山兩套儲(chǔ)層上下疊置，沙河街組儲(chǔ)層披覆在潛山之上。沿不整合面呈層狀分布，為受構(gòu)造控制的巖性-構(gòu)造油藏（見圖2）。

1井和2井在潛山和沙河街儲(chǔ)層之間分別鉆遇9.5 m和5.2 m的低滲層。錄井顯示低滲層的巖性為泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖。從測(cè)井解釋結(jié)果看，這套低滲透層平均孔隙度值為5.1%，平均滲透率值為0.1 mD。通過2井低滲層段獲取的巖心進(jìn)行觀察，可見一定數(shù)量的裂縫，但是多數(shù)裂縫被方解石充填。

2 開發(fā)面臨風(fēng)險(xiǎn)

2.1 沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層橫向分布不穩(wěn)定，儲(chǔ)量規(guī)模和儲(chǔ)層連通性存在風(fēng)險(xiǎn)

沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層探明儲(chǔ)量占油田總探明儲(chǔ)量的70%，是該油田主要開發(fā)層系。通過采用恢復(fù)古地貌與沉積模式相結(jié)合的方法開展儲(chǔ)層展布特征研究[3]，確定生屑云巖儲(chǔ)層向古隆起高部位厚度逐漸減薄，因此構(gòu)造高部位儲(chǔ)層儲(chǔ)量規(guī)模存在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)本油田，沙河街組沉積時(shí)受潛山形態(tài)的影響，古地貌起伏高差較大，從而影響儲(chǔ)層橫向分布的穩(wěn)定性，沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層連通性存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 渤海A油田沙河街組含油面積圖

圖2 渤海A油田油藏剖面圖

2.2 潛山頂部低滲透層不穩(wěn)定分布，沙河街儲(chǔ)層開發(fā)存在見水風(fēng)險(xiǎn)

已有鉆井資料顯示，潛山儲(chǔ)層和沙河街儲(chǔ)層之間發(fā)育一套低滲層。這套低滲透層受碳酸鹽巖潛山頂部風(fēng)化殼長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕淋濾作用，物性較差。巖心及成像測(cè)井顯示裂縫較為發(fā)育，絕大多數(shù)裂縫被方解石充填。但探井資料有限，僅1、2井鉆遇了這套低滲透層，低滲透層存在分布不穩(wěn)定的情況。根據(jù)測(cè)試資料分析，油田潛山儲(chǔ)層存在一定水體。2井在潛山儲(chǔ)層進(jìn)行了DST測(cè)試時(shí)出水。如果潛山儲(chǔ)層和沙河街儲(chǔ)層之間的低滲層穩(wěn)定，潛山水體不能通過低滲透層溝通到沙河街儲(chǔ)層。但如果這套低滲儲(chǔ)層分布不穩(wěn)定，潛山水體可能溝通到沙河街儲(chǔ)層，沙河街開發(fā)存在見水風(fēng)險(xiǎn)。

3 延長(zhǎng)測(cè)試方案研究

3.1 延長(zhǎng)測(cè)試目的

通過延長(zhǎng)測(cè)試[4-6]進(jìn)一步落實(shí)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，通過延長(zhǎng)測(cè)試方案降低油田開發(fā)存在的風(fēng)險(xiǎn)，從而指導(dǎo)油田整體開發(fā)方案部署。通過測(cè)試主要達(dá)到以下幾個(gè)目的：

（1）落實(shí)沙河街組生屑云巖儲(chǔ)量規(guī)模、潛山頂部低滲層分布及裂縫發(fā)育程度；（2）落實(shí)沙河街組儲(chǔ)層連通性；（3）落實(shí)潛山頂部低滲層穩(wěn)定性；（4）評(píng)價(jià)潛山地質(zhì)模式。

3.2 井位設(shè)計(jì)

