尤啟東

（中國(guó)石化江蘇油田分公司試采一廠，江蘇 揚(yáng)州 225265）

1 油田概況

Z43斷塊構(gòu)造位置處于高郵凹陷東部吳堡—博鎮(zhèn)斷裂帶中部吳①斷層上升盤(pán)，為一屋脊式斷塊油藏，油層緊貼斷層高部位呈條帶狀分布，主要含油層系為K2t1，油藏埋深1 435～1 520 m，為一邊底水活躍的水壓驅(qū)動(dòng)油藏。Z43K2t1儲(chǔ)層平均孔隙度29.5%，平均空氣滲透率為3 582×10-3μm2，為高孔—特高孔，高滲特高滲儲(chǔ)層。Z43斷塊K2t1油藏原油性質(zhì)較為特殊，地面原油密度為0.951 4 g/cm3，地面原油黏度352.5 mPa·s，地下原油黏度為78.9 mPa·s，凝固點(diǎn)-5℃，具有高密度、高黏度、低凝固點(diǎn)特點(diǎn)。

Z43斷塊含油面積0.4 km2，上報(bào)地質(zhì)儲(chǔ)量256×104t（含油砂層組3個(gè)），1996年12月依靠天然能量采用單井逐層上返方式投入開(kāi)發(fā)，2010年復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量186×104t，2010年5月該區(qū)有采油井19口，開(kāi)井16口，日產(chǎn)油44.8 t，綜合含水90.0%，采油速度0.88%，采出程度18.68%，遠(yuǎn)低于標(biāo)定采收率33%。由此可見(jiàn)，油藏具備較大調(diào)整潛力，因此，如何實(shí)現(xiàn)高含水期剩余油挖潛成了目前開(kāi)發(fā)中的主要問(wèn)題。在這種情況下應(yīng)用地質(zhì)、開(kāi)發(fā)、數(shù)值模擬一體化技術(shù)[1-2]，綜合研究油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，表征剩余油空間分布特征，制定相應(yīng)的挖潛對(duì)策，提高此類復(fù)雜斷塊油藏采收率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 精細(xì)地質(zhì)研究

2.1 控油斷層研究

斷面等值線圖是以等高線形式表示斷層面起伏形態(tài)的圖件，它可以表現(xiàn)出一條斷層的傾向、傾角、走向及分布范圍。同一斷層的這些要素在它的分布范圍內(nèi)是漸變的，其斷面等值線也是規(guī)律分布的。編制斷面圖的數(shù)據(jù)來(lái)自各井點(diǎn)對(duì)比出的斷點(diǎn)海拔高度和井位圖。斷面等值線圖與油層頂面構(gòu)造等值線圖重疊，把相同數(shù)值的等高線交點(diǎn)連接起來(lái)，即得到構(gòu)造圖上斷層線的位置。

斷面等值線圖（圖1）可以直觀、形象地反映出斷層的產(chǎn)狀要素及變化情況、斷層延伸范圍（長(zhǎng)度和深度）以及斷層對(duì)地層的切割關(guān)系。斷層平面組合完成后，繪制平面斷層分布圖，為下一步構(gòu)造圖的編繪和流動(dòng)單元研究提供基礎(chǔ)。

圖1 Z43斷塊W1斷層斷面Fig.1 Fault section W1 of fault Z43

2.2 隔夾層分布研究

隔層的分布是層間非均質(zhì)描述的主要內(nèi)容，其分布的穩(wěn)定性直接影響到開(kāi)發(fā)效果和對(duì)流動(dòng)單元的認(rèn)識(shí)。通過(guò)Z43斷塊29口井單元?jiǎng)澐峙c對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析，從油層組到巖相單元可劃分出4級(jí)泥巖隔層。

Ⅰ級(jí)泥巖隔層：對(duì)應(yīng)于砂巖組之間的泥巖隔層，如K2t1砂巖組和K2c砂巖組之間的泥巖隔層，在全區(qū)分布穩(wěn)定，一般大于4 m。

