海上Q油田低產(chǎn)低效井成因及治理技術(shù)研究

甘立琴，謝 岳，吳東昊，歐陽雨薇，楊小紅

（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）

在油田開發(fā)過程中存在低產(chǎn)低效井，尤其在低油價階段對低產(chǎn)低效井的治理是增產(chǎn)上產(chǎn)最有效的途徑[1]。Q油田位于渤海中部海域，產(chǎn)層為明化鎮(zhèn)組下段及館陶組上段，屬河流相沉積，儲層為高孔、高滲。目前國內(nèi)外對低產(chǎn)低效井的治理研究以陸上油田居多[2-4]，且各油田受地質(zhì)油藏條件、鉆完井工藝及開發(fā)歷史等影響，低產(chǎn)低效井衡量標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，治理方法以壓裂、轉(zhuǎn)注、堵水、調(diào)剖等措施為主，這不能完全適用于海上大井距條件下的低產(chǎn)低效井治理。本文針對海上油田低產(chǎn)低效井，從成因著手對不同類型低產(chǎn)低效井提出相應(yīng)治理措施，實現(xiàn)油田低成本背景下的增產(chǎn)上產(chǎn)。

1 低產(chǎn)低效井成因分類

2013—2015年，Q油田實施分層系綜合調(diào)整，目前，無層間干擾，采用水平井+定向井組合開采，生產(chǎn)井251口，注水井86口，平均井距約200.0 m。受海上油田開采成本的制約，將日產(chǎn)油小于10.0 m3的井定義為低產(chǎn)低效井。截至2017年初，共有低產(chǎn)低效井37口。根據(jù)油田實際情況及形成原因，將低產(chǎn)低效井分為地質(zhì)低效、油藏低效和工藝低效三類。

1.1 地質(zhì)低效

地質(zhì)低效井表現(xiàn)為物性較差，產(chǎn)液能力不足，可細(xì)分為砂體邊部和砂體內(nèi)部低效井。砂體邊部低效井儲層薄、物性相對較差；砂體內(nèi)部低效井多為水平采油井，水平段位于河流相儲層正韻律上部，儲層物性較差，投產(chǎn)初期生產(chǎn)較好，隨后能量迅速下降，出現(xiàn)低液量、低油量的特征。

1.2 油藏低效

油藏低效可細(xì)分為自然低效、水平井出砂低效、井網(wǎng)不完善低效及平面注水收效不均低效四類。自然低效井為油井井控區(qū)域采出程度基本達(dá)到標(biāo)定采收率，表現(xiàn)為高含水、低油量。水平井出砂低效受儲層、工藝措施等影響，出砂導(dǎo)致低效或者關(guān)停。井網(wǎng)不完善低效是井控區(qū)物質(zhì)基礎(chǔ)較好，周邊缺少注水井或注采井網(wǎng)不夠完善，油井能量不足，產(chǎn)液量低。平面注水收效不均低效是注水井井區(qū)優(yōu)勢通道導(dǎo)致水竄區(qū)高含水，其他方向能量不足，低產(chǎn)液產(chǎn)油。

1.3 工藝低效

工藝低效是鉆完井及生產(chǎn)過程中工作制度未達(dá)到地質(zhì)油藏要求，如儲層污染、泵效低等。

2 治理措施

常規(guī)低效井治理以壓裂、轉(zhuǎn)注、堵水、調(diào)剖等措施為主，結(jié)合Q油田具體情況，精細(xì)地質(zhì)油藏研究是治理低效井的根本；優(yōu)化注水、完善注采井網(wǎng)是提高井組開發(fā)效果的必要手段；優(yōu)化措施方案、制定合理工作制度是提升單井產(chǎn)能的有效手段，從而完成地質(zhì)、油藏、工藝三類低效井治理。

2.1 精細(xì)地質(zhì)油藏研究

2.1.1 精細(xì)地質(zhì)研究

Q油田已開發(fā)16年，地質(zhì)研究精度日益完善，目前在沉積模式指導(dǎo)下，三維地震資料控制下的全井段小層精細(xì)對比規(guī)模達(dá)到單砂體，沉積微相定量描述、沉積演化規(guī)律及構(gòu)型界面滲流屏障與生產(chǎn)動態(tài)基本一致。油田生產(chǎn)從復(fù)合砂體定向井開采至分層系定向井+水平井組合開采，注水井從全井段統(tǒng)注轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱优渥?，井網(wǎng)從反九點轉(zhuǎn)變?yōu)槲妩c井網(wǎng)。

