大慶長垣油田井震結(jié)合高效井挖潛研究

梁文福

(1.大慶油田有限責(zé)任公司 第二采油廠，黑龍江 大慶 163000；2.大慶油田有限責(zé)任公司 油田開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā)應(yīng)用項目部，黑龍江 大慶 163000)

引 言

王秀娟等人[1-4]通過精細構(gòu)造研究，深化了對油藏特征的認識，但忽略對斷層的認識。呂雙兵[5-8]通過三維地震像素處理和地震屬性處理技術(shù)、結(jié)合井震標定精細甄別確定小斷層，楊柏[9-12]通過井震結(jié)合研究“一井多斷”小斷層特征，但對于大斷層的準確性和合理性未提出合理解釋。本文將以井震結(jié)合精細油藏描述成果為指導(dǎo)，根據(jù)不同類型的剩余油進行局部挖潛，以期為特高含水開發(fā)階段剩余油挖潛提供參考。

1 油田開發(fā)現(xiàn)狀

大慶長垣油田通過多次加密調(diào)整，達到較高的開發(fā)水平，油田處于特高含水開發(fā)階段，剩余油普遍存在，局部相對富集，總體呈高含水狀態(tài)。截至目前，共鉆加密調(diào)整井6萬多口，對提高油田采收率、實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。2016年底，長垣油田綜合含水95%，采出程度48.9%，標定采收率52.8%(圖1)。

圖1 開發(fā)指標變化曲線Fig.1 Varying curves of development indexes

近三年新投產(chǎn)的水驅(qū)調(diào)整井主要開采薄差油層及表外儲層，初期平均含水93.7%，但仍有10.0%的井含水低于85%，平均單井日產(chǎn)油6.2 t。新投產(chǎn)的三次采油井開采一、二類油層，初期平均含水94.1%，但仍有11.0%的井含水低于85%，平均單井日產(chǎn)油7.9 t。

可以看出，長垣油田不具備整體規(guī)模加密調(diào)整的潛力，但可以通過精準地質(zhì)研究，尋找剩余油富集區(qū)，鉆打高效井，進行局部挖潛。

2 井震結(jié)合成果

2008年以來，長垣油田以井震結(jié)合精細油藏描述成果(表1)為指導(dǎo)，鉆打高效井498口，初期平均單井日產(chǎn)油9.8 t，含水78.5%，取得了較好的效果。長垣油田實現(xiàn)三維地震全覆蓋(圖2)，井震結(jié)合精細油藏描述為部署高效井挖潛提供了可靠依據(jù)。

圖2 地震資料采集區(qū)域分布Fig.2 Distribution map of seismic data acquisition areas

2.1 構(gòu)造精細表征

由于部分井鉆遇的斷點無法組合，斷層空間分布認識不夠精準，井位部署要躲斷層，影響了斷層附近剩余油挖潛。

2008年以來，利用三維地震資料，建立三維構(gòu)造模型，全面開展了井震結(jié)合精細構(gòu)造描述研究。形成“井定位置，震控形態(tài)”的井震結(jié)合三維構(gòu)造描述特色技術(shù)，實現(xiàn)了斷距3 m以上斷層的精準表征。完成了長垣油田所有區(qū)塊(65個)的精細構(gòu)造解釋和三維地質(zhì)建模。利用整體構(gòu)造建模技術(shù)建立了長垣油層組級整體構(gòu)造模型(圖3)，斷距3 m以上斷層的斷點組合率由78.5%提高到94.3%。

表1 井震結(jié)合精細構(gòu)造描述技術(shù)發(fā)展歷程Tab.1 Development process of fine structure description technology by well-seismic data combination

井震結(jié)合后斷層變化主要有以下幾點：(1)斷層數(shù)量明顯增多，新發(fā)現(xiàn)斷層多為低序級小斷層，斷層空間展布形態(tài)變化較大，斷層變化率達64.1%。斷層組合搭接關(guān)系改變，新增斷層，導(dǎo)致局部封閉及半封閉斷塊增加較多。(2)大斷層刻畫更加準確。規(guī)模較大斷層井震結(jié)合后變化相對較小，主要表現(xiàn)在局部位置、首尾延伸長度或走向發(fā)生變化。大斷層位置的描述更加準確，使開發(fā)調(diào)整敢于貼近斷層部署新井。