Ⅱ級(jí)泥巖隔層：對(duì)應(yīng)于亞砂巖組之間的泥巖隔層，如K2t11砂組和K2t12砂組之間的泥巖隔層，厚度一般在1.5～4.5 m，平均3.0 m；K2t12砂組和K2t13砂組之間的泥巖隔層，厚度一般在1～4 m，平均2.5 m，此類隔層分布較為穩(wěn)定。

Ⅲ級(jí)泥巖隔層：對(duì)應(yīng)于小層之間的泥巖隔層，這些隔層有些是連續(xù)分布的穩(wěn)定泥巖隔層，如K2t12-2砂層與K2t12-3砂層之間的泥巖隔層，厚度一般在1.5～3.5 m，平均2.5 m；有些泥巖隔層往往厚度薄，且分布不穩(wěn)定，如K2t11-1砂層與K2t11-2砂層之間的泥巖隔層，厚度一般在0～2.5 m，平均1.0 m。而K2t13-2砂層以下隔層不發(fā)育。

Ⅳ級(jí)泥巖隔層：對(duì)應(yīng)于每個(gè)巖相單元之間的泥巖隔層，此類泥巖隔層往往厚度薄，且分布不穩(wěn)定，一般隔層厚1.0 m左右，如K2t11-1砂層內(nèi)部夾層。

從以上幾種泥巖隔層表征可以看出：Z43斷塊K2t1油層砂巖組之間Ⅱ級(jí)泥巖隔層分布最穩(wěn)定，厚度較大；砂體間Ⅲ級(jí)隔層厚度變化較大，部分層段分布不穩(wěn)定；巖相單元之間Ⅳ級(jí)隔層厚度相對(duì)較薄，但純泥巖厚度也在0.5～1.5 m，具有較好的穩(wěn)定性和較高的承壓能力，上下連通狀況相對(duì)較差，縱向上對(duì)流體流動(dòng)具有較強(qiáng)的封隔作用。

3 剩余油分布規(guī)律研究

在Z43斷塊精細(xì)地質(zhì)研究基礎(chǔ)上，建立精細(xì)三維地質(zhì)模型，開(kāi)展油藏?cái)?shù)值模擬研究，為剩余油分布模式及剩余油的定量化研究提供基礎(chǔ)。

3.1 剩余油分布狀況及規(guī)律研究

K2t11砂層組：縱向上劃分為3個(gè)油砂體，從目前剩余油飽和度分布圖（圖2）分析，平面上靠近北部斷層的頂部位置（北部區(qū)域），剩余油飽和度較高，在0.56以上；中間區(qū)域呈現(xiàn)出油水過(guò)渡帶，飽和度相對(duì)較低，在0.45～0.55；南部區(qū)域呈現(xiàn)未動(dòng)用剩余油，剩余油飽和度基本上與構(gòu)造線平行，呈現(xiàn)集中分布。由此可見(jiàn)，對(duì)于此類型斷塊油藏，頂部剩余油基本維持原始高含油飽和度狀態(tài)，而對(duì)于腰部，受邊水推進(jìn)作用，過(guò)渡帶呈現(xiàn)出從殘余油飽和度到原始飽和度的快速過(guò)渡。而在縱向上，油水過(guò)渡帶內(nèi)上部剩余油飽和度整體高于下部剩余油飽和度，上部含油飽和度均在0.6以上，中部在0.55以上，下部在0.5以上。

圖2 Z43K2t11各砂體平面剩余油分布Fig.2 Remaining oil plane distribution of each Z43K2t11sand body

對(duì)各小層目前剩余油等儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由各砂體剩余油分布結(jié)果統(tǒng)計(jì)（表1）可以看出：K2t12砂層組目前采出程度最高，為29.31%，各砂層組均具有一定的挖潛潛力，K2t11和K2t13兩砂層組剩余油挖潛潛力相對(duì)較大，剩余油可采儲(chǔ)量分別為12.35×104t和9.55×104t。