由于渤海A油田1井區(qū)探明儲(chǔ)量較大，占沙河街組動(dòng)用儲(chǔ)量的82.5%。且1井區(qū)的1井沙河街組DST測(cè)試的壓力資料探測(cè)半徑140 m，不能包含整個(gè)含油區(qū)域；而2井區(qū)的2井沙河街組DST測(cè)試的壓力資料探測(cè)半徑較大，基本可以覆蓋2井區(qū)含油面積。相比2井區(qū)，1井區(qū)在儲(chǔ)層連通性風(fēng)險(xiǎn)更高。基于以上兩個(gè)原因，開發(fā)評(píng)價(jià)井部署在1井區(qū)。

設(shè)計(jì)1口定向井7井和A-1水平井A-8H井的兩口開發(fā)評(píng)價(jià)井，定向井鉆穿沙河街組和潛山儲(chǔ)層，主要落實(shí)沙河街組儲(chǔ)層分布、儲(chǔ)量規(guī)模、潛山頂部低滲層分布、裂縫發(fā)育程度；水平井部署在沙河街組，落實(shí)沙河街組儲(chǔ)層連通性及潛山頂部低滲層的穩(wěn)定性。開發(fā)評(píng)價(jià)井井位圖（見圖3）。

3.3 落實(shí)手段

目的（1）落實(shí)手段：通過利用7井在沙河街組鉆遇情況，結(jié)合已有探井及評(píng)價(jià)井資料確定沙河街組靜態(tài)儲(chǔ)量，落實(shí)沙河街組儲(chǔ)量規(guī)模。同時(shí)，利用7井取心、成像測(cè)井、核磁共振測(cè)井等靜態(tài)資料評(píng)價(jià)潛山裂縫發(fā)育程度及潛山頂部低滲層分布。

目的（2）落實(shí)手段：利用1井、7井、8H井的儲(chǔ)層對(duì)比資料，初步判斷沙河街組連通性。同時(shí)，利用7井和8H井的地層壓力恢復(fù)資料，計(jì)算油井探測(cè)半徑，確定儲(chǔ)層展布范圍，判斷儲(chǔ)層連通性。利用7井和8H井的地層壓力監(jiān)測(cè)結(jié)果，綜合判斷儲(chǔ)層連通性。

目的（3）落實(shí)手段：利用7井與已有探井及評(píng)價(jià)井靜態(tài)資料對(duì)潛山頂部低滲層穩(wěn)定性初步評(píng)價(jià)；7井沙河街組測(cè)試結(jié)束后，再次測(cè)試潛山地層靜壓，對(duì)比沙河街和潛山壓力降，判斷潛山頂部低滲層穩(wěn)定性。通過沙河街組動(dòng)態(tài)資料并結(jié)合地層壓力資料、地層水分析資料判斷潛山頂部低滲層穩(wěn)定性。

目的（4）落實(shí)手段：利用7井測(cè)試潛山，評(píng)價(jià)潛山地質(zhì)模式。通過數(shù)值模擬研究，確定潛山水體倍數(shù)與潛山地層壓力下降值有明顯的相關(guān)性。根據(jù)數(shù)模研究結(jié)果分析，當(dāng)潛山水體2倍，測(cè)試1個(gè)月后，潛山模擬地層壓力下降0.890 MPa；當(dāng)潛山水體2～10倍，測(cè)試2個(gè)月后，潛山模擬地層壓力下降0.930 MPa；當(dāng)潛山水體大于30倍，測(cè)試2個(gè)月后，潛山模擬地層壓力下降0.380 MPa或者變化不明顯（見圖4）。

圖3 渤海A油田開發(fā)評(píng)價(jià)井井位圖

3.4 延長(zhǎng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)

油田部署兩口開發(fā)評(píng)價(jià)井7井、8H井進(jìn)行延長(zhǎng)測(cè)試。根據(jù)地質(zhì)油藏、鉆完井、采油工程、海洋工程、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等諸多專業(yè)進(jìn)行開發(fā)方案測(cè)算，當(dāng)7井沙河街組儲(chǔ)層厚度小于15 m時(shí)，油田儲(chǔ)層規(guī)模過小，整體開發(fā)內(nèi)部收益率較低。所以，當(dāng)7井沙河街組儲(chǔ)層厚度小于15 m時(shí)，放棄油田整體開發(fā)，轉(zhuǎn)為快速開發(fā)方式回收試采成本。

