秦雪輝
(中石化江漢油田分公司江漢采油廠, 湖北 潛江 433123)
新溝油田提高采收率技術的探索與實踐
秦雪輝
(中石化江漢油田分公司江漢采油廠, 湖北 潛江 433123)
江漢油區新溝嘴組油藏資源量豐富,但受其地質條件影響,開發水平一直難以提高。新溝油田作為新溝嘴組“雙低”開發單元的典型代表,具有地質構造復雜,縱向含油層系多且層間非均質性突出等特點。在復雜構造精細地震解釋、儲層展布特征及剩余油分布規律研究的基礎上,有針對性的開展了綜合調整對策及方案研究,通過現場實施,明顯改善了新溝油田注水開發效果,油田采油速度和最終采收率得到大幅提升,對類似油藏的后期開發調整具有借鑒與指導意義。
新溝嘴組;構造特征;儲層特征;剩余油分布;采收率
新溝嘴組油藏(新溝油田)資源量有6586×104t,目前已探明石油地質儲量3830.34×104t,動用地質儲量2481.02×104t,占江漢油區動用儲量的22.3%。但受地質條件、開發方式等影響,新溝嘴組油藏年采油量僅12.20×104t,占江漢油區總產量的15.6%,標定采收率17.8%,遠低于潛江組的38.8%。因此,切實有效地改善新溝嘴組油藏注水開發效果,提高最終采收率,是江漢油田實現可持續發展的重要攻關方向。
新溝油田縱向上含油層系多,油層厚度小且物性差,含油層段跨度120m左右。早期投產時層位幾乎全部射開,合采合注,油層動用程度高。受層間物性差異影響,縱向矛盾突出,加之油井投產時大都采取了壓裂改造措施,使得主壓開層位單一,加劇了縱向上各小層的產出差異。
2008年底,新溝油田注采井數比1∶5.4,27口油井中有19口無水井對應,水驅控制程度僅為29.5%。新溝油田原始地層壓力為11.16MPa,目前地層壓力僅為3.09MPa,油井大都表現出能量不足,低產低液,平均單井日產液3.0t。分析其原因,一方面是井下技術狀況惡化,原有注采井網破壞嚴重;另一方面是因為斷層發育,構造破碎,含油面積小,難以形成合理有效的注采井網。
從平面上看,區域內斷層發育,油水分布情況復雜,縱向上層系發育且非均質性嚴重,經過長期注水開發和降壓開采,單層出力狀況和油水分布變化較快,加上缺乏系統的動態監測資料,使得剩余油分布狀況更加難以分析判斷。
該區白堊系-下第三系斷裂體系主要受多期構造運動控制,產生一系列褶皺和斷裂,形成區內復雜的隆凹相間的構造格局[1]。通過地震精細解釋,該區共落實大小斷層100余條,主要發育北西、北東東和北東向3組斷裂。由于形成應力機制的不同,使丫新低凸起東荊河斷層以北斷層多為北北西向、北北東向為主,新溝斷壘西北部以北東向為主,而中部為2種應力機制結合的轉換帶,斷層北東東向。該處斷層基本上形成于荊沙期-潛江組時期。
該區斷層主要有以下3個特點:斷層活動期長,從白堊紀到晚第三紀,主要活動期為白堊紀和早第三紀荊沙組沉積時期;斷層的剖面組合類型主要有斷階型和Y字型;根據平面展布特征可劃分為北西向、北東向、北東東向3組斷裂體系,呈雁列、斜列式展布。
新溝地區新溝嘴組下段物源主要來自西北方向的漢水物源,沉積體系在平面上總體從西北往東南依次發育三角洲前緣-濱淺湖-半深湖、深湖沉積,不同區域不同沉積時期各微相的發育程度不同[2]。從沉積微相類型來看,縱向上發育有三角洲前緣水下分流河道、河口壩、遠砂壩及濱淺湖灘砂、灘壩5種成因類型砂體;平面上近物源的西北部砂巖發育,厚度大,往東南逐漸減薄,物性變差,沉積微相變化較大:新一區新下段Ⅲ油組主要發育三角洲前緣水下分流河道、河口壩,砂體分布范圍較大,砂體連片性較好,新下段Ⅱ、新下段Ⅰ油組有濱淺湖灘砂、灘壩零星分布;新二區新下段Ⅲ油組以三角洲前緣水下分流河道、河口壩微相為主,新下段Ⅰ油組主要發育濱淺湖灘砂、灘壩相,2個油組砂體均較為發育,新下段Ⅱ油組僅有濱淺湖灘砂、灘壩零星分布。
因該區遠離物源,受不同沉積時期水動力強弱變化影響,新下段3個油組的儲層發育程度差異較大:新下段Ⅰ油組砂巖在新二區較發育,在新一區僅零散分布;新下段Ⅱ油組沉積時期屬低位域沉積,新一區、新二區砂體均不發育;新下段Ⅲ油組沉積時期水動力最強,水下分流河道延伸最長,該區砂體在該時期也最為發育,新一區、新二區均發育有河道、河口壩砂體,成為新溝油田主力含油層系,也是新溝油田后期開發調整的主要潛力和對象。
新一區新下段Ⅲ油組儲層分布具有以下特點:縱向上新一區新下段Ⅲ1-6等幾個小層連片性和儲層物性相對較好,為該區主力含油小層,是下步重點挖潛的對象;平面上儲層沿物源方向,自西向東厚度逐漸減薄,物性逐漸變差;新下段Ⅲ1-2小層與新下段Ⅲ4-6小層之間的新下段Ⅲ3砂層極不發育,且物性差,可作為一套穩定的隔夾層,厚度在6~8m之間,為下步的分層開發提供了有利條件。
根據各油砂體單井含水級別,結合區域沉積微相和儲層物性分布規律研究成果、油藏生產動態及監測成果,分析統計其水線推進規律,認為新一區剩余油具有以下分布特征:
1)縱向上 吸剖資料和環測資料顯示,主要的吸水層和出力層集中在滲透率較大的新下段Ⅲ1-2小層,而新下段Ⅲ4-6小層出力小,動用程度低,具有剩余油整體挖潛潛力。
