安塞特低滲油田二次加密井網(wǎng)研究

安明勝，張洪軍，張 歡，閆海龍，兀鳳娜，劉 濤

（1.中國石油長慶油田分公司超低滲透油藏開發(fā)部，陜西西安 710018；2.中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000；3.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安 710065）

安塞油田位于鄂爾多斯盆地中部，主要開采層位為三疊系延長組長6 油層，以內(nèi)陸淡水湖泊三角洲沉積為主。是典型的巖性油藏。油層平均埋深1 000～1 500 m，物性差，有效孔隙度11 %～15 %，平均有效滲透率0.49×10-3μm2，原始地層壓力8.1～10.0 MPa[1]。

安塞油田1989 年開始大規(guī)模注水開發(fā)，至今已開發(fā)20 余年，綜合含水54.1 %，已進入中高含水期。油田基礎井網(wǎng)井距約300 m，剩余油富集，整體加密調(diào)整具有較大潛力。井網(wǎng)加密調(diào)整是油田進入開發(fā)中后期改善開發(fā)效果的重要措施[2]，是動用剩余油和提高采收率的最直接有效手段。安塞油田自1996 年開始進行一次加密調(diào)整，截止2012 年12 月，已實施一次加密調(diào)整井791 口，取得了較好的效果。在此基礎上，研究二次加密井網(wǎng)對未來的油田開發(fā)政策調(diào)整具有重要的指導意義。

1 縫網(wǎng)匹配

1.1 天然裂縫與人工裂縫特征

安塞油田長6 油層中發(fā)育天然微裂縫，主要方向為近東西向和近南北向，次為北東向、北西向，裂縫面均直立。根據(jù)取心井巖心觀察，有1/3 的井見到天然微裂縫。密度通常為5 條/米，最高時達到10～20 條/米；在大于2 m 的厚層塊狀砂巖中明顯減小，一般小于1 條/米。在原始地層壓力條件下，上述微裂縫一般呈閉合狀態(tài)，對初期滲流影響不大。

安塞油田為典型的低滲、低壓、低產(chǎn)油藏，由于油層的低滲、低壓條件，油井自然產(chǎn)能極低，油井初產(chǎn)僅0.3～0.5 t/d。故常規(guī)鉆井、試油一般無自然產(chǎn)能，均須經(jīng)壓裂改造方可獲得工業(yè)油流。壓裂時，一般加砂量20～40 m3，單井產(chǎn)量可大幅提高，投產(chǎn)后初期單井產(chǎn)量基本能達到2～4 t/d。油層經(jīng)壓裂改造后，會形成人工裂縫，人工裂縫一般為垂直縫，單翼縫長100 m 左右，延伸方向以NE 向為主，平均為NE68.9°。而且經(jīng)壓裂改造及注水補充能量開發(fā)后，部分微裂縫開啟，微裂縫與人工裂縫交錯形成復雜的裂縫網(wǎng)絡系統(tǒng)，這些天然裂縫和人工裂縫對油田開發(fā)起到重要影響。一方面壓裂縫、微裂縫與孔隙的良好搭配改善了儲層滲流條件，提高了吸水能力，有利于注水開發(fā)；另一方面加劇了儲層非均質性和注水開發(fā)的矛盾，增加了油田開發(fā)的難度。特別是經(jīng)過壓裂及注水開發(fā)，局部井區(qū)注水壓力超過裂縫開啟壓力，易沿人工裂縫主向形成裂縫水竄，形成條狀水線，造成主向油井水淹、側向油井見效程度低。

1.2 基礎開發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化

隨著對裂縫規(guī)律認識的深入，安塞油田的井網(wǎng)與裂縫匹配關系不斷優(yōu)化，以期最大地發(fā)揮油藏潛力，這種關系的變化引起不同井網(wǎng)針對不同油藏的適應性的變化。

早期采用的井網(wǎng)形式以正方形反九點井網(wǎng)（見圖1）為主，油水井比例為3:1，井距300 m、排距300 m，井排方向與裂縫方向平行。這種井網(wǎng)的開發(fā)特點是裂縫側向油井見效緩慢，主向油井含水快速上升甚至水淹。安塞油田杏河區(qū)1993 年采取正方形反九點井網(wǎng)開發(fā)，井網(wǎng)密度11.0 口/平方千米，油井總數(shù)為165 口，其中主向油井有64 口，主向油井含水上升很快，綜合含水由最初的2 %上升至目前的56 %。全區(qū)水淹32 口，水淹比例19.4 %，水淹比例較高，隨后對這部分水淹井陸續(xù)轉注，形成沿裂縫注水開發(fā)模式。

