宣思來 (大慶油田有限責任公司第七采油廠)
葡南擴邊井含水變化特點及治理對策
宣思來 (大慶油田有限責任公司第七采油廠)
葡南油田開發(fā)井網(wǎng)邊部共部署七批擴邊井。目前,這些擴邊井油水關系復雜含水上升較快,注水開發(fā)效果逐漸變差。通過對擴邊井開發(fā)效果進行分析,總結(jié)其生產(chǎn)規(guī)律和含水變化特點,指出含水上升快是擴邊區(qū)目前存在的主要問題。并從影響葡南油田擴邊井含水主要因素進行詳細分析,得出油水井比例不合理、油層平面矛盾和層間矛盾大是影響擴邊區(qū)含水上升,產(chǎn)能下降較快的主要原因。針對這一情況提出了控含水治理對策,有效改善水驅(qū)開發(fā)效果,控制含水上升速度,起到增油控水作用,以此改善擴邊區(qū)的開發(fā)效果。
擴邊井;含水特點;層間矛盾;水驅(qū)控制程度
葡南油田經(jīng)過近30年的注水開發(fā),主體區(qū)塊已經(jīng)進入高含水開發(fā)期,剩余可采儲量越來越低,為改善區(qū)塊開發(fā)效果,從1998—2005年底,在葡南油田開發(fā)井網(wǎng)邊部共部署七批擴邊井,均采用一個正常井距滾動式外推300 m布井,井網(wǎng)300 m× 300 m,共部署340口井,其中完鉆307口,投產(chǎn)281口。自投產(chǎn)以來,各批次擴邊井根據(jù)含水變化可分為3個階段(圖1)。
圖1 葡南油田七批擴邊井生產(chǎn)曲線
產(chǎn)能建設階段:隨著每批次投產(chǎn)的擴邊井井數(shù)增加,產(chǎn)量也隨之增加,此時含水較低。
穩(wěn)產(chǎn)階段:在投產(chǎn)初期2年內(nèi),動態(tài)調(diào)整趨于平衡,產(chǎn)量穩(wěn)步上升,綜合含水上升緩慢。這一階段折算年含水上升2.4個百分點。
含水上升階段:隨著投產(chǎn)時間增加,主力油層見水快,薄差層動用困難,綜合含水上升較快。這一階段不同批次擴邊井年綜合遞減12.5%以上,年含水上升均在5個百分點以上。
與葡南基礎井網(wǎng)含水變化進行對比,表明葡南擴邊井存在以下特性:
1)投產(chǎn)初期含水高,初期見水井數(shù)多。葡南擴邊區(qū)投產(chǎn)235口油井,初期平均含水為21.2%,投產(chǎn)當年見水井55口,占投產(chǎn)總井數(shù)的23.4%,與葡南基礎井網(wǎng)相比,初期平均含水比葡南基礎井網(wǎng)高出19.75%,投產(chǎn)初期見水井數(shù)比例高出葡南基礎井網(wǎng)20.9%。
2)含水上升速度快。根據(jù)投產(chǎn)前8年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,擴邊井投產(chǎn)前8年含水上升值為46.3%,比葡南基礎井網(wǎng)高17.4%;年均含水上升5.8%,比葡南基礎井網(wǎng)高2.2%。
3)高含水井數(shù)多。葡南擴邊井投產(chǎn)第8年含水大于85%的高含水井有84口,占總井數(shù)的41.2%,高含水井比例高于葡南基礎井網(wǎng)37.1%。
3.1 受基礎井網(wǎng)注水與過渡帶影響初期含水高
受基礎井網(wǎng)注水井影響。處于基礎井網(wǎng)邊緣的擴邊井共52口,投產(chǎn)初期平均含水為38.6%,比擴
邊井總體初期含水高17.4%,葡南基礎井網(wǎng)經(jīng)過近20年水驅(qū)開發(fā),基礎井網(wǎng)邊部油層含水高于原始地層含水。葡南油田擴邊井投產(chǎn)初期見水55口井中,有31口位于基礎井網(wǎng)邊緣,這些井中含有油水同層或水層層段井數(shù)只有3口,受基礎井網(wǎng)注水影響初期見水井占初期見水井數(shù)的50.9%。
過渡帶影響。葡南全區(qū)含油面積74.9 km2,其中純油區(qū)面積37.9 km2,過渡帶面積37.0 km2。葡南擴邊井處于過渡帶共有172口井,占總井數(shù)的84.3%,初期上報見水的55口擴邊井中,含有油水同層或水層的層段井數(shù)共26口,占初期見水井數(shù)的47.3%,初期上報見水皆為地層水。
3.2 受層間矛盾影響,含水上升速度快
