朱義東,張 偉,寧玉萍,劉 平,楊 勇,王雪美
(中海油深圳分公司研究院,廣東廣州 510240)
陸豐X油田位于珠江口盆地陸豐凹陷地區,其中2500油藏是油田的主力油藏,而α層是位于2500油藏頂部的儲層,根據鉆遇儲層特征將其劃分為四個小層(SL1、SL2、SL3、SL4)。α層巖性主要以泥質、鈣質(粉)砂巖為主,SL2小層鈣質廣泛發育,SL4小層局部發育鈣質,沉積特征表現出反韻律沉積,儲層平面和垂向非均質性很強,儲層物性較差,測井解釋滲透率(10~200)×10-3μm2,孔隙度13%~18%,含油飽和度30%~50%,有效厚度0.5~2.0m,儲量估算(400~600)×104m3。
陸豐X油田2500油藏開發近20年,目前已進入特高含水期,油藏綜合含水在95%以上。在“先肥后瘦、逐層上返”開發策略基礎上,油藏下部采出程度較高,剩余油較少,油藏上部α層動用程度較少,是油田未來調整挖潛的主戰場。隨著對上部儲層的不斷認識和試采,已掌握了一定的儲層特征和開發動態,目前α層已經累計鉆7口水平井,取得了較好的開發效果,水平井產量占整個油田產量的50%以上。但各生產井生產動態存在一定差異,其中2口水平井要差于平均水平。因此,有必要對這些水平井進行系統分析,掌握α層水平井開發動態特征及其影響因素,以便于指導油田未來調整井合理有效的布井。
根據α層7口水平井含水率-累積產油量關系曲線可以看出(圖1):α層開發早期階段,水平井27H1、24H1和13H1含水上升較快,而其它水平井,特別是分支水平井含水上升較緩慢。α層水平井存在兩種含水上升規律:
(1)“廠”型:以 27H1、24H1、13H1 為主,除27H1井水平井軌跡在SL3層造成底水快速錐進、表現出較強底水油藏含水上升規律外,其它2口水平井含水表現出較快速上升至80%左右,后較穩定,含水變化較小。
(2)“S”型:以16MH、29H1、20H2、18M2為主,含水上升以邊水趨替為主,上升較緩慢。
兩種類型水平井生產動態特征不同:“S”型水平井平均單井日產油較高(600~800 bbl),含水上升慢,累積產油量較多;“廠”型水平井平均單井日產油較低(<300 bbl),含水上升相對快速,累積產油量較低,主要分布在油藏西南部和東部較低構造部位。
影響水平井生產動態的因素有很多,許多文獻[1-8]均在這方面做了大量研究,并且采用理論模型或油藏數值模擬手段給出各種影響因素影響大小的排序,對于指導油田開發和布井具有一定指導意義。但是,由于均是采用理論模型計算或油藏數值模擬結果,與實際生產動態規律存在一定差異或差異較大,沒有結合油田生產井實際生產動態特征進行具體分析,因此其分析結果存在一定片面性。

圖1 陸豐X油田2500油藏α層水平井含水率-累積產油量關系曲線
(1)水平段長度。圖2可以看出,目前水平段長度600~1500 m;水平段長度在700 m以下時,水平段越長,平均日產油較高,累積產油量較多,但水平段長度在700 m以上時,水平井平均日產油隨水平段長度變化較小。因此,考慮實際統計分析結果,以及儲層物性較差和較長水平段會造成隨鉆跟蹤困難,油田實際設計中建議水平井水平段長度保持在700 m左右。

圖2 水平段長度與平均日產油關系曲線
(2)儲層滲透率。圖3可以看出,儲層滲透率越大,單井產液量越大,含水越高,最大產液量約2000 bbl,一般情況下設計的電潛泵最大液量約2000 bbl;由于α層物性非均質性較強,對α層物性較好區域儲層,設計的水平井最大產液量應有所提高(2500~3000 bbl),因此在選泵方面不能依照一般經驗做法(依照最大液量2000 bbl選泵),而應根據儲層物性及鄰近生產井動態綜合確定(同藏異泵)。

