甘立琴,謝 岳,吳東昊,歐陽(yáng)雨薇,楊小紅
(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452)
在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在低產(chǎn)低效井,尤其在低油價(jià)階段對(duì)低產(chǎn)低效井的治理是增產(chǎn)上產(chǎn)最有效的途徑[1]。Q油田位于渤海中部海域,產(chǎn)層為明化鎮(zhèn)組下段及館陶組上段,屬河流相沉積,儲(chǔ)層為高孔、高滲。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)低產(chǎn)低效井的治理研究以陸上油田居多[2-4],且各油田受地質(zhì)油藏條件、鉆完井工藝及開(kāi)發(fā)歷史等影響,低產(chǎn)低效井衡量標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,治理方法以壓裂、轉(zhuǎn)注、堵水、調(diào)剖等措施為主,這不能完全適用于海上大井距條件下的低產(chǎn)低效井治理。本文針對(duì)海上油田低產(chǎn)低效井,從成因著手對(duì)不同類型低產(chǎn)低效井提出相應(yīng)治理措施,實(shí)現(xiàn)油田低成本背景下的增產(chǎn)上產(chǎn)。
2013—2015年,Q油田實(shí)施分層系綜合調(diào)整,目前,無(wú)層間干擾,采用水平井+定向井組合開(kāi)采,生產(chǎn)井251口,注水井86口,平均井距約200.0 m。受海上油田開(kāi)采成本的制約,將日產(chǎn)油小于10.0 m3的井定義為低產(chǎn)低效井。截至2017年初,共有低產(chǎn)低效井37口。根據(jù)油田實(shí)際情況及形成原因,將低產(chǎn)低效井分為地質(zhì)低效、油藏低效和工藝低效三類。
地質(zhì)低效井表現(xiàn)為物性較差,產(chǎn)液能力不足,可細(xì)分為砂體邊部和砂體內(nèi)部低效井。砂體邊部低效井儲(chǔ)層薄、物性相對(duì)較差;砂體內(nèi)部低效井多為水平采油井,水平段位于河流相儲(chǔ)層正韻律上部,儲(chǔ)層物性較差,投產(chǎn)初期生產(chǎn)較好,隨后能量迅速下降,出現(xiàn)低液量、低油量的特征。
油藏低效可細(xì)分為自然低效、水平井出砂低效、井網(wǎng)不完善低效及平面注水收效不均低效四類。自然低效井為油井井控區(qū)域采出程度基本達(dá)到標(biāo)定采收率,表現(xiàn)為高含水、低油量。水平井出砂低效受儲(chǔ)層、工藝措施等影響,出砂導(dǎo)致低效或者關(guān)停。井網(wǎng)不完善低效是井控區(qū)物質(zhì)基礎(chǔ)較好,周邊缺少注水井或注采井網(wǎng)不夠完善,油井能量不足,產(chǎn)液量低。平面注水收效不均低效是注水井井區(qū)優(yōu)勢(shì)通道導(dǎo)致水竄區(qū)高含水,其他方向能量不足,低產(chǎn)液產(chǎn)油。
工藝低效是鉆完井及生產(chǎn)過(guò)程中工作制度未達(dá)到地質(zhì)油藏要求,如儲(chǔ)層污染、泵效低等。
常規(guī)低效井治理以壓裂、轉(zhuǎn)注、堵水、調(diào)剖等措施為主,結(jié)合Q油田具體情況,精細(xì)地質(zhì)油藏研究是治理低效井的根本;優(yōu)化注水、完善注采井網(wǎng)是提高井組開(kāi)發(fā)效果的必要手段;優(yōu)化措施方案、制定合理工作制度是提升單井產(chǎn)能的有效手段,從而完成地質(zhì)、油藏、工藝三類低效井治理。
2.1.1 精細(xì)地質(zhì)研究
Q油田已開(kāi)發(fā)16年,地質(zhì)研究精度日益完善,目前在沉積模式指導(dǎo)下,三維地震資料控制下的全井段小層精細(xì)對(duì)比規(guī)模達(dá)到單砂體,沉積微相定量描述、沉積演化規(guī)律及構(gòu)型界面滲流屏障與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)基本一致。油田生產(chǎn)從復(fù)合砂體定向井開(kāi)采至分層系定向井+水平井組合開(kāi)采,注水井從全井段統(tǒng)注轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱优渥?,井網(wǎng)從反九點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槲妩c(diǎn)井網(wǎng)。
