李彩紅,李 華
(中國(guó)石化江漢油田分公司江漢采油廠,湖北 潛江433123)
馬25油藏屬于新溝嘴組油藏,其油層具有斷層復(fù)雜、儲(chǔ)層敏感性(水敏、酸敏、速敏、鹽敏)相對(duì)較強(qiáng)、滲透率低、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn),開(kāi)發(fā)效果差。近幾年,通過(guò)深入分析地質(zhì),采取油井側(cè)鉆、分注分采、分層改造、強(qiáng)化有效注水等方法,提高了馬25井區(qū)的開(kāi)發(fā)效果。
馬25井區(qū)位于馬王廟地區(qū)東部沙子嶺斷鼻構(gòu)造帶上,是由走向?yàn)楸睎|向的風(fēng)口頭斷層切割遮擋而成,含油層系為下第三系新溝嘴組下段新下2油組,共有3個(gè)沙層組,8個(gè)含油小層。其中 ,3、4沙層組為巖性--構(gòu)造復(fù)合型油藏,5沙層組為斷鼻構(gòu)造油藏。區(qū)塊含油面積1.3km2,地質(zhì)儲(chǔ)量136×104t,可采儲(chǔ)量34.2×104t,平均孔隙度22%,平均滲透率100×10-3mD,原始地層壓力16.52Mpa,飽和壓力3.74Mpa。
1.2.1 斷層發(fā)育,油層多而薄,連片性差,油砂體含油面積小
馬25井區(qū)含油面積僅1.3km2,共發(fā)育大小斷層8條。儲(chǔ)層為Ex下II油組,含油小層8個(gè),平均單層厚度1 m~3m,最大單層有效厚度不超過(guò)9m,共發(fā)育砂體31個(gè)。其中,主力砂體2個(gè),其余多數(shù)為小土豆油砂體。
1.2.2 儲(chǔ)層物性差,粘土礦物含量高,具有較強(qiáng)的敏感性
馬25井區(qū)儲(chǔ)層巖石以粉砂巖為主,碎屑顆粒中成熟度較低的鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石含量相對(duì)較高;膠結(jié)物以灰質(zhì)、白云質(zhì)、硬石膏為主,膠結(jié)類型多為孔隙式,儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型主要為孔隙型,以次生孔隙為主。喉道以片狀、彎片狀為主,儲(chǔ)層屬中小孔隙,中-細(xì)喉道儲(chǔ)層。平均孔隙度22%,平均滲透率100×10-3mD,儲(chǔ)層物性較差。地層粘土礦物含量普遍較高,以伊利石、綠泥石為主。儲(chǔ)層具有中等偏弱速敏、中等偏弱水敏、強(qiáng)鹽敏、弱酸敏等敏感性特征(見(jiàn)表1)。
表1 馬25井區(qū)儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果
1.2.3 原油物性較好,地層水礦化度高
馬25井區(qū)儲(chǔ)層原油物性較好,具“三低一高”特點(diǎn),即低密度、低粘度、低含硫、高凝固點(diǎn)。原油地面密度平均0.8310g/cm3,屬輕質(zhì)油類;粘度低為6.84mpa.s;含硫低,平均0.19%;凝固點(diǎn)高為27.0℃,但含蠟量較高在5.6%~14.6% 之間。
地層水水型為CaCl2型,地層水總礦化度在(11.2~22.3)×104mg/l之間。
馬25井區(qū)現(xiàn)有油水井25口。其中,油井15口,水井10口。2011年7月份,油井開(kāi)井13口,日產(chǎn)液173.2t/d,日產(chǎn)油14.7t/d,綜合含水91.5%。水井開(kāi)注8口,日注水平183m3/d,月注采比1.12。截止2011年6月,井區(qū)累積采油30.9×104t,采出程度22.73%,累積注水124.1×104m3,累積注采比1.13,地層累積虧空了-14.0×104m3。
馬25井區(qū)屬于低滲透復(fù)雜斷塊油藏,區(qū)塊斷層發(fā)育,滲透率低,大多數(shù)油井是壓裂投產(chǎn)。該井區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),注入水在平面上主要沿高滲透帶或裂縫帶呈線狀推進(jìn),使高滲透帶和處于裂縫附近油井高產(chǎn)液量高含水,而低滲透帶油井低能低液,長(zhǎng)期見(jiàn)不到注水效果,水驅(qū)效果差。
馬25井區(qū)北斷塊馬9-13井1998年2月轉(zhuǎn)注,對(duì)應(yīng)油井4口。轉(zhuǎn)注22個(gè)月后,其注入水沿靠近斷層的高滲透裂縫帶推進(jìn)到距馬9-13最遠(yuǎn)(600m)的馬13-15井,使其明顯受效,產(chǎn)液量由7.5t/d上升到14t/d,含水由10.8%上升到44%,最高時(shí)日增油達(dá)6.6t/d;而距離馬9-13分別為170m、280m、430m的馬7-11、馬7-12、馬25-1三口井卻見(jiàn)不到注水效果。南斷塊的馬斜5-11、馬新斜9-15等井組也表現(xiàn)出此特點(diǎn)。
