賈愛紅
(中國石化河南油田分公司采油二廠,河南 南陽 473400)
新莊油田位于泌陽凹陷北部斜坡帶東段,油藏類型主要以斷鼻油藏為主。新莊油田南三塊主要發(fā)育三條北東走向北西掉正斷層,東部一條北西走向西南掉正斷層。兩組斷層的交互切割使鼻狀構造復雜化,將南三塊劃分為泌167、新淺25、新淺24三個斷塊。油藏類型為窄條帶邊水稠油油藏,具有含油寬度窄,含油面積小,平面疊合程度差,邊水活躍的特點。受斷層控制明顯,縱向上沿斷層呈“屋脊狀”分布,平面上呈“疊瓦狀”展布。油藏分布具有:埋藏淺、厚度薄、原油黏度較高、含油寬度窄、含油面積小、平面疊合程度差、邊水活躍的特點。新莊油田南三塊油層縱向上主要分布在核二段Ⅱ—核三段Ⅲ油組,含油層位較多。
新莊油田南三塊1997 年新淺25 井試油,下入螺桿泵試采,日產(chǎn)原油達到10.5噸,常規(guī)開采突破工業(yè)油流關,1999 年8 月新淺25 斷塊相繼投入規(guī)?;_發(fā)階段,已開發(fā)21 年。南三塊開發(fā)現(xiàn)狀整體表現(xiàn)為“三低一大”,即采出程度低,日產(chǎn)水平低,采油速度低,遞減大。截至目前,新莊油田南三塊總井數(shù)116 口,其中南三塊熱采開井數(shù)47 口,累積注汽86.1608×104t,累積產(chǎn)油22.1628×104t,累積產(chǎn)水117.2942×104t,綜合含水92.98%,累積油汽比0.26,動用地質儲量采出程度15.84%;南三塊常采開井數(shù)31 口,累積產(chǎn)油22.8019×104t,累積產(chǎn)水90.2835×104t,綜合含水90.68%。動用地質儲量采出程度11.34%
隨著鉆探資料的豐富,在新淺24 斷塊淺層發(fā)現(xiàn)了部分新油層(H2 Ⅰ5、6、H2 Ⅱ2、4、5 等)。此次構造認識重點有兩部分:一是要在前人構造認識的基礎上,通過新增加油井的斷點數(shù)據(jù),對③號斷層產(chǎn)狀進行修復,提高構造落實程度。通過新的斷面結果,③號斷層傾角24°-27°,斷層縱向上大體有上陡下緩的趨勢;平面上,西部走向北東,往東走向改變?yōu)楸蔽?,落差?20-158m,往東延伸至新淺26、新3207 井處變小為44-76m,從西往東斷距變小。二是通過老井復查對比,對新淺24斷塊新認識油層進行統(tǒng)層。在斷層精細刻畫的基礎上,完成了新淺24 斷塊12 個層面的頂面構造圖。
2018 年通過老井精細對比分析,在區(qū)域構造的基礎上,利用不同方向的地質、地震剖面,綜合斷面圖進行斷點組合,進一步確定泌167 斷塊構造特征,認為泌167斷塊為一地壘式鼻狀構造,軸向北西20°左右,地層由東南向西北抬起,傾角15°-22°。發(fā)育四條斷層,近東西向的主控斷層F1,走滑斷層F2,2 條北東走向背向外掉的斷層F1-1 和F1-2。
與原認識相比,主要有以下兩點變化:1.1 號斷層走向及局部地層產(chǎn)狀略有變化,斷層平面上的位置更準確;2.1-2 號斷層掉向與原認識相反。原構造認識中,EX9 井地層比其西側同位置XK10、XK11 等井低60-90m;從油水關系來看,EX9 井投產(chǎn)證實為油層的H3 Ⅰ6 小層,在西側XK10、XK11 等井處為水層,原構造H3 Ⅰ6 層存在“高水低油”的矛盾現(xiàn)象,新認識的構造解決了該部位油水分布不清的問題;此外,地震資料證實EX9 井與XK1103 井之間發(fā)育1 條小斷層,綜合分析認為F1-2 號斷層比較可靠。