能量充足的砂體邊部低效井常見(jiàn)于邊水油藏內(nèi)含油邊界附近,生產(chǎn)表現(xiàn)為高含水、低產(chǎn)油,原井區(qū)無(wú)潛力。治理措施為補(bǔ)孔上返其他層位或者利用上部井段側(cè)鉆至潛力井位。如北塊NmⅡ3砂體共有A1、A2H兩口采油井,其中A1井鉆遇油層3.9 m,含油水層1.2 m,投產(chǎn)以來(lái)能量充足,但一直低效生產(chǎn),目前,日產(chǎn)油2.5 m3,含水80%,累計(jì)產(chǎn)油1.8×104m3;A2H井表現(xiàn)為能量充足,流壓、液量、含水穩(wěn)定。綜合分析認(rèn)為,A1井區(qū)無(wú)潛力,且無(wú)可上返的潛力層位,于是將其側(cè)鉆至同方位其他潛力井位。
砂體內(nèi)部物性較差的低效水平采油井位于正韻律儲(chǔ)層上部,投產(chǎn)后長(zhǎng)期處于低液量、低油量生產(chǎn)狀態(tài),井筒周邊剩余油富集,此類低效井治理通常選擇原井位側(cè)鉆至正韻律中上部[5]。如 B1H井實(shí)鉆水平段253.0 m,鉆遇油層89.9 m,差油層36.4 m,整體物性較差。投產(chǎn)初期生產(chǎn)較好,隨后流壓逐漸下降,長(zhǎng)期低效生產(chǎn)。綜合分析認(rèn)為,該井區(qū)剩余油富集,決定側(cè)鉆至井筒下約 2.0 m儲(chǔ)層物性較好的B1H1井,該井實(shí)鉆水平段247.0 m,鉆遇油層221.3 m,物性較好,投產(chǎn)后生產(chǎn)穩(wěn)定,日產(chǎn)油45.0 m3。
2.1.2 精細(xì)剩余油描述
油田開(kāi)發(fā)中后期,以縱向細(xì)分時(shí)間單元、平面細(xì)分沉積微相為基礎(chǔ),根據(jù)精細(xì)地質(zhì)模型,結(jié)合油田生產(chǎn)動(dòng)靜態(tài)資料,采用數(shù)值模擬方法定量描述剩余油。通過(guò)數(shù)值模擬可以快速計(jì)算出剩余油飽和度、剩余可采儲(chǔ)量、采出程度等相關(guān)參數(shù)。
對(duì)于自然低效井,原井位采出程度高,無(wú)挖掘潛力。受海上油田施工費(fèi)用影響,首先考慮其他層位查層補(bǔ)孔繼續(xù)生產(chǎn)。若其他層位無(wú)生產(chǎn)潛力,則考慮目的層及過(guò)路層井網(wǎng)需求,是否有必要對(duì)該低效井轉(zhuǎn)注,為周邊井提供能量。若無(wú)轉(zhuǎn)注需求,則充分利用井段,側(cè)鉆至同方位其他潛力井位。
出砂低效井是防砂失效導(dǎo)致原井低產(chǎn)低效或者關(guān)停[6-7],原井位采出程度低,剩余油富集。對(duì)此,首先采用沖砂、小篩管防砂等大修作業(yè)治理,若出砂情況仍無(wú)好轉(zhuǎn),則根據(jù)剩余油分布考慮原井位同層側(cè)鉆恢復(fù)產(chǎn)能。如NmⅠ3砂體的B2H井,投產(chǎn)初期日產(chǎn)油50.0 m3,后期受出砂影響關(guān)停,沖砂后恢復(fù)生產(chǎn)9個(gè)月再次出砂,累計(jì)產(chǎn)油2.0×104m3,遠(yuǎn)低于配產(chǎn)目標(biāo)13.4×104m3。綜合分析后,在該井原井位同層側(cè)鉆B2H1井,重新防砂生產(chǎn),日產(chǎn)油45.0 m3,成功恢復(fù)油井產(chǎn)能,且該井無(wú)出砂跡象。
Q油田館陶組為剛性底水,無(wú)需注水開(kāi)發(fā);明化鎮(zhèn)組下段地層邊底水能量不足,依靠注入水驅(qū)油,保持地層能量,注夠水、注好水是提高明化鎮(zhèn)組下段井組開(kāi)發(fā)效果的必要手段。
2.2.1 完善注采井網(wǎng)
完善注采井網(wǎng)即通過(guò)完善注采井組平面分布,增強(qiáng)水驅(qū)效果,提高儲(chǔ)量控制及動(dòng)用程度,加快采油速度,提高油田采收率。
在地質(zhì)油藏研究基礎(chǔ)上,Q油田井網(wǎng)正從反九點(diǎn)到五點(diǎn)井網(wǎng)轉(zhuǎn)變,主力砂體邊部及非主力砂體為不規(guī)則井網(wǎng)。砂體邊部能量不足的低效井,依據(jù)周邊井網(wǎng)情況,考慮周邊井或本井轉(zhuǎn)注,形成有效注采井網(wǎng),提高驅(qū)油效率,保證地層能量。主力砂體井網(wǎng)不完善的低效井由于能量欠缺低效,需統(tǒng)籌考慮整體注采關(guān)系,逐步完成井網(wǎng)的轉(zhuǎn)變,保證每口采油井能量充足。B3井于2002年投產(chǎn),日產(chǎn)油穩(wěn)定在55.0 m3,2014年底,日產(chǎn)油逐漸降至13.0 m3,通過(guò)提頻產(chǎn)能有所增加,但持續(xù)時(shí)間較短。分析認(rèn)為,該井區(qū)物質(zhì)基礎(chǔ)好,但井網(wǎng)不完善,能量欠缺。將周邊井B4井轉(zhuǎn)注,轉(zhuǎn)注后B3井產(chǎn)油量逐步上升,含水降低,日產(chǎn)油上升至70.0 m3(圖1)。非主力砂體井網(wǎng)不完善低效井,首先考慮利用周邊過(guò)路注水井補(bǔ)孔為其注水,若無(wú)合適過(guò)路注水井,則結(jié)合主力砂體井網(wǎng)需求,轉(zhuǎn)注周邊井,達(dá)到保壓、驅(qū)油效果。