圖3 油層組整體構(gòu)造模型Fig.3 Integral structural model of oil layers

2.2 儲層精細描述

長垣油田以往主要依靠測井資料，依據(jù)模式繪圖法進行儲層細分沉積相描述，指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整發(fā)揮了重要作用。但井間砂體預(yù)測精度低，河道砂體邊界、走向及微相組合存在多解性，不能滿足特高含水期精準挖潛的需要。隨著井網(wǎng)加密，河道砂體寬度變窄，井間新增部分窄小河道砂體。2008年以來，持續(xù)開展了井震結(jié)合精細儲層描述技術(shù)攻關(guān)。依托典型區(qū)塊探索了3種井震結(jié)合儲層預(yù)測技術(shù)，明確了各項技術(shù)的成熟度和適用條件(表2)。

由表3可知，地震沉積學(xué)屬性分析技術(shù)能夠?qū)⒎至骱拥篮退路至骱拥郎绑w井間預(yù)測精度提高10%以上，預(yù)測符合率較高(表3)。應(yīng)用思路為水上分流河道：“砂中找泥”確定單一河道邊界；水下分流河道：“泥中找砂”確定窄河道邊界、走向。

地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)地震反演技術(shù)能夠?qū)拥郎绑w實現(xiàn)三維描述(表4)，對厚度大于2 m河道砂體的預(yù)測精度可提高12%以上。預(yù)測砂體厚度大于2 m時，與實際發(fā)育砂體符合。

通過井震結(jié)合精細儲層描述，深化了井間砂體連通關(guān)系的認識，為剩余油挖潛提供了重要依據(jù)。

表2 地震儲層預(yù)測技術(shù)適用性Tab.2 Applicability and perfection of seismic reservoir prediction technology

表3 地震沉積學(xué)屬性分析技術(shù)適用性及符合情況Tab.3 Applicability and conformity of seismic sedimentology attribute analysis technology

表4 地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)地震反演技術(shù)適用性及符合情況Tab.4 Applicability and conformity of geostatistics seismic inversion technology

3 高效井部署方法與效果

2008年以來，長垣油田將井震結(jié)合精細油藏研究成果用于指導(dǎo)剩余油挖潛，拓寬了挖潛空間。斷層附近已由風(fēng)險區(qū)變成潛力區(qū)，開發(fā)調(diào)整由“躲斷層”向“找斷層-靠斷層”轉(zhuǎn)變。針對不同潛力部位，劃分了7種潛力類型并提出了相應(yīng)的挖潛對策。對于斷層附近的部位，劃分了大斷層附近“井網(wǎng)控制不住型”、斷層變化導(dǎo)致“注采不完善型”以及小斷層變化導(dǎo)致的“局部遮擋型”3種潛力類型，相應(yīng)的挖潛對策依次為大斜度井、高效直井、補充直井、井別調(diào)整壓裂補孔；提出了微構(gòu)造附近部位微幅度構(gòu)造導(dǎo)致“局部剩余油”潛力類型，其挖潛對策為壓裂補孔；過渡帶邊部為構(gòu)造變化導(dǎo)致油水邊界認識變化潛力類型，對應(yīng)的挖潛對策為外擴布井；砂體變化部位存在砂體變化(走勢、邊界)導(dǎo)致“注采不完善型”、新發(fā)現(xiàn)窄小河道砂體2種潛力類型，其挖潛對策為井別調(diào)整壓裂補孔、鉆打水平井。

針對復(fù)雜斷塊區(qū)直井與配套措施綜合挖潛、斷層邊部鉆大斜度定向井以及窄河道砂體鉆水平井這3種挖潛對策提出了對應(yīng)的高效井部署方法。

3.1 直井+配套調(diào)整

薩北純油區(qū)西部以往布井時以“躲斷層”為主，本可在斷層區(qū)均勻布井219口，實際只鉆井167口，且以油井為主，斷層區(qū)注采完善程度低。井震結(jié)合研究后，該區(qū)斷層展布形態(tài)變化較大，需重新完善注采關(guān)系(表5)。

表5 注采系統(tǒng)調(diào)整Tab.5 Injection-production system adjustment

由表5可知，應(yīng)用井震結(jié)合研究成果認識指導(dǎo)該區(qū)進行注采系統(tǒng)調(diào)整，共部署新井184口，配套措施井88口。調(diào)整后效果顯著，水驅(qū)控制程度在調(diào)整前為80.1%，調(diào)整后上升至89.5%。多向連通比例在調(diào)整前為20.6%，調(diào)整后上升至30.4%。聚驅(qū)控制程度在調(diào)整前為27.3%，調(diào)整后上升至59.8%。預(yù)計純油區(qū)西部提高采收率2.21%，增加可采儲量124.45104t。

2010年，依據(jù)測井資料地質(zhì)認識成果，在南二區(qū)西部區(qū)域進行了井震結(jié)合構(gòu)造再認識，依據(jù)新的認識布署了二類油層聚驅(qū)井。

