趙凱
摘要:樂安油田草20區(qū)塊館陶組砂礫巖油藏屬具有邊水的巖性構(gòu)造稠油油藏,具有油層薄、原油粘度高等特點,油藏開發(fā)物性條件處于稠油熱采下限標準,具備較大開采難度。本文結(jié)合區(qū)塊開發(fā)實際和現(xiàn)狀,對水平井開發(fā)技術(shù)應(yīng)用進行了探究。
關(guān)鍵詞:草20區(qū)塊;薄層超稠油;水平井技術(shù)
草20區(qū)塊館陶組油藏埋深多在900m左右,呈現(xiàn)薄層分布,縱向上主要分為Ng1、Ng2、Ng3等3個沉積砂體,油層厚度多在15-25m范圍內(nèi),儲層非均質(zhì)性較強,孔隙度多在10-40%范圍內(nèi)。整體上屬于常壓、邊水、埋深較淺的薄層砂礫巖構(gòu)造稠油油藏,常規(guī)直井開發(fā)技術(shù)開發(fā)效果較差,利用水平井熱采技術(shù)、優(yōu)化開發(fā)設(shè)計,可取得較好的開發(fā)成效。
1草20薄層超稠油油藏地質(zhì)開采特征
在草20區(qū)塊油藏開發(fā)中,Ngl區(qū)塊比較具有代表性,西部含油面積接近2kmz,地質(zhì)儲量在1.6×106t以上,埋深大于900m,呈現(xiàn)平緩的南東-北西傾沒單斜,平均孔隙度約為35%,砂巖下砂礫填充厚度在2-4m范圍內(nèi),在50℃時地面脫氣原油粘度為1-2×104mPa.s,原油密度約為0.97-0.99g/cm3。在開采特征上,一是地層水由兩側(cè)向中間推進,動用區(qū)塊已經(jīng)水淹,北部邊水與草32區(qū)塊邊水相接,斷層封閉性不佳,使邊水較快推進到草20區(qū)塊的南部構(gòu)造高部位,開發(fā)實踐表明,位于構(gòu)造中部的油井水淹較晚,含水推進線表面兩側(cè)比中間部位水淹更早、更嚴重。二是高和特高含水期產(chǎn)油較多,邊水的活躍性造成高含水和特高含水期產(chǎn)油較多,水平井產(chǎn)油量50%以上是在含水超過80%后采出的,而油藏未動用區(qū)和動用區(qū)屬于同一油藏和層系,開發(fā)特征相似,為熱采水平井井網(wǎng)部署提供了依據(jù)。
在草20薄層超稠油開發(fā)中,水平井開發(fā)具有較強的可行性。一是已開發(fā)區(qū)塊成功表明水平井熱采可以獲取產(chǎn)能。該區(qū)塊油藏物性條件與稠油熱采開發(fā)標準對照如表1所示。已動用區(qū)塊已經(jīng)投產(chǎn)運行較長時間,累計油汽比為0.5、產(chǎn)能超過4×105t,說明稠油熱采較為可行。二是地質(zhì)狀況符合水平井井網(wǎng)部署要求。該區(qū)塊構(gòu)造整體較為穩(wěn)定,已動用區(qū)塊井網(wǎng)控制連通性強,垂直滲透率高于水平滲透率1/10時,水平井即可獲取比直井更好地開發(fā)效果,特別是部分區(qū)塊巖性特征較為疏松,縱向上滲透率較高,水平井熱采優(yōu)勢更為明顯。三是已動用區(qū)塊水平井開發(fā)效果更好。在草20區(qū)塊己動用的油田區(qū)塊中,水平井投產(chǎn)時間相比直井更晚,但平均單井產(chǎn)能可達直井的1.5倍以上,水平井產(chǎn)液含水率平均在87%左右,而直井多在92%左右,所以相同條件同時期部署水平井更易提升區(qū)塊油氣采收率。
2草20薄層超稠油油藏水平井開發(fā)井網(wǎng)的部署