（1）7井在1井區(qū)沙河街組高部位鉆遇油層厚度＜15 m：不實(shí)施8H井，7井側(cè)鉆至1井附近，快速開采沙河街組。因?yàn)?井鉆遇沙河街組儲(chǔ)層厚度31 m，保證7井具有較高產(chǎn)量，快速回收油田試采成本。

（2）7井在1井區(qū)沙河街組高部位鉆遇油層厚度≥15 m：油田具備整體開發(fā)的儲(chǔ)量基礎(chǔ)，實(shí)施8H井。潛山、沙河街組采用2口開發(fā)評(píng)價(jià)井進(jìn)行延長(zhǎng)測(cè)試。7井設(shè)計(jì)為定向井，鉆穿沙河街儲(chǔ)層和潛山儲(chǔ)層，先測(cè)試潛山儲(chǔ)層，后測(cè)試沙河街儲(chǔ)層，8H井開井直接測(cè)試沙河街儲(chǔ)層。

3.4.1 潛山水體2倍情況 油藏?cái)?shù)值模擬研究結(jié)果表明，7井在潛山以配產(chǎn)產(chǎn)能測(cè)試1個(gè)月，如潛山地層壓力下降≥0.890 MPa，則可判斷潛山能量小于2倍，水體能量較弱。此時(shí)潛山測(cè)試結(jié)束，7井上返測(cè)試沙河街儲(chǔ)層。因?yàn)闈撋剿w能量較弱，潛山頂部低滲層分布穩(wěn)定與否均不會(huì)影響油田整體開發(fā)方案，沙河街儲(chǔ)層不存在見水風(fēng)險(xiǎn)。

圖4 潛山不同測(cè)試時(shí)間下地層壓力下降與水體倍數(shù)變化關(guān)系

測(cè)試沙河街儲(chǔ)層時(shí)，要求7井、8H井進(jìn)行關(guān)井壓恢測(cè)試，用于判斷沙河街組儲(chǔ)層連通性。若1井區(qū)沙河街組儲(chǔ)層連通，本油田可整體注水開發(fā)；若沙河街儲(chǔ)層不連通，則整體方案可設(shè)計(jì)為衰竭開發(fā)方式。

3.4.2 潛山水體在水體2～10倍情況 油藏?cái)?shù)值模擬研究表明，7井在潛山以配產(chǎn)產(chǎn)能測(cè)試2個(gè)月后，如潛山地層壓力下降0.930 MPa，則測(cè)試可以判斷潛山水體在水體2～10倍。此時(shí)潛山頂部低滲層穩(wěn)定性對(duì)油田開發(fā)均有影響，當(dāng)潛山頂部低滲層穩(wěn)定時(shí)油田可以整體開發(fā)；如果潛山頂部低滲層不穩(wěn)定，則沙河街儲(chǔ)層存在一定見水風(fēng)險(xiǎn)，油田不具備開發(fā)條件。

7井測(cè)試2個(gè)月后測(cè)試沙河街儲(chǔ)層，測(cè)試沙河街儲(chǔ)層時(shí)，要求7井、8H井進(jìn)行關(guān)井壓恢測(cè)試，用于判斷沙河街組儲(chǔ)層連通性。若沙河街組連通，且潛山頂部低滲層穩(wěn)定時(shí)，本油田可整體注水開發(fā)；若沙河街組連通，潛山頂部低滲層分布不穩(wěn)定時(shí)，本油田不具備整體開發(fā)條件；若沙河街組不連通，潛山頂部低滲層分布穩(wěn)定時(shí)，本油田具備衰竭開發(fā)條件。

3.4.3 潛山水體大于30倍情況 油藏?cái)?shù)值模擬研究表明，7井在潛山以配產(chǎn)產(chǎn)能測(cè)試2個(gè)月后，如潛山地層壓力下降0.38 MPa或更小，則說(shuō)明潛山具有較大水體（水體倍數(shù)大于30倍）。此時(shí)潛山測(cè)試結(jié)束，7井上返測(cè)試沙河街儲(chǔ)層。鑒于潛山水體規(guī)模較大，此時(shí)潛山頂部低滲層穩(wěn)定性對(duì)油田開發(fā)影響至關(guān)重要。當(dāng)潛山頂部低滲層穩(wěn)定時(shí)油田可以整體開發(fā)；如果潛山頂部低滲層不穩(wěn)定，則油田不具備開發(fā)條件。