馬25井區(qū)縱向上不同小層間物性差異明顯,導(dǎo)致層間吸水和出力狀況差異大。這種注采狀況使得井區(qū)水驅(qū)油效果特別低,注入水主要進(jìn)入高含水層進(jìn)行水洗油而被采出,而吸水較差層或不吸水層卻得不到有效的能量補(bǔ)充,出力能力下降甚至不出力。
從馬25井區(qū)歷年吸水剖面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,各注水井的主要吸水層位為。吸水能力較差,與之對(duì)應(yīng),油井出力層也集中在下25。除馬11-17外,整個(gè)井區(qū)出力狀況普遍較差(見(jiàn)表2)。
表2 注水井歷年測(cè)吸水剖面統(tǒng)計(jì)表
表現(xiàn)為注水井注水壓力上升,吸水能力下降。馬25井區(qū)1999年正常注水的7口井,初期平均注水壓力9.3Mpa,平均單井日注水28m3。轉(zhuǎn)注3個(gè)月后平均注水壓力逐漸上升到15.3Mpa,平均單井日注水39m3。到2007年12月,7口井平均注水壓力高達(dá)19.9Mpa,平均單井日注水僅20m3。
注水對(duì)地層造成傷害的原因主要有3個(gè)方面。
2.3.1 儲(chǔ)層敏感性強(qiáng)
馬25井區(qū)由于儲(chǔ)層粘土礦物含量較高,儲(chǔ)層具有中等偏弱速敏、中等偏弱水敏、強(qiáng)鹽敏、弱酸敏等敏感性特征。當(dāng)水進(jìn)入儲(chǔ)層時(shí),由于地層流體環(huán)境發(fā)生變化,伊利石、伊蒙混層等粘土礦就會(huì)水化膨脹,或脫落運(yùn)移,堵塞喉道,從而導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害。
2.3.2 地層結(jié)垢
馬25井區(qū)產(chǎn)出水水型為氯化鈣型。碳酸根、硫酸根、鈣、鎂離子含量都較高。這些水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理后,再與清水混合注入地層過(guò)程中,由于環(huán)境的變化,極易形成碳酸鎂、碳酸鈣、硫酸鎂、硫酸鈣垢。截至目前,已發(fā)現(xiàn)結(jié)垢油井8口,水井5口,分別占油水井總數(shù)的50.0%和55.6%。由此可見(jiàn),清污混合水注入地層后,勢(shì)必產(chǎn)生一系列的反應(yīng),生成無(wú)機(jī)鹽沉淀或結(jié)垢。這些沉淀會(huì)隨著注入水的運(yùn)移,堵塞喉道,導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害。
2.3.3 注水水質(zhì)差
馬25注水站2007年水質(zhì)的檢測(cè)顯示,馬25注水站注水水質(zhì)比較差,懸浮物含量為(13.5~20.19)mg/L,比標(biāo)準(zhǔn)值3.5mg/L高(10~16.69)mg/L ;粒徑半徑值為4.16μm~11.59μm,比標(biāo)準(zhǔn)值3μm高8.59μm。這種水注到地層后,免不了堵塞地層孔隙,造成水井注水壓力升高快,注水困難(見(jiàn)表3)。
表3 馬25站2007年水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)表
馬25井區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,油砂體小而多,儲(chǔ)層敏感性、非均質(zhì)性強(qiáng),產(chǎn)量遞減快,開(kāi)發(fā)效果差。近幾年,通過(guò)側(cè)鉆工藝技術(shù)應(yīng)用、低滲透層措施改造等手段,取得了較好的效果。
馬25井區(qū)由于斷層發(fā)育,造成部分油井一些油層斷失,影響油井開(kāi)發(fā)效果。例如馬7-14井,1993年12月投產(chǎn)下,斷失主力層。非主力層因儲(chǔ)層物性差,長(zhǎng)期低產(chǎn)低液。2007年底,該井日產(chǎn)液量和日產(chǎn)油量均僅為0.1,含水5.2%,動(dòng)液面長(zhǎng)期在泵口。而周圍油井馬9-14井 無(wú)斷失油層,1997年8月投產(chǎn)初期產(chǎn)能10.0t/d,高峰期日產(chǎn)油達(dá)17.5t/d以上,產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)8年。馬25井1992年3月投產(chǎn),初期自噴,日產(chǎn)油25t/d。1992年5月轉(zhuǎn)抽,日產(chǎn)油高達(dá)69.2t/d,12t/d以上水平穩(wěn)產(chǎn)4年。說(shuō)明該井附近物質(zhì)基礎(chǔ)非常好。為挖掘該井附近剩余油,2010年,對(duì)該井進(jìn)行了側(cè)鉆。例如,側(cè)鉆井馬7-14CZ鉆遇油層下,斷失,共鉆遇14.8m/5層。2010年5月投產(chǎn),單采,初期日產(chǎn)液20.3t/d,日產(chǎn)油2.3t/d,效果非常好。截至目前,該井累計(jì)增油達(dá)1 053t。
