8D油藏有了克星

文／張 洋 何新明 張慧濤

西北油田勘探開發(fā)研究院發(fā)展完善“建模數(shù)?！币惑w化技術(shù)，精細(xì)開采剩余油。

●西北油田勘探開發(fā)研究院的科研團(tuán)隊(duì)聚力攻關(guān)縫洞型油藏。 攝影/張 洋

中國(guó)石化塔河油田屬于碳酸鹽巖縫洞型油藏，地質(zhì)復(fù)雜，儲(chǔ)存油氣的縫洞四通八達(dá)，甚至洞中還別有洞天，錯(cuò)綜復(fù)雜，被科研人員稱為8D油藏。因?yàn)閷?duì)縫洞體之間的連通和分隔關(guān)系認(rèn)識(shí)不清，往往是明知有豐富的剩余油，卻只能“眼饞”，無(wú)法“下口”。

開發(fā)20多年后，塔河油田進(jìn)入了精細(xì)開發(fā)階段。如何弄清縫洞間的連通程度、油水再分布關(guān)系和儲(chǔ)量動(dòng)用狀況，成為精細(xì)開發(fā)的關(guān)鍵。西北油田勘探開發(fā)研究院將目光聚焦到“建模數(shù)?！币惑w化剩余油表征技術(shù)，不斷發(fā)展完善，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)確定縫洞型油藏剩余油的分布位置和規(guī)模大小，打造出了8D油藏的克星。

再現(xiàn)地下立體形態(tài)

“建模數(shù)模”一體化剩余油表征技術(shù)常用于國(guó)內(nèi)外碎屑巖油藏的智能化、精細(xì)化開發(fā)，應(yīng)用到非均質(zhì)性強(qiáng)的縫洞型油藏沒有可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

2019年，西北油田勘探開發(fā)研究院以一體化剩余油表征技術(shù)為抓手，融合油藏地質(zhì)和油藏工程兩個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科，將地質(zhì)建模和數(shù)值模擬運(yùn)用到深層縫洞型油藏。

塔河4區(qū)是西北油田最早開發(fā)的區(qū)塊?？蒲袌F(tuán)隊(duì)以此為起點(diǎn)，建立三維地質(zhì)模型。通過地震處理技術(shù)，360°掃描5500米以下的地層，拍攝超深層縫洞整體輪廓的高清圖像。然后，結(jié)合已有的鉆井、測(cè)井和錄井資料，準(zhǔn)確標(biāo)定儲(chǔ)油溶洞、連通通道的發(fā)育位置和空間形態(tài)，用數(shù)字化再現(xiàn)地下的動(dòng)畫立體形態(tài)，在電腦屏幕上還原出老區(qū)縫洞型油藏的真實(shí)面貌。

“數(shù)模是在建好的數(shù)字化三維地質(zhì)模型中裝上‘馬達(dá)’，形成原油和水體流動(dòng)的模擬狀態(tài)，就像播放高清視頻一樣，可以查看油藏開發(fā)的全過程，還可以隨時(shí)回放。”西北油田勘探開發(fā)研究院油氣藏地質(zhì)研究所技術(shù)總監(jiān)汪彥說。

由此，科研人員可以看清任意時(shí)間段地下油水開發(fā)時(shí)的流動(dòng)規(guī)律，識(shí)別有利油水流動(dòng)通道，再現(xiàn)剩余油空間分布特征，從而制定有針對(duì)性的措施。

S48井是塔河油田的發(fā)現(xiàn)功勛井，是西北油田原油累產(chǎn)冠軍井。但是，開發(fā)12年后，該井底水上升，嚴(yán)重影響產(chǎn)量?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過一體化技術(shù)，發(fā)現(xiàn)S48井存在3套供油縫洞體，其中1套供油縫洞體與TK413井有連通通道。

2019年底，在TK413井開展氣水協(xié)同試注，第一輪次注氣350萬(wàn)立方米、注水4.5萬(wàn)立方米。隨后S48井底水下降，日產(chǎn)油由3噸上升到20噸，并維持穩(wěn)產(chǎn)至今。老區(qū)累產(chǎn)量高、底水上升的停躺井,再次煥發(fā)了青春！

精準(zhǔn)識(shí)別未動(dòng)用儲(chǔ)量

在前期已有成果的基礎(chǔ)上，西北油田勘探開發(fā)研究院根據(jù)剩余油與井筒的連通關(guān)系，將剩余油劃分為未井控儲(chǔ)量和井控儲(chǔ)量?jī)纱箢?。通過一體化技術(shù)識(shí)別井區(qū)未井控儲(chǔ)量，再總結(jié)井區(qū)累產(chǎn)高的油井，得到有利的剩余油分布模式，指導(dǎo)立體動(dòng)用儲(chǔ)量的井網(wǎng)構(gòu)建，從而部署直井和側(cè)鉆井，動(dòng)用未井控儲(chǔ)量。