表1 Z43各砂體目前剩余油統(tǒng)計(jì)Table 1 Current remaining oil statistics of each Z43 sand body

3.2 剩余油分布模式研究

為了研究強(qiáng)邊水條件下，窄條狀斷塊油藏中高含水階段剩余油空間分布規(guī)律，以砂層組為單位，建立概念模型，考慮重力作用影響，模型參數(shù)取K2t11砂層組實(shí)際參數(shù)平均值，其余主要參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 理論模型參數(shù)Table 2 Theoretical model parameters

從圖3可以看出：隨著邊水的不斷推進(jìn)，由于原油黏度高，在重力作用下邊水形成次生底水，油井含水快速上升；隨著油井含水不斷上升，邊水沿著已經(jīng)形成的滲流通道前進(jìn)，當(dāng)含水60%時(shí)，邊水形成穩(wěn)定的滲流場(chǎng)，邊水波及系數(shù)不會(huì)發(fā)生較大改變，當(dāng)油井高含水時(shí)，油井周圍會(huì)形成以井筒為軸的“倒錐”狀的剩余油，過(guò)渡帶呈現(xiàn)出從殘余油飽和度到原始飽和度的快速過(guò)渡，這與實(shí)際數(shù)值模擬結(jié)果相吻合。這種剩余油分布模式在平面上可以表示為圖4，圖中紅線、黑線和藍(lán)線分別代表油藏原始含油邊界、高含水后砂層組頂部油水邊界以及高含水后砂層組底部油水邊界。由此分布模式可以看出，在高含水階段,剩余油分布依然集中，主要集中在井間砂體上部空間。當(dāng)此類剩余油分布相對(duì)集中且具有一定規(guī)模時(shí)，采用短井段水平井進(jìn)行剩余油挖潛較常規(guī)井更為適用[3]。

圖3 不同含水階段邊水推進(jìn)側(cè)視Fig.3 Lateral view of edge water advancing atdifferent water cut stages

圖4 剩余油分布模式示意圖Fig.4 Schematic diagram of remaining oil distribution patterns

4 水平井挖潛剩余油的適應(yīng)性研究

根據(jù)Z43剩余油分布特點(diǎn)，重點(diǎn)研究水平井技術(shù)在Z43斷塊剩余油挖潛的適應(yīng)性。

1）水平井開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)技術(shù)界限

根據(jù)江蘇油田水平井實(shí)施情況，中高含水油藏水平井從油藏地質(zhì)角度篩選關(guān)鍵指標(biāo)主要包括壓力水平、無(wú)因次隔夾層面積和油層有效厚度三項(xiàng)指標(biāo)。從經(jīng)濟(jì)界限角度篩選關(guān)鍵指標(biāo)為可采儲(chǔ)量（可控剩余地質(zhì)儲(chǔ)量或經(jīng)濟(jì)極限采油量）。

江蘇油田水平井應(yīng)用實(shí)踐表明：中高含水油藏實(shí)施水平井的油藏壓力水平至少大于0.7、無(wú)因次隔夾層面積大于0.6、夾層存在時(shí)富集厚度下限為3 m，無(wú)夾層富集厚度下限為5 m。

按照經(jīng)濟(jì)盈虧平衡原理，得到中高含水油藏水平井不同井深下初期極限產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量圖版（圖5、圖6）?？煽闯觯涸谒骄O(shè)計(jì)井深為1 500 m情況下，當(dāng)油價(jià)50美元/桶時(shí)，單井經(jīng)濟(jì)極限采油量為5 320 t，初產(chǎn)4.2 t/d；當(dāng)油價(jià)70美元/桶時(shí)，單井經(jīng)濟(jì)極限采油量為4 150 t，初產(chǎn)3.8 t/d。

2）Z43斷塊水平井可行性論證

圖5 中高滲油藏水平井經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)油量Fig.5 Economic initialization production of horizontal wells at the early stage in mid-high permeability reservoir