能量充足的砂體邊部低效井常見于邊水油藏內(nèi)含油邊界附近，生產(chǎn)表現(xiàn)為高含水、低產(chǎn)油，原井區(qū)無潛力。治理措施為補孔上返其他層位或者利用上部井段側(cè)鉆至潛力井位。如北塊NmⅡ3砂體共有A1、A2H兩口采油井，其中A1井鉆遇油層3.9 m，含油水層1.2 m，投產(chǎn)以來能量充足，但一直低效生產(chǎn)，目前，日產(chǎn)油2.5 m3，含水80%，累計產(chǎn)油1.8×104m3；A2H井表現(xiàn)為能量充足，流壓、液量、含水穩(wěn)定。綜合分析認(rèn)為，A1井區(qū)無潛力，且無可上返的潛力層位，于是將其側(cè)鉆至同方位其他潛力井位。

砂體內(nèi)部物性較差的低效水平采油井位于正韻律儲層上部，投產(chǎn)后長期處于低液量、低油量生產(chǎn)狀態(tài)，井筒周邊剩余油富集，此類低效井治理通常選擇原井位側(cè)鉆至正韻律中上部[5]。如 B1H井實鉆水平段253.0 m，鉆遇油層89.9 m，差油層36.4 m，整體物性較差。投產(chǎn)初期生產(chǎn)較好，隨后流壓逐漸下降，長期低效生產(chǎn)。綜合分析認(rèn)為，該井區(qū)剩余油富集，決定側(cè)鉆至井筒下約 2.0 m儲層物性較好的B1H1井，該井實鉆水平段247.0 m，鉆遇油層221.3 m，物性較好，投產(chǎn)后生產(chǎn)穩(wěn)定，日產(chǎn)油45.0 m3。

2.1.2 精細(xì)剩余油描述

油田開發(fā)中后期，以縱向細(xì)分時間單元、平面細(xì)分沉積微相為基礎(chǔ)，根據(jù)精細(xì)地質(zhì)模型，結(jié)合油田生產(chǎn)動靜態(tài)資料，采用數(shù)值模擬方法定量描述剩余油。通過數(shù)值模擬可以快速計算出剩余油飽和度、剩余可采儲量、采出程度等相關(guān)參數(shù)。

對于自然低效井，原井位采出程度高，無挖掘潛力。受海上油田施工費用影響，首先考慮其他層位查層補孔繼續(xù)生產(chǎn)。若其他層位無生產(chǎn)潛力，則考慮目的層及過路層井網(wǎng)需求，是否有必要對該低效井轉(zhuǎn)注，為周邊井提供能量。若無轉(zhuǎn)注需求，則充分利用井段，側(cè)鉆至同方位其他潛力井位。

出砂低效井是防砂失效導(dǎo)致原井低產(chǎn)低效或者關(guān)停[6-7]，原井位采出程度低，剩余油富集。對此，首先采用沖砂、小篩管防砂等大修作業(yè)治理，若出砂情況仍無好轉(zhuǎn)，則根據(jù)剩余油分布考慮原井位同層側(cè)鉆恢復(fù)產(chǎn)能。如NmⅠ3砂體的B2H井，投產(chǎn)初期日產(chǎn)油50.0 m3，后期受出砂影響關(guān)停，沖砂后恢復(fù)生產(chǎn)9個月再次出砂，累計產(chǎn)油2.0×104m3，遠(yuǎn)低于配產(chǎn)目標(biāo)13.4×104m3。綜合分析后，在該井原井位同層側(cè)鉆B2H1井，重新防砂生產(chǎn)，日產(chǎn)油45.0 m3，成功恢復(fù)油井產(chǎn)能，且該井無出砂跡象。

2.2 完善油田注水

Q油田館陶組為剛性底水，無需注水開發(fā)；明化鎮(zhèn)組下段地層邊底水能量不足，依靠注入水驅(qū)油，保持地層能量，注夠水、注好水是提高明化鎮(zhèn)組下段井組開發(fā)效果的必要手段。

2.2.1 完善注采井網(wǎng)

完善注采井網(wǎng)即通過完善注采井組平面分布，增強水驅(qū)效果，提高儲量控制及動用程度，加快采油速度，提高油田采收率。

在地質(zhì)油藏研究基礎(chǔ)上，Q油田井網(wǎng)正從反九點到五點井網(wǎng)轉(zhuǎn)變，主力砂體邊部及非主力砂體為不規(guī)則井網(wǎng)。砂體邊部能量不足的低效井，依據(jù)周邊井網(wǎng)情況，考慮周邊井或本井轉(zhuǎn)注，形成有效注采井網(wǎng)，提高驅(qū)油效率，保證地層能量。主力砂體井網(wǎng)不完善的低效井由于能量欠缺低效，需統(tǒng)籌考慮整體注采關(guān)系，逐步完成井網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，保證每口采油井能量充足。B3井于2002年投產(chǎn)，日產(chǎn)油穩(wěn)定在55.0 m3，2014年底，日產(chǎn)油逐漸降至13.0 m3，通過提頻產(chǎn)能有所增加，但持續(xù)時間較短。分析認(rèn)為，該井區(qū)物質(zhì)基礎(chǔ)好，但井網(wǎng)不完善，能量欠缺。將周邊井B4井轉(zhuǎn)注，轉(zhuǎn)注后B3井產(chǎn)油量逐步上升，含水降低，日產(chǎn)油上升至70.0 m3（圖1）。非主力砂體井網(wǎng)不完善低效井，首先考慮利用周邊過路注水井補孔為其注水，若無合適過路注水井，則結(jié)合主力砂體井網(wǎng)需求，轉(zhuǎn)注周邊井，達(dá)到保壓、驅(qū)油效果。