在斷層區(qū)補充聚驅(qū)井14口，其中采油井9口，初期平均單井日產(chǎn)油25.8 t，含水59.7%，增加產(chǎn)能6.97104t。又在斷塊區(qū)補充設(shè)計16口二次加密井(采油井14口)，初期平均單井日產(chǎn)油8.8 t，含水75.7%，增加產(chǎn)能3.7104t、可采儲量9.6104t。

3.2 在斷層邊部鉆大斜度定向井

開發(fā)實踐證明，斷層區(qū)剩余油主要是沿斷層面以傾斜立體空間形式分布。應(yīng)用井震結(jié)合精細構(gòu)造認識成果，提出了“貼斷層，掏墻角”的挖潛思路，即平行斷層面鉆定向井來挖掘剩余油(圖4)。其優(yōu)點為：①軌跡遠離直井控制區(qū)，②油層視厚度增加，③起到多口直井作用。

截至2016年底，共編制方案井107口井，已投產(chǎn)77口(表6)，建成產(chǎn)能相當于新投350口三次加密井，節(jié)省鉆井和基建投資3.5億元，同時降低了運維管理成本。

圖4 定向井設(shè)計思路Fig.4 Schematic map for design thought of directional well

以杏十三區(qū)為例，2008年開始注聚，2012年完成井震結(jié)合構(gòu)造研究，依據(jù)新成果發(fā)現(xiàn)斷層附近井網(wǎng)控制程度低。為了不影響聚驅(qū)開發(fā)效果，將挖潛延后。2015年轉(zhuǎn)為后續(xù)水驅(qū)后及時在斷層附近設(shè)計10口定向井，已投產(chǎn)9口，初期平均單井日產(chǎn)油14.0 t，綜合含水60.9%。

如杏13-44-P38井組，按五點法布井應(yīng)在332#斷層附近布1口聚驅(qū)采油井，但距斷層近且存在聚驅(qū)目的層斷失風(fēng)險，因此，未布井(圖5)。井震結(jié)合研究后，332#斷層西移，受斷層遮擋和聚合物驅(qū)替雙重作用，該區(qū)潛力大。進入后續(xù)水驅(qū)后，在該區(qū)設(shè)計定向井2口，已投產(chǎn)1口。雖然斷層附近剩余油相對富集，但仍有11.7%的井初期含水較高、產(chǎn)油量較低。大斜度定向井增加了油層視厚度和泄油面積，能夠有效挖潛較大規(guī)模斷層附近的剩余油富集區(qū)。

表6 斷層邊部大斜度井投產(chǎn)效果Tab.6 Production effect of high inclination wells at fault edge

圖5 332#高效井井位Fig.5 Location map of high efficiency well 332#

3.3 對窄河道砂體布水平井

通過井震結(jié)合精細研究，發(fā)現(xiàn)一些原井網(wǎng)注采不完善的窄小河道砂體(寬度在120～150 m)，剩余油相對富集。為此，在不打亂開發(fā)層系的情況下，摸索出了“順河道、打頂部”的水平井挖潛模式，共實施4口井，實現(xiàn)了少鉆井、多增油的目的(圖6)。

圖6 窄小河道砂體Fig.6 Narrow channel sand body

如杏五區(qū)薩Ⅱ2單元，通過加密前后河道精細刻畫及井震結(jié)合儲層再認識，證明窄河道具有連續(xù)性，且鉆遇該河道的井均不屬于開采此類砂體層系的井，均未射孔，河道砂體動用程度較低。順河道鉆2口水平井，初期含水分別為52.3%和33.8%，日產(chǎn)油分別為14.2 t和29.4 t.

隨著油田穩(wěn)產(chǎn)壓力逐年加大，精準開發(fā)、斤兩必爭將成為油田開發(fā)的新常態(tài)。長垣油田作為主產(chǎn)區(qū)塊，部署高效井挖潛局部富集的剩余油，將有助于緩解產(chǎn)量壓力。

4 結(jié) 論

(1)基于井震結(jié)合精細油藏描述方法，將剩余油劃分為復(fù)雜斷塊區(qū)、斷層邊部及窄小河道砂體3種潛力區(qū)，對3種潛力區(qū)分別采取復(fù)雜斷塊區(qū)直井與配套措施結(jié)合、斷層邊部鉆大斜度定向井，窄河道砂體布水平井的挖潛對策。

(2)3種井震結(jié)合高效井部署方法的應(yīng)用，在長垣油田取得了較好的開發(fā)效果。實現(xiàn)了三維地震全覆蓋，深化了井間砂體連通關(guān)系的認識。