“按照這種思路部署的井位能夠整體控制剩余油儲(chǔ)量，并且能兼顧后期注水注氣提高采油率的措施，從而達(dá)到油井全生命周期的效益開發(fā)?！蔽鞅庇吞锾岣卟墒章矢呒?jí)專家劉學(xué)利說。如今的塔河4區(qū)TK446CH2井就因?yàn)檫@種思路而獲得了新生。

最初，TK446CH2井的直井完鉆未見油氣，第一次側(cè)鉆產(chǎn)油4000噸。隨后底水快速上升，便成為注水井，累計(jì)注水19萬(wàn)立方米，讓鄰井受效，至2010年4月開始關(guān)井。今年初，科研團(tuán)隊(duì)通過可視動(dòng)畫模擬，發(fā)現(xiàn)原直井所在斷裂帶南部350米處有剩余油，但被其他2條斷裂帶切割成3塊“豆腐”，而且其中的2塊“豆腐”已有油井控制。

應(yīng)用一體化技術(shù)，科研團(tuán)隊(duì)識(shí)別出剩余油所在縫洞體的體積，再結(jié)合鄰井油柱高度、含油飽和度等實(shí)際參數(shù)，計(jì)算出剩余油靜態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量，再進(jìn)行數(shù)值模擬，精準(zhǔn)計(jì)算出5.5萬(wàn)噸可采儲(chǔ)量，從而將TK446CH2井第二次側(cè)鉆的靶點(diǎn)定在第三塊“豆腐”上，讓停躺井重新上崗。5月16日，TK446CH2井自然完井投產(chǎn)，至今日產(chǎn)原油穩(wěn)定在33噸，累產(chǎn)原油4000噸。

在塔河4區(qū)運(yùn)用一體化技術(shù)以來，部署新井28口、側(cè)鉆井16口。今年日均產(chǎn)油632噸，產(chǎn)量較2018年翻了一番。

院廠聯(lián)合應(yīng)用

產(chǎn)量是效益的源泉。如何提升產(chǎn)量？采油廠在不斷摸索，勘探開發(fā)研究院的科研團(tuán)隊(duì)同樣沒有停下研究的腳步。為了讓1+1的力量更大發(fā)揮，院廠融合模式不斷升級(jí)。

今年以來，西北油田勘探開發(fā)研究院與采油氣廠在人才交叉掛職培養(yǎng)、研究院技術(shù)人員駐廠工作等形式的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新井位部署和產(chǎn)建方案聯(lián)合攻關(guān)小組等新的院廠融合模式。雙方實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量任務(wù)共擔(dān)、研究成果共享，讓科研方向聚焦到一線生產(chǎn)需求，推動(dòng)科研成果快速轉(zhuǎn)化為油氣產(chǎn)量。停躺井TP205X井的重生就得益于新的院廠融合模式。

勘探開發(fā)研究院科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)采油廠提供的資料，通過數(shù)值模擬，計(jì)算出TP205X井可采儲(chǔ)量為9.7萬(wàn)噸。與累產(chǎn)相比后，還有3.1萬(wàn)噸剩余油未曾采出。這些油去哪了？

在建?？梢暬@示中，TP205X井與注水井連通的路徑是2條大尺度裂縫和4條小尺度裂縫。

科研團(tuán)隊(duì)判斷，可能是注入水沿大尺度裂縫快速推進(jìn)導(dǎo)致水竄。運(yùn)用數(shù)模給不同尺度的裂縫裝上“閥門”并編號(hào)，通過不同“閥門”開啟組合模擬井組生產(chǎn)特征，最終判定2條大尺度裂縫為目前注入水通道，4條小尺度裂縫未開啟，所連通儲(chǔ)量未被動(dòng)用。

找到問題癥結(jié)后，勘探開發(fā)研究院與采油廠聯(lián)合攻關(guān)，用溶解性的橡膠顆粒封堵大尺度裂縫，再用高壓注水技術(shù)打開小尺度裂縫，實(shí)現(xiàn)了注入水流道調(diào)整。5月20日，TP205X井恢復(fù)生產(chǎn)，日產(chǎn)原油18噸，已累計(jì)增油2300噸。

在院廠聯(lián)合應(yīng)用一體化技術(shù)的推動(dòng)下，西北油田加強(qiáng)了精細(xì)注水、高效注氣等措施的增油效果。今年以來，西北油田注水增油52.8萬(wàn)噸，完成年度目標(biāo)的75%；注氣增油62.2萬(wàn)噸，完成年度目標(biāo)的78%，均超計(jì)劃運(yùn)行。

“順北油氣田作為西北油田原油快速上產(chǎn)接替陣地，已建成百萬(wàn)噸產(chǎn)能陣地。目前，我們借鑒塔河油田開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，正在搭建順北1號(hào)斷裂帶數(shù)值模型。通過一體化技術(shù)提前預(yù)測(cè)產(chǎn)能變化趨勢(shì)，制定穩(wěn)產(chǎn)對(duì)策，延長(zhǎng)順北油氣田效益開發(fā)周期?！蔽鞅庇吞锟碧介_發(fā)研究院副院長(zhǎng)楊敏說。