由于受原始沉積特征影響,馬25井區(qū)下25物性較好,油井高液量,高含水。下23、4物性較差,油井低產(chǎn)低液,長(zhǎng)期見(jiàn)不到注水效果。為挖掘非主力層下23、4潛力,近幾年加大了非主力層下23、4的挖潛力度,共實(shí)施油井措施8井次,有效7井次,有效率87.5%。重點(diǎn)加強(qiáng)了非主力層的補(bǔ)孔、措施改造力度,效果非常好。截至目前,累計(jì)增油3 782t(見(jiàn)表4)。
表4 措施井效果對(duì)比表
由于儲(chǔ)層物性差異影響,馬25井區(qū)下25(3)吸水和出力狀況明顯好于下,尤其是南斷塊。提高非主力層開(kāi)發(fā)效果,為改善非主力層開(kāi)發(fā)效果,加強(qiáng)了非主力層的注水,重點(diǎn)采取了難注井增注、分注等措施。2008年以來(lái),共實(shí)施水井措施9井次,累計(jì)增注水量42 375m3,夯實(shí)了非主力層的穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ),部分油井見(jiàn)到了很好的注水效果,累計(jì)增油1 352t(見(jiàn)表5)。表5中,馬新斜9-15井2008年12月分增后,受其影響,油井馬斜9-14見(jiàn)到明顯注水效果,日產(chǎn)液量由35.2t/d上升到39.4t/d,含水由87.8% 下降到84.9t/d,日產(chǎn)油量由4.3t/d上升到5.9 t/d,累計(jì)增油713t,效果非常顯著。
表5 水井措施效果統(tǒng)計(jì)表
馬25注水站設(shè)備老化,罐內(nèi)結(jié)構(gòu)不合理也是造成注入水水質(zhì)差的原因之一。地層堵塞嚴(yán)重,水井增注后有效期短,影響了馬25井的水井增注效果。為減輕注水水質(zhì)對(duì)馬25井區(qū)開(kāi)發(fā)效果的影響。2010年,對(duì)馬25注水站進(jìn)行改造。改造內(nèi)容包括新建200m3玻璃鋼調(diào)儲(chǔ)罐1具、全自動(dòng)雙濾料過(guò)濾器及超精細(xì)纖維過(guò)濾器各2套,將100m3玻璃鋼吸水罐改造成100m3玻璃鋼緩沖罐,新建玻璃鋼注水罐2具、提升泵4臺(tái),改造除油罐、沉降罐內(nèi)部結(jié)構(gòu),改造150m3污水池1座,并在各罐內(nèi)增加了刮泥裝置,完善加藥及自控系統(tǒng),電氣、儀表、管線及土建等。
改造后,注水水質(zhì)明顯提高。雜質(zhì)由18.8mg/l下降到了3.0mg/l,效果明顯,注水井增注周期明顯增加。如馬9-13井,2008年3月22日實(shí)施了增注,初期注水壓力由25.0Mpa下降到2.0Mpa,日注水量由6m3/d上升到28m3/d,由于注水水質(zhì)影響,僅20天時(shí)間,注水壓力迅速由2.0Mpa上升到25.0Mpa,注水量由28m3/d下降到10m3/d。水站改造后,2011年6月19日,對(duì)馬9-13井又進(jìn)行了一次增注,目前已增注46天,仍舊負(fù)壓吸水。
1)馬25井區(qū)由于斷層發(fā)育,油井油層斷失現(xiàn)象比較普遍,斷失層在該油井附近無(wú)井控制,剩余油富集,利用老井側(cè)鉆挖掘斷失層剩余油是馬25井區(qū)的一個(gè)有效地增油手段。目前,馬25井區(qū)還有馬7-13、馬13-18等井?dāng)嗍Я瞬糠钟蛯?,可將老井馬斜5-11、馬13-18側(cè)鉆挖掘這些井附近斷失層剩余油。
2)馬25井區(qū)注入水對(duì)地層的傷害很嚴(yán)重,水井增注可解除地層傷害,保證油井穩(wěn)產(chǎn)。
3)注水水質(zhì)差是馬25井區(qū)注入水對(duì)地層的傷害根源。只有改善注水水質(zhì),才能保證水井注夠水、注好水。
4)馬25井區(qū)的層間差異大,非主力層儲(chǔ)層物性差,地層能量保持狀況的也很差,要保證下23、4挖潛效果,必須油、水并重。
[1]陳紹林,鄧衛(wèi)東.馬王廟油田注水開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)研究[C].李渝生,等.江漢油田開(kāi)發(fā)論文集,北京:地質(zhì)出版社2003:174-178.