一是井筒在油氣儲層中的位置。要綜合考慮熱采蒸汽超覆作用、井筒水平段下部油氣儲層加熱效果和稠油自身重力作用等因素,考慮水平井在井筒中的位置。結(jié)合區(qū)塊試油開發(fā)和實踐參數(shù),利用數(shù)模進行分析,發(fā)現(xiàn)水平井在油氣儲層中下部采出程度、儲層加熱率和產(chǎn)油量峰值均處于最高值,熱利用率較高,區(qū)塊未動用油氣儲層厚度多在6-8m范圍內(nèi),結(jié)合鉆采工藝實施需求,可將水平井部署在油氣儲層中部。
二是水平井的水平段長度。水平段是井筒增加與儲層接觸面積的重要部位,但過長易加大鉆采開發(fā)難度。在稠油熱采中,水平井蒸汽吞吐開發(fā)效果與蒸汽干度存在較強關(guān)聯(lián)性,水平段首段干度固定時,水平段越長則蒸汽熱損失越大,末端加熱效果就不理想,影響油井產(chǎn)能。所以,水平段要結(jié)合地質(zhì)條件和鉆采工藝合理確定,數(shù)模分析表明,油井產(chǎn)油量、峰值油量和回采水率等在水平段超過300m后增幅變緩,所以,水平段長度以200-300m為宜。
三是水平井的井網(wǎng)井距。在區(qū)塊水平井布井方式選擇上,要確保水平段與油藏邊水推進方向垂直或存在一定夾角,并且要盡量遠離區(qū)塊西部斷層、北部邊水和東部已開發(fā)層系高含水帶。在草20區(qū)塊平3井和平1井開發(fā)中,井距186m時注采吞吐兩周期后發(fā)生汽竄,造成產(chǎn)液含水大幅上升、井口溫度上升。所以,水平井井距一般要在200m左右,對于油氣儲層厚度較薄的區(qū)塊,井距要適當加大,以250-300m為宜。
四是吞吐注采參數(shù)。結(jié)合己開發(fā)區(qū)塊水平井開發(fā)數(shù)據(jù),確定了以下注采參數(shù):在注汽干度上,為確保水平段末端加熱效果,要確保井深200m井段干度要在30%以上、300m井段要在40%以上,井口干度要在70%以上。在注汽速度上,速度越大會加大回采水率、降低蒸汽熱損失,但在20t/h左右時會達到峰值,結(jié)合區(qū)塊已投產(chǎn)水平井開發(fā)數(shù)據(jù),確保區(qū)塊水平井注氣速度為20t/h,以17-23 t/h為宜。在周期注汽量上,注汽周期增多、采油量增加后,油汽比降低,但在注汽量4000-5000t區(qū)間時,采油量增幅趨緩,所以周期注汽量以4000-5000t為宜。在注汽壓力上,要確保壓力可促使蒸汽沿井筒和儲層孔隙前進,但要避免過大注汽壓力造成地層被壓裂,造成井筒損壞或井下事故,結(jié)合區(qū)塊地層承壓狀況,確定該區(qū)塊注汽壓力以16MPa左右為宜。在燜井時間上,該參數(shù)對儲層加熱范圍和熱能利用率存在一定影響,合理的燜井時間與儲層導(dǎo)熱性和注蒸汽總量存在關(guān)聯(lián),根據(jù)區(qū)塊開發(fā)燜井時間數(shù)模分析,燜井時間以5-7d為宜。在最大排液量參數(shù)上,要在油氣儲層供液性能承受范圍內(nèi)確定最大排液量為合理泵排量,確保油氣儲層可以在有效加熱時間內(nèi)加快采收速度,提升蒸汽熱能利用效率,有效抑制地層水推進,根據(jù)數(shù)模分析,區(qū)塊單井最大排液量要控制在100t/d范圍內(nèi)。
3結(jié)論
綜上所述,草20區(qū)塊屬于典型的薄層稠油油藏,具備巖性邊水油藏的特征,在掌握其開發(fā)特征基礎(chǔ)上,通過結(jié)合其開發(fā)特征合理進行熱采水平井井網(wǎng)部署和開發(fā)參數(shù),提升區(qū)塊油藏開發(fā)成效。