圖1 B3井組生產(chǎn)情況

2.2.2 優(yōu)化注水

河流相儲層平面非均質(zhì)性強，注入水呈尖峰狀突進，導(dǎo)致注水井周邊水淹強度大[8-10]。高能區(qū)含水高，剩余油貧瘠，低能區(qū)注入水波及不到，形成剩余油富集，針對此類平面注水收效不均的低效井，主要通過調(diào)驅(qū)[11-13]完成高能區(qū)控水、低能區(qū)加強注水，最終實現(xiàn)注采平衡。如C1H井投產(chǎn)后，低含水期僅維持三個月，之后含水逐漸上升至90%，期間周邊采油井C3井轉(zhuǎn)注后，含水略有下降，但持續(xù)時間較短。綜合分析認(rèn)為，該井含水由C2井注入水突破引起。采用平剖結(jié)合，將C3井調(diào)剖，加強該層注水，C2井調(diào)驅(qū)，在 C1H井方向控水，其他方向加強注水。措施后，日產(chǎn)油上升至95.0 m3，含水率降至78%，目前，日產(chǎn)油穩(wěn)定60.0 m3，含水率88%（圖2）。

圖2 C1H井組生產(chǎn)情況

2.3 措施改造，提升單井產(chǎn)量

措施改造主要指單井實施的酸化、換大泵、開關(guān)層等作業(yè)。酸化作業(yè)是針對油層有效滲流通道堵塞[14-15]，尤其井筒周圍，導(dǎo)致單井能量低的應(yīng)對措施。如D1H井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油50.0 m3，日產(chǎn)液90.0 m3，后期日產(chǎn)液量逐漸降低至2.5 m3。綜合分析認(rèn)為，該井區(qū)儲層物性較好，儲層污染導(dǎo)致低液量，因此，采取酸化解堵措施。措施之后日產(chǎn)液195.0 m3，日產(chǎn)油40.0 m3，效果較好（圖3）。換大泵作業(yè)指油田開發(fā)過程中，隨著含水升高，原始泵效無法滿足后期提液增產(chǎn)措施，需更換泵效更高的泵。該措施既針對低泵效的低效井，也可在物質(zhì)基礎(chǔ)豐富、井網(wǎng)完善區(qū)域換大泵進行提液增產(chǎn)。開關(guān)層措施是針對油井的產(chǎn)液剖面、水井的注水剖面的調(diào)整措施，實現(xiàn)產(chǎn)液結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高波及系數(shù)。

圖3 D1H井組生產(chǎn)情況

2.4 優(yōu)化工作制度，提高時率

優(yōu)化工作制度包括合理安排作業(yè)措施，減短低效井的維系時間；及時完成單井制度，達(dá)到地質(zhì)油藏需求；提高時率，充分減少躺井?dāng)?shù)及躺井時間。

3 應(yīng)用效果

Q油田針對不同類型的低產(chǎn)低效井，制定了以上相應(yīng)的治理措施。2017年，共完成治理低產(chǎn)低效井43口，平均日增油24.0 m3，累計日增油1032.9 m3（表 1） 。

表1 Q油田2017年低產(chǎn)低效井治理情況

4 結(jié)論

（1）在開發(fā)中后期，尤其是低油價階段，低產(chǎn)低效井的治理是油田增產(chǎn)上產(chǎn)最有效的途徑。

（2）低產(chǎn)低效井可細(xì)分為物性差的地質(zhì)低效井；自然低效、水平井出砂、井網(wǎng)不完善以及平面注水收效不均的油藏低效井；鉆完井及生產(chǎn)過程中工作制度未達(dá)到地質(zhì)油藏要求的工藝低效井。

（3）針對不同類型的低效井要制定相應(yīng)的措施，如地質(zhì)精細(xì)油藏逐層挖潛，剩余油研究；完善注采井網(wǎng)，加強注水；優(yōu)化注水，力求注采平衡；酸化、換大泵等改造；優(yōu)化工作制度，提升單井產(chǎn)量等措施，2017年完成治理低效井 43口，日產(chǎn)油量增加1032.9 m3。