新莊地區(qū)儲集層以侯莊三角洲水下分流河道砂沉積為主要特征,砂巖十分發(fā)育,其接觸關系為底部突變,可見沖刷、充填構造,具有下粗上細的正韻律特征。由于水下分流河道的側向遷移,剖面上各粒級砂巖均可出現(xiàn),但以礫狀砂巖、含礫砂巖、細砂巖為主。常見斜層理、交錯層理、波狀層理。單砂層厚度大,往往為多層迭覆的水下分流河道砂,成多個正韻律迭加的復合韻律。南三塊的儲層儲集層物性好,油層孔隙結構以大孔喉、分選中等為特征,三敏(速敏、水敏、堿敏)性適應良好,潤濕性屬親水-強親水類型。
針對新莊油田北部目標區(qū)測井曲線豐富,老區(qū)油層認識較清的特點,主要以測井資料為基礎,利用測井曲線響應特征及交匯圖法識別油水層。在儲集層含油性識別的基礎上,結合試油、試采、已投井生產(chǎn)動態(tài)等資料綜合判斷證實儲集層的含油性。新莊油田南三塊目的層油水分布主要受砂體及斷層共同控制,各小層高部位受斷層遮擋,低部位為邊水,服從高油低水的特點,部分小層由于受平面砂體變化的影響,側緣變干。含油層位多且集中,含油井段長、油藏埋深淺,含油面積小、疊合差,含油寬度窄,水油體積比大。
南三塊各個斷塊整體采出程度較低,物質基礎較大。新淺24 斷塊地質儲量131.16×104t,采出程度9.4%;新淺25 斷塊地質儲量190.76×104t,采出程度11.8%;泌167 斷塊地質儲量94×104t,采出程度9.0%;新淺28 斷塊地質儲量46.36×104t,采出程度10.3%。
南三塊各個小斷塊縱向上小層較多,各小層無統(tǒng)一的油水界面,含油寬度不同,各層生產(chǎn)狀況不一,層間動用程度不均衡,動用程度高的油層主要分布在主力油層,因主力油層生產(chǎn)油井較多,采出程度相對較高,動用程度低的油層因生產(chǎn)井少和待認識,采出程度較低,油層動用差,剩余油富集;平面上剩余油分布在邊水水淹區(qū)域、井間滯留區(qū)及斷層附近,其剩余油分布特點是邊角富集、局部富集。
新莊油田南三塊屬窄條狀邊水油藏,先期進行天然能量降壓開采,油藏壓力大幅度下降邊水侵入,熱采井隨著蒸汽吞吐開采周期增加,邊水侵入現(xiàn)象加劇,因各層邊水推進不均,水淹層采出程度低,剩余油潛力大,仍有一定的挖潛潛力。受邊水淹影響,部分油井早期未配套氮氣輔助吞吐而返層生產(chǎn),造成部分兼采層采出程度低。以新淺25 斷塊H3 Ⅲ2 層為例,該層地質儲量13.5×104t,累計產(chǎn)油9214.5t,采出程度僅5.1%。目前無油井在層生產(chǎn),其他井仍具備回采潛力。
常采井靠邊水能量生產(chǎn),采出程度較低,南三塊共有常采井35 口,靠邊水能量常采生產(chǎn),邊水進一步推進后,輔助氮氣抑水增油措施,多輪次后,注氮量不斷增加,但綜合含水上升,日均產(chǎn)油下降,生產(chǎn)效果不斷變差。由于氮氣抑水能力有限,邊水影響加劇后,油井潛力難以進一步發(fā)揮,采出程度低。
因油井位置低、局部井距大及套損關井等原因導致局部井網(wǎng)控制程度低,平面上儲量控制程度不均衡,部分儲量無法有效動用,剩余油富集,具有挖潛潛力。
南三塊各斷塊生產(chǎn)小層多,層間差異大,采出程度低的層及未認識層剩余油富集,目前有部分小層無井動用。