圖1 B3井組生產(chǎn)情況
2.2.2 優(yōu)化注水
河流相儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性強(qiáng),注入水呈尖峰狀突進(jìn),導(dǎo)致注水井周邊水淹強(qiáng)度大[8-10]。高能區(qū)含水高,剩余油貧瘠,低能區(qū)注入水波及不到,形成剩余油富集,針對(duì)此類平面注水收效不均的低效井,主要通過(guò)調(diào)驅(qū)[11-13]完成高能區(qū)控水、低能區(qū)加強(qiáng)注水,最終實(shí)現(xiàn)注采平衡。如C1H井投產(chǎn)后,低含水期僅維持三個(gè)月,之后含水逐漸上升至90%,期間周邊采油井C3井轉(zhuǎn)注后,含水略有下降,但持續(xù)時(shí)間較短。綜合分析認(rèn)為,該井含水由C2井注入水突破引起。采用平剖結(jié)合,將C3井調(diào)剖,加強(qiáng)該層注水,C2井調(diào)驅(qū),在 C1H井方向控水,其他方向加強(qiáng)注水。措施后,日產(chǎn)油上升至95.0 m3,含水率降至78%,目前,日產(chǎn)油穩(wěn)定60.0 m3,含水率88%(圖2)。
圖2 C1H井組生產(chǎn)情況
措施改造主要指單井實(shí)施的酸化、換大泵、開(kāi)關(guān)層等作業(yè)。酸化作業(yè)是針對(duì)油層有效滲流通道堵塞[14-15],尤其井筒周圍,導(dǎo)致單井能量低的應(yīng)對(duì)措施。如D1H井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油50.0 m3,日產(chǎn)液90.0 m3,后期日產(chǎn)液量逐漸降低至2.5 m3。綜合分析認(rèn)為,該井區(qū)儲(chǔ)層物性較好,儲(chǔ)層污染導(dǎo)致低液量,因此,采取酸化解堵措施。措施之后日產(chǎn)液195.0 m3,日產(chǎn)油40.0 m3,效果較好(圖3)。換大泵作業(yè)指油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,隨著含水升高,原始泵效無(wú)法滿足后期提液增產(chǎn)措施,需更換泵效更高的泵。該措施既針對(duì)低泵效的低效井,也可在物質(zhì)基礎(chǔ)豐富、井網(wǎng)完善區(qū)域換大泵進(jìn)行提液增產(chǎn)。開(kāi)關(guān)層措施是針對(duì)油井的產(chǎn)液剖面、水井的注水剖面的調(diào)整措施,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)液結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高波及系數(shù)。
圖3 D1H井組生產(chǎn)情況
優(yōu)化工作制度包括合理安排作業(yè)措施,減短低效井的維系時(shí)間;及時(shí)完成單井制度,達(dá)到地質(zhì)油藏需求;提高時(shí)率,充分減少躺井?dāng)?shù)及躺井時(shí)間。
Q油田針對(duì)不同類型的低產(chǎn)低效井,制定了以上相應(yīng)的治理措施。2017年,共完成治理低產(chǎn)低效井43口,平均日增油24.0 m3,累計(jì)日增油1032.9 m3(表 1) 。
表1 Q油田2017年低產(chǎn)低效井治理情況
(1)在開(kāi)發(fā)中后期,尤其是低油價(jià)階段,低產(chǎn)低效井的治理是油田增產(chǎn)上產(chǎn)最有效的途徑。
(2)低產(chǎn)低效井可細(xì)分為物性差的地質(zhì)低效井;自然低效、水平井出砂、井網(wǎng)不完善以及平面注水收效不均的油藏低效井;鉆完井及生產(chǎn)過(guò)程中工作制度未達(dá)到地質(zhì)油藏要求的工藝低效井。
(3)針對(duì)不同類型的低效井要制定相應(yīng)的措施,如地質(zhì)精細(xì)油藏逐層挖潛,剩余油研究;完善注采井網(wǎng),加強(qiáng)注水;優(yōu)化注水,力求注采平衡;酸化、換大泵等改造;優(yōu)化工作制度,提升單井產(chǎn)量等措施,2017年完成治理低效井 43口,日產(chǎn)油量增加1032.9 m3。