2)平面上 雖然新下段Ⅲ1-2小層油組的采出程度很高,但局部地區仍有剩余油富集,主要表現在:①構造高部位剩余油富集區。在構造高部位及微構造高點,如新106-新107井區,邊部注入水受到重力作用影響,難以波及,點注井注水推進方向單一,在水驅難以波及的區域存在著較為豐富的剩余油。2010年3月高部位油井新109井實施了下小套管恢復措施,初期日產油1.5t,目前產量仍保持在1.0t/d的水平。②局部低滲區及斷層遮擋區。新一區斷壘構造相對完整,但南部發育多條斷距在10~40m之間的小斷層,且該區域背離物源方向,物性相對較差。在該類低滲和斷層遮擋區,油井累計采出量較低,剩余油較為富集,如新130-新131、新134、新126等井區。③非主流線及注采井網不完善地區。新溝油田注入水指向性強,主流線側緣注入水波及程度小,油井見效困難,水淹程度低,如新115-新123、新117井區;由于開發歷史長,井下技術狀況惡化,注采井網破壞嚴重,部分區域長期有采無注,水驅控制程度低,如東部新128、新138、新109等井區。
1)儲量復算 根據新一區各含油砂層儲量復算,該區新下段 Ⅲ 油組石油地質儲量為140.0×104t,新下段 Ⅰ、新下段 Ⅱ 油組石油地質儲量為16.0×104t,新一區總地質儲量為156.0×104t,新增地質儲量43.0×104t;新二區石油地質儲量為152.9×104t,新增地質儲量47.9×104t。
2)剩余油定量描述 新一區歷史上共有25口油井曾經生產,累計產油25.2778×104t,剩余可采儲量為18.07×104t。根據物質平衡原則,將產出量或注入量劈分到19個單砂層,劈分結果顯示:新一區新下段 Ⅲ 油組累計采出量23.96×104t,占新一區總產出量的94.8%;而新下段Ⅲ1-6小層累計采出量為22.01×104t,占總采出量的87.1%,是新一區主力出油層系。
與其他層系相比,新下段Ⅲ1-6小層累計采出量大,采出程度高,但剩余可采儲量仍有12.19×104t,占新一區剩余可采儲量67.5%,且平面上連通性好,是下步細分層系調整的有利指向區。其中新下段Ⅲ1-2小層剩余可采儲量4.08×104t,新下段Ⅲ4-6小層剩余可采儲量6.78×104t。新下段Ⅲ3小層砂巖極不發育,可作為下步細分層系調整的穩定隔夾層。
①以細分層開采為原則,剩余油研究成果為依據,完善注采井網,改善開發效果。②根據剩余油分布狀況,在剩余油富集區鉆新井,重建基礎井網。③結合歷年注水見效情況,井距定在200~250m左右,采用反5點法井網布井。④調整部署中,上下2套層系須保持一定的疊合井距,為開發后期輪替采油留有余地。
1)方案制定 采用一套井網,分2套層系開發。①上層系(新下段Ⅲ1-2小層)。主要是立足基礎井網,加強細分層注水,提高地層能量,同時圍繞有能量補充的區域實行3類井恢復及老井大型分層壓裂等措施[3]。②下層系(新下段Ⅲ4-6小層)。根據剩余油分布狀況,在剩余油富集區鉆新井,重建基礎井網;新鉆油井先壓裂生產新下段Ⅲ4-6小層,以新下段Ⅲ1-2小層作為后期接替潛力層;新鉆水井注采配套,井距200~250m左右,采用反5點法井網布井。
方案共部署新鉆井15口,其中油井10口,水井5口,利用老井采油2口;上層系(新下段Ⅲ1-2小層)老井恢復采油8口,水井恢復1口,利用常停油井轉注3口。
2)方案評價 對上下層系儲量控制程度的提升較為有效,能基本有效控制整個新一區下層系的地質儲量,預計實施后上層系(新下段Ⅲ1-2小層)注采比由原來的1∶5.0上升到1∶3.0,水驅控制程度將由36.2%上升到71.3%;下層系(新下段Ⅲ4-6小層)注采比將達到1∶2.25,水驅控制程度將達到85%以上。
截止2011年10月,按開發調整方案部署,新溝油田共實施油井調整19井次,水井調整12井次,其中油井有效18井次,有效率達90.3%,原油日產水平由16t/d上升至32t/d,采油速度由0.23%上升至0.49%,累計增油9923t,創產值3473×104元;新增石油地質儲量90.9×104t,最終采收率由15.92%提高到22.5%,上升了6.58%。
本次綜合調整是一次由粗放式管理到“精細儲量管理”的轉變,不僅實現了新溝油田的高效開發,形成了完備的新溝嘴組油藏配套開發調整技術,更為整體提高新溝嘴組油藏開發效果提供了寶貴的經驗。
[1]戴世昭.江漢鹽湖盆地石油地質[M].北京:石油工業出版社,1997.
[2]萬立國. 潛東南地區新溝咀組精細沉積相研究[J]. 科技創業月刊,2011,24(7):136-137.
[3]李運柱,鄧麗君. 江漢油田新溝嘴組油藏開發特征的認識[J]. 石油天然氣學報(江漢石油學院學報),2008,30(3):322-325.
[編輯] 洪云飛
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.025
TE357
A
1673-1409(2012)10-N082-03