2017年以來,先后對新淺24斷塊H2Ⅱ4、H2Ⅱ2、H2Ⅲ5、H2Ⅲ1層進行認識生產(chǎn),均取得了很好的效果。其他小層目前暫無井生產(chǎn),產(chǎn)能未認識,下步可擇機射孔利用,提高儲量動用。
1.優(yōu)化配套措施,挖潛水淹區(qū)剩余油。南三塊邊水油藏多輪次吞吐后水侵嚴重,單一前置氮氣段塞輔助吞吐抑水效果逐漸變差,需進一步優(yōu)化氮氣工藝方式。不同氮氣段塞對動用井間剩余油、擴大波及體積和動用井筒附近剩余油效果不同,針對邊水能量弱、剖面矛盾、油井汽竄,需求抑水、調剖,采取前置注氮;針對邊水能量強、排水期長油井,需求抑水、縮短排水期,注氮方式優(yōu)選前置+后置;邊水、存在一定虧空油井,抑水、擴大蒸汽波及體積,注氮方式采取前置+混注+后置。通過注氮方式優(yōu)化,日產(chǎn)油由1.5 噸上升到2.4 噸,累計產(chǎn)油由1102.4 噸上升到2006.4 噸,油氣比由0.24 上升到0.43,效果改善明顯。
南三塊邊水油藏埋藏較深,物性較差,常規(guī)顆粒調剖半徑小,注入壓力高、注入困難,效果差。針對該問題,2019 年以來優(yōu)化試驗了高強度凝膠泡沫調剖技術,凝膠調剖注入工藝將注入段塞由單一濃度段塞優(yōu)化為多級不同濃度段塞、增加前置氮氣泡沫、后置氮氣保護段塞。南三塊優(yōu)化實施了高強度凝膠泡沫調剖技術11 井次,增油1056.1 噸,油汽比上升0.12。
針對水平井出水段認識不清的問題,優(yōu)選3 口水平井實施精準找水+調剖試驗,取得了一定效果。利用水平井精準找水技術,能識別出水層段,配套分段堵水工藝管柱及高強度凝膠堵水技術,有效封堵出水段。
2.前期水淹井擇機回采再利用。南三塊各個斷塊部分小層采出程度較低,封堵前未配套抑水措施,停產(chǎn)時間長,地層壓力恢復后邊水能量減弱,在現(xiàn)有工藝技術條件下,有較大的回采潛力。
3.局部儲量控制程度差的位置,部署定向井和老井組合開采。新淺25 斷塊整體采出程度較低,物質基礎較大,目前采出程度僅11.8%。因油井位置低、局部井距大及套損關井等原因,導致局部井網(wǎng)控制程度低,平面上儲量控制程度不均衡,具有完善潛力。該區(qū)單層產(chǎn)能落實,距油水邊界距離大于40m 油井常采,配合注氮氣等措施能取得較好效果。根據(jù)該區(qū)未動用儲量分布特點及開發(fā)效果,利用定向井進行井網(wǎng)完善,進一步提高儲量控制程度,改善開發(fā)效果。
2020 年新淺25 斷塊在構造高部位、老井井距較大及套損井等剩余油富集區(qū)域,部署了4 口定向井(新2310、新2311、新2312、新2313 井)
4.黏度較高常采難以進一步動用區(qū)域,轉熱采生產(chǎn)。南三塊常采井無注水井對應,依靠邊水能量生產(chǎn),多輪次注氮氣抑水后生產(chǎn)效果變差。由于部分常采井原油黏度大于2000mPa.s,繼續(xù)常采難以進一步動用,轉熱采生產(chǎn)能有效降低原油黏度,改善油井生產(chǎn)效果。
通過兩年的攻關研究,對南三塊開發(fā)指標進行了分析評價,開展構造及儲層物性特征再認識研究,對南三塊剩余油潛力進行了分析研究,合理利用邊水能量,通過優(yōu)化配套措施,挖潛水淹區(qū)剩余油。礦場應用實踐也取得了較好的效果。