與擴邊井綜合含水上升值相比,第一、三、七批擴邊井含水投產(chǎn)8年后上升值分別比擴邊井平均含水高11.9%、5.6%、12.9%,而第五批擴邊井投產(chǎn)8年后含水上升值為42.6%,比擴邊井平均含水上升值低3.7%。對各批次擴邊井進行資料對比,發(fā)現(xiàn)第一、三、七批擴邊井與第五批擴邊井油層發(fā)育情況與動用情況差異明顯:
油層發(fā)育情況。第一、三、七批擴邊井有效厚度小于1.0 m薄差層占總層數(shù)的78%,比第五批擴邊井高出10.8個百分點;有效厚度在1.0~2.0 m層數(shù)占總層數(shù)的14.6%,比第五批擴邊井少16.5個百分點。第一、三、七批擴邊井薄差層數(shù)多,油層發(fā)育情況相對較差。
層段動用情況。第一、三、七批擴邊井有產(chǎn)出剖面井共12口,有效厚度小于1.0 m薄差層動用層數(shù)為18.8%,薄差層砂巖厚度和有效厚度分別動用20.7%、30.8%,第五批擴邊井有產(chǎn)出剖面井9口,有效厚度小于1.0 m薄差層動用層數(shù)為39%,薄差層砂巖厚度和有效厚度分別動用30%、37.7%。
第一、三、七批擴邊井主力油層的接替層發(fā)育少,薄差層動用差,層間矛盾突出,導致主力油層含水上升速度快。
3.3 注采關系不完善,高含水井數(shù)多
在204口正常生產(chǎn)擴邊井中,含水大于85%高含水井共有84口,占擴邊井總井數(shù)的41.2%。第四、七批擴邊井高含水井數(shù)比例分別為58.1%、70%,分別高出總高含水井比例16.9%、28.8%。對各批次擴邊井進行資料對比,發(fā)現(xiàn)各批次水驅(qū)控制程度差異明顯。例如,葡南十斷塊第四批擴邊井共有33口,其中高含水井20口,占總井數(shù)的60.6%;葡南六斷塊共有擴邊井24口,其中高含水井8口,占總井數(shù)的33.3%。葡南十斷塊20口第四批高含水擴邊井水驅(qū)控制程度為61.03%,其中,單向連通比例36.50%,兩向及兩向以上連通比例僅有24.52%,不連通比例38%;而六斷塊擴邊井水驅(qū)控制程度為60.52%,兩向及兩向以上連通比例比十斷塊第四批高含水擴邊井高出14.61%。
第四批擴邊井在葡南十斷塊中高含水井有20口,單向連通油井多達12口,占高含水井數(shù)的60%。水驅(qū)方向單一、水驅(qū)控制程度差是導致第四批擴邊井高含水井數(shù)多的主要因素。
4.1 完善注采關系,有效控制含水上升速度
針對擴邊井區(qū)油水井數(shù)比例高,單向連通比例大等問題,以提高單砂體水驅(qū)控制程度、減少單向水驅(qū)厚度比例為目標,以投注點狀注水井和轉(zhuǎn)注油井為手段,提高水驅(qū)開發(fā)效果[1]。葡南基礎井網(wǎng)油水井比例為2.1∶1,2011年擴邊區(qū)油水井比例3.2∶1,經(jīng)過投注點狀注水井和油井轉(zhuǎn)注,目前擴邊區(qū)油水井比例為2.6∶1,油水井數(shù)比例得到明顯改善。葡南擴邊井自投產(chǎn)以來,陸續(xù)轉(zhuǎn)注25口油井,平均新增水驅(qū)砂巖厚度6.4 m,有效厚度2.2 m,共見效油井74口,平均日增液0.63 t,平均日增油0.36 t,含水下降4.3個百分點;目前擴邊區(qū)補鉆點狀井2口,新增水驅(qū)砂巖厚度29.3 m,有效厚度8.4 m,共見效油井5口,平均日增液0.86 t,平均日增油0.78 t,含水下降6.7個百分點。
葡南四斷塊7P192-75為第五批擴邊井,僅有1口水井 7P192-76與其連通,水驅(qū)控制程度為32.5%,油井目前含水70%以上,為提高水驅(qū)控制程度,2010年7P192-73轉(zhuǎn)注,2011年在7P190-73和7P192-75連線的中點上投注點狀注水井7P191-74;使得7P192-75新增水驅(qū)厚度5.2 m,新增水驅(qū)有效厚度2.3 m,新增水驅(qū)方向厚度7.3 m,新增水驅(qū)方向有效厚度3.7 m,日產(chǎn)油增加0.8 t,含水降至60%。
4.2 針對油層動用差異大,進行注水井方案調(diào)整
為了進一步改善注采關系,2011—2014年針對擴邊區(qū)35口注水井進行方案調(diào)整,控制高含水層注水185 m3/d,提高薄差層段注水152 m3/d。注水結(jié)構(gòu)調(diào)整后,加強層注水強度下降6.21 m3/(m·d),限制層注水強度提升4.32 m3/(m·d)。周圍油井見效后綜合含水下降2.4%,有效緩解層間矛盾,提高注水效率和油層動用狀況。