圖6 中高滲油藏水平井經(jīng)濟(jì)極限累計(jì)產(chǎn)油量Fig.6 Economic cumulative oil production of horizontal wells in mid-high permeability reservoir

Z43斷塊天然能量充足，砂層組間隔層分布穩(wěn)定，在砂層組內(nèi)部井間高部位剩余油分布集中，部分區(qū)域剩余油富集厚度大于5 m，滿足水平井實(shí)施要求。

疏松砂巖油藏實(shí)施水平井調(diào)整挖潛前提是必須保證油井生產(chǎn)時(shí)不出砂，同時(shí)中高含水后期能夠適度提液生產(chǎn)[4]。根據(jù)Z43斷塊出砂臨界參數(shù)研究成果[5]，Z43斷塊臨界最大采液強(qiáng)度為2.62～3.9 m3·d-1·m-1，最大臨界生產(chǎn)壓差為2.8 MPa?，F(xiàn)有8個(gè)含油砂體，在保證不出砂的情況下，從能量、剩余儲(chǔ)量、厚度、隔夾層分布角度分析滿足水平井設(shè)計(jì)要求的砂體有K2t11-1、K2t12-1、K2t12-3和K2t13-1四個(gè)砂體。

5 方案及挖潛效果分析

方案設(shè)計(jì)思路：針對(duì)Z43斷塊地質(zhì)和流體基本特征，采用短井段水平井代替常規(guī)井挖掘構(gòu)造高部位以及井間富集剩余油，進(jìn)一步提高井網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)量的控制程度，實(shí)現(xiàn)多井少采，最大限度延長(zhǎng)無(wú)水采油期，控制出砂和含水上升，實(shí)現(xiàn)Z43塊的高效開(kāi)發(fā)。同時(shí)用常規(guī)井或側(cè)鉆井落實(shí)斷層和剩余油，為后期井網(wǎng)部署提供直接依據(jù)。

通過(guò)剩余油分布規(guī)律及富集區(qū)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)，利用水平井開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)技術(shù)界限，設(shè)計(jì)水平井共8口，常規(guī)采油井1口，側(cè)鉆井2口，部署總井?dāng)?shù)11口。根據(jù)Z43斷塊近年來(lái)調(diào)整井初期產(chǎn)量和鄰井的生產(chǎn)情況，確定常規(guī)井及側(cè)鉆井的單井產(chǎn)能取值為8～10 t/d，水平井單井產(chǎn)能取值10～15 t/d。數(shù)模計(jì)算結(jié)果表明：方案實(shí)施后預(yù)計(jì)可提高采收率3.66%。

截至2013年2月，Z43斷塊調(diào)整共實(shí)施側(cè)鉆井2口，常規(guī)井1口，水平井8口，日產(chǎn)油由調(diào)整前的44.8 t上升至119.9 t（圖7），采油速度2.35%，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施取得了較好的效果。

6 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）條帶狀油藏由于能量條件、儲(chǔ)層物性以及隔夾層發(fā)育情況不同，剩余油分布呈現(xiàn)不同規(guī)律：當(dāng)邊水能量較強(qiáng)時(shí)，平面上，剩余油主要分布在沿?cái)鄬痈卟课缓脱刂骺財(cái)鄬泳W(wǎng)不完善區(qū)區(qū)域以及井間；縱向上，含油面積內(nèi)上部剩余油飽和度整體高于下部剩余油飽和度，剩余油呈現(xiàn)倒錐狀分布。

圖7 Z43斷塊調(diào)整前后開(kāi)發(fā)曲線Fig.7 Develop curves of fault Z43 before and after adjustment

2）剩余油挖潛工作應(yīng)有的放矢，根據(jù)剩余油不同的分布特點(diǎn)采取不同的挖潛方式，從而達(dá)到較好的剩余油挖潛效果。對(duì)于天然能量好的砂體集中分布且具有一定規(guī)模的剩余油可采取短井段水平井進(jìn)行挖潛，提高剩余油挖潛效果。

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