7井測(cè)試2個(gè)月后測(cè)試沙河街儲(chǔ)層，鑒于潛山水體規(guī)模較大，建議7井和8H井可適當(dāng)考慮提產(chǎn)，進(jìn)一步判斷潛山頂部低滲層穩(wěn)定性。同時(shí)要求7井、8H井進(jìn)行關(guān)井壓恢測(cè)試，用于判斷沙河街組儲(chǔ)層連通性。若沙河街組連通，且潛山頂部低滲層穩(wěn)定時(shí)，本油田可整體注水開發(fā)；若沙河街組連通，潛山頂部低滲層分布不穩(wěn)定時(shí)，本油田不具備整體開發(fā)條件；若沙河街組不連通，潛山頂部低滲層分布穩(wěn)定時(shí)，本油田具備衰竭開發(fā)條件。

3.5 延長(zhǎng)測(cè)試方案流程

3.5.1 7井延長(zhǎng)測(cè)試流程7井在測(cè)試之前，先測(cè)沙河街組、潛山原始地層壓力。建議7井在潛山測(cè)試1～2個(gè)月之后，上返測(cè)試沙河街組，根據(jù)潛山測(cè)試過程中壓力降情況確定潛山測(cè)試時(shí)間。如果潛山為2倍水體，預(yù)測(cè)測(cè)試1個(gè)月壓力已明顯下降0.89 MPa，建議7井潛山測(cè)試1個(gè)月，之后上返測(cè)試沙河街儲(chǔ)層；如果潛山為10倍水體，預(yù)測(cè)測(cè)試2個(gè)月壓力下降0.93 MPa，建議7井潛山測(cè)試2個(gè)月，之后上返測(cè)試沙河街儲(chǔ)層；如果潛山水體能量大于30倍，測(cè)試2個(gè)月后，潛山地層壓力下降0.380 MPa或者變化不明顯。建議7井潛山測(cè)試2個(gè)月，之后上返測(cè)試沙河街儲(chǔ)層。

測(cè)試時(shí)要求7井進(jìn)行關(guān)井壓恢測(cè)試3次：潛山測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行1次，沙河街測(cè)試過程中獲得穩(wěn)定產(chǎn)能后進(jìn)行1次，測(cè)試完成后進(jìn)行1次。單次關(guān)井壓力恢復(fù)時(shí)間 3 d～5 d。

3.5.2 8H井延長(zhǎng)測(cè)試流程 8H井測(cè)試時(shí)間內(nèi)一直測(cè)試沙河街組。測(cè)試開井前首先測(cè)試沙河街組原始地層壓力，而后開井生產(chǎn)。測(cè)試時(shí)要求8H井進(jìn)行關(guān)井壓恢測(cè)試2次：沙河街測(cè)試過程中獲得穩(wěn)定產(chǎn)能后進(jìn)行1次，測(cè)試完成后進(jìn)行1次。單次關(guān)井壓力恢復(fù)時(shí)間3～5天。

4 結(jié)論

（1）分析油田地質(zhì)油藏條件，確定油田面臨沙河街組生屑云巖儲(chǔ)層橫向分布不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)以及沙河街儲(chǔ)層開發(fā)存在見水風(fēng)險(xiǎn)。

（2）針對(duì)油田開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合已鉆井資料，確定開發(fā)評(píng)價(jià)井井?dāng)?shù)、井位、井型及測(cè)試層位。

（3）通過數(shù)值模擬研究，設(shè)計(jì)兩口開發(fā)評(píng)價(jià)井工作制度，通過預(yù)測(cè)壓力資料，確定開發(fā)評(píng)價(jià)井測(cè)試方案及流程，逐步落實(shí)油田開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。