4.3 針對層間矛盾大影響,進行注水井調(diào)剖
為了有效緩解層間矛盾,提高注水效率和油層動用狀況,在2011—2012年對3口注水井進行調(diào)剖,連通6口油井見效后平均含水下降3.1個百分點,累計增油共218 t。例如第五批擴邊井7P154-74在2012年進行調(diào)剖,調(diào)剖層段為葡I6-7,有效厚度為5.1 m,此水井配注50 m3/d,實注37 m3/d,葡I6-7層段配注20 m3/d,實注29 m3/d;由吸水剖面看出,此層段最厚,吸水能力強,搶水嚴重,導致其他層段不能有效注水,周圍連通4口油井,平均日產(chǎn)液4.5 t,含水66.8%;措施后吸水剖面顯示其他層位吸水指數(shù)明顯上升,層段利用率提高,葡I6-7層段實注降至20.3 m3/d,且周圍油井平均日產(chǎn)液4.2 t,含水63.7%,起到增油控水作用。
4.4 綜合改造措施
為了提高挖潛效果,針對具有潛力的擴邊油井進行了壓裂措施,共壓裂井次38口,累計增油28 201 t,整體含水下降20.5%;補孔2口井,累計增油334 t,整體含水下降11.2%,補孔受單井層段厚度以及地層發(fā)育限制大,效果不如壓裂明顯。根據(jù)對措施井進行跟蹤效果分析,普通壓裂與補孔有效期一般為240天左右,措施有效持續(xù)時間較短,如何能夠延長措施有效時間,是有效挖潛控水的重點。擴邊區(qū)普通壓裂后平均單井增油707.8 t,含水下降19.1%,平均有效時間為216天,普通壓裂的32口擴邊井中,有11口有效時間僅在半年以內(nèi);油井周圍增加轉(zhuǎn)注井,新增來水方向后針對連通油井進行壓裂,平均單井增油965.2 t,含水下降25.8%,平均有效時間382天;水井調(diào)剖后周圍油井壓裂共1口,單井增油725 t,含水下降37.7%,有效時間272天。結(jié)合周圍新增來水方向進行油井壓裂,增油控水效果優(yōu)于普通壓裂,且有效時間更長,而結(jié)合周圍水井進行調(diào)剖等注水措施進行油井壓裂,控水效果更好[2]。
例如第一批擴邊井7P182-142,壓裂前日產(chǎn)液7.8 t,日產(chǎn)油0.4 t,含水94.9%,葡I1#1-2號層有效厚度2.2 m,2010年產(chǎn)出剖面顯示葡I1#1-2號層含水高、搶水嚴重。而葡I3號層有效厚度為2.8 m,但動用程度較差,并且其他薄差層動用較差,產(chǎn)出較少。此油井周圍連通1口水井7P182-140,水驅(qū)方向單一。2013年初7P180-142轉(zhuǎn)注井,油井新增來水方向,增加油井葡I3號層連通砂巖厚度2.8 m,有效厚度2.8 m,2014年4月對其進行壓裂,壓裂層段為葡I1#1-2,I3,I4,I5,壓裂后日產(chǎn)液12.7 t,日產(chǎn)油2.7 t,含水78.6%,觀察2014年產(chǎn)出剖面,動用層段數(shù)增加3層,有效控制葡I1#1-2號層搶水(圖2)。目前壓裂井日產(chǎn)液14.2 t,日產(chǎn)油1.5 t,含水89.4%,壓裂有效時間超過420天。
圖2 7P182-142壓裂前后產(chǎn)出剖面對比
葡南擴邊井受基礎井網(wǎng)長期注水開發(fā)與過渡帶影響,初期含水高,報見水井數(shù)多;擴邊井油層發(fā)育差、單向連通井比例高是導致其含水上升速度快,高含水井數(shù)多的主要因素。針對葡南擴邊井水驅(qū)控制程度差問題,通過投注點狀井以及油井轉(zhuǎn)注等措施,使擴邊油井新增來水方向,有效改善水驅(qū)開發(fā)效果[3]。針對層間矛盾大、動用差異大問題,通過合理的方案調(diào)整、調(diào)剖等技術(shù),可有效緩解層間矛盾,有效控制含水上升速度。轉(zhuǎn)注與壓裂、調(diào)剖與壓裂結(jié)合等綜合措施的挖潛效果要優(yōu)于單一措施挖潛效果,更能有效起到增油控水作用。
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10.3969/j.issn.2095-1493.2016.11.015
2016-01-27
(編輯 沙力妮)
宣思來,2009年畢業(yè)于湘潭大學(通信工程專業(yè)),從事油氣田機采管理、地質(zhì)動態(tài)分析工作,E-mail:329456556@qq. com,地址:黑龍江省大慶市大慶油田有限責任公司第七采油廠第三油礦,163517。