圖3 儲層滲透率與平均日產液(含水率)關系曲線
(3)油柱高度。圖4可以看出,油柱越大,平均日產越高,累產油越多,含水越低。目前α層油柱高度在5~10 m,因此需要保持水平井具有較大油柱的情況下進行生產,有利于水平井較好的生產動態,在水平井設計時盡量布置在較高部位(SL1)。
(4)隔夾層[9-10]。泥巖/鈣質隔夾層是影響水平井含水上升的重要因素,是抑制水平井底水快速錐進的“S”型動態特征的主要原因。從實際水平井附近隔夾層分析,隔夾層較多/厚(18M2和20H2)時可使水平井具有較低含水(無水期)生產動態特征;因此,在未來調整井合理、有效的布井優化時,水平井水平段盡量布在隔夾層上面,盡量遠離動態油水界面、遠離附近高含水井,可獲得較好動態效果。
(5)水平井軌跡位置[10-12]。油田已有開發經驗表明,水平井軌跡靠近動態油水界面會造成油柱高度較低,含水上升較快,動態效果變差。因此隨鉆跟蹤過程中要嚴格控制水平井水平段,盡量不要鉆到油水界下面。27H1水平井就是由于軌跡未控制好,水平段鉆到下面SL3層,油柱小于5 m,且無隔夾層遮擋,造成底水快速錐進,對生產動態影響較大。同時,水平井井軌跡向上穿出設計目的層進入泥巖層時,也會造成裸眼水平井長期生產后,泥巖水化膨脹、垮塌,影響水平井生產動態,29H1水平井也是由于儲層復雜,造成水平井穿過上部泥巖段約100 m,投產一段時間后泥巖垮塌造成水平井有效水平段長度只有200多米,產能減少約一半,生產動態影響較大。因此,水平井除了設計上布置在盡量高的部位外,還需要在鉆前地質認識、隨鉆跟蹤、鉆后分析等方面加強溝通、管理和協作,盡量保持水平段按照設計在較好砂層中鉆進。

圖4 剩余油柱與平均日產油(含水率)關系曲線
(6)水平井井型。針對α層儲層物性較差、有效厚度薄的特點,在儲層相對均質、遠離水體區域設計2口分支水平井(16 MH和18M2),分支水平井實際投產后在單井產能、含水率和累計產油方面均優越于單支水平井,取得了較好的開發效果。因此,在未來開發調整過程中,可根據儲層特征繼續推進分支水平井在α層中的使用,提高水平井產能和經濟性。
依據前面得出的認識,指導了2012年調整井井位設計和優化布井,設計的2口水平井(12H1和27H2)初產均超過預期,約是預期的2倍,其中的27H2井高峰產量近2400 bbl/d創出了本油田回歸后特高含水期老油田調整井高峰產油之最。此外為繼續推行分支水平井,對29H1實施MRC修井作業,設計的雙分支水平井初產超出預期2倍多,取得了非常好的開發效果(表1)。

表1 陸豐X油田2500油藏α層水平井統計
[1]王立軍,呂波,吳鋒,等.注水井地層破裂壓力預測方法及應用[J].大慶石油學院學報,2006,30(4):16-18.
[2]梁何生,劉鳳霞,張國龍,等.一種地層破裂壓力估算方法及應用[J].石油鉆探技術,1999,27(6):14-15.
[3]葛洪魁,林英松,馬善洲,等.修正 Holbrook地層破裂壓力預測模型[J].石油鉆探技術,2001,29(3):20-22.
[4]李克向.保護油氣層鉆井完井技術[J].北京:石油工業出版社,1993:469-480.
[5]聶采軍,趙軍,夏宏權,等.地層破裂壓力測井預測的統計模式研究[J].天然氣地球科學,2004,15(6):633-636.
[6]閆長輝,陳青,周文.川西致密儲層單井破裂壓力計算方法綜合研究[J].油氣井測試,2009,18(1):7-9.
[7]黃榮樽.地層破裂壓力預測模式的探討[J].華東石油學院學報,1984,8(4):335-347.
[8]王亞東.如何用測井聲波時差曲線計算地層壓力[J].錄井工程,2005,12(16):59-61.
[9]黃賀雄.對國內外幾種預測地層破裂壓力模型的認識[J].國外測井技術,1993,8(3):11-14.
[10]馮啟寧.用測井資料預測計算地層破裂壓力的公式和方法[J].華東石油學院學報,1983,3(1):22-30.
[11]楊雷,王洪亮,毛尚明,等.破裂壓力預測的應用研究[J].新疆石油學院學報,2002;14(4):67-70.
[12]黃炳光,劉蜀知.實用油藏工程與動態分析方法[J].北京:石油工業出版社,1998:94-95.