從井網(wǎng)和裂縫匹配關系分析，正方形反九點井網(wǎng)匹配性較差，易造成主向油井快速水淹。根據(jù)這一特點，對井網(wǎng)進行了優(yōu)化。安塞油田塞160 區(qū)1999 年采用了菱形反九點井網(wǎng)（見圖2）開發(fā)，油水井比例為3:1，拉長對角線，加大井距至450 m，縮小排距至160 m，延長主向油井見水時間，縮短側向油井見效時間，井網(wǎng)與裂縫匹配性有所提升。塞160 區(qū)井網(wǎng)密度11.0 口/平方千米，油井總數(shù)為311 口，其中主向油井有94 口，主向油井含水上升較快，綜合含水由最初的38.3 %上升至目前的62.4 %。全區(qū)水淹53 口，水淹比例17.0 %，水淹比例較正方形井網(wǎng)有所下降，隨后對這部分水淹井陸續(xù)轉注，形成沿裂縫注水開發(fā)模式。

圖1 正方形反九點井網(wǎng)示意圖

圖2 菱形反九點井網(wǎng)示意圖

圖3 矩形井網(wǎng)示意圖

雖然菱形反九點井網(wǎng)與裂縫的匹配性較好，但仍然不可避免造成主向油井水淹。于是繼續(xù)對井網(wǎng)進行優(yōu)化。安塞油田塞130 區(qū)2002 年采用了矩形井網(wǎng)（見圖3）開發(fā)，油水井比例為2:1，進一步加大井距至520 m，縮小排距至120 m，裂縫主向沒有油井直接受效。這種井網(wǎng)大幅減少了油井水淹比例，提高了壓力梯度，增長了油井穩(wěn)產(chǎn)期。塞130 區(qū)井網(wǎng)密度11.6 口/平方千米，油井總數(shù)為216 口，總體開發(fā)動態(tài)平穩(wěn)，含水上升緩慢，已注水11 年，綜合含水一直保持在35 %以下。全區(qū)水淹12 口，水淹比例5.5 %，水淹比例較正方形、菱形井網(wǎng)大幅下降，開發(fā)效果最好。

矩形井網(wǎng)的開發(fā)效果好于正方形井網(wǎng)和菱形井網(wǎng)，說明裂縫發(fā)育的特低滲透油藏更適合采用小排距的沿裂縫注水或排狀注水方式，因此后期一次、二次加密時應把原基礎井網(wǎng)逐步調(diào)整為沿裂縫注水或排狀注水井網(wǎng)。

1.3 剩余油分布特征

剩余油是加密調(diào)整的物質基礎[3]，剩余油的分布特征決定著加密井網(wǎng)的方式。安塞油田裂縫發(fā)育，裂縫對剩余油分布具有決定性影響。受裂縫的影響，注入水主要沿裂縫方向突進，造成主向水淹，而側向因水驅程度低，剩余油豐富，多呈條帶狀分布。因此，在裂縫側向部署加密井，能最大限度動用剩余油，提高采收率。

2 一次加密井網(wǎng)

安塞油田自1996 年開始進行局部加密調(diào)整，2010-2011 年開展了大面積整體一次加密調(diào)整。主要針對正方形反九點井網(wǎng)、菱形反九點井網(wǎng)、矩形井網(wǎng)采取了三種加密方式，加密井部署原則是避開裂縫主向，在側向加密，同時擇機轉注主向油井，一次加密方式由常規(guī)井網(wǎng)向沿裂縫注水井網(wǎng)轉變。歷年共實施一次加密調(diào)整井791 口，初期平均單井日產(chǎn)液4.64 m3、日產(chǎn)油2.33 t、綜合含水40.3 %，累計產(chǎn)油160.8 萬噸。

2.1 正方形反九點井網(wǎng)一次加密方式

正方形反九點基礎井網(wǎng)井排方向與裂縫方向平行，裂縫發(fā)育造成主向油井水淹，側向油井見效程度低。這類區(qū)域一次加密采用縮小排距加密方式，將高含水的主向油井轉注，中低含水的主向油井繼續(xù)生產(chǎn)，加密后井距300 m 不變，排距由300 m 縮小為150 m，形成兩排注水井+三排油井的新井網(wǎng)（見圖4），油水井比例仍為3:1 不變。

圖4 正方形反九點井網(wǎng)一次加密示意圖

2.2 菱形反九點井網(wǎng)一次加密方式

菱形反九點基礎井網(wǎng)井排方向與裂縫方向平行，這類區(qū)域一次加密采用油井間縮小井距加密方式，將高含水的主向油井轉注，中低含水的主向油井繼續(xù)生產(chǎn)，側向油井間加密1 口，加密后排距160 m 不變，井距由450 m 縮小為225 m，形成一排注水井+一排油井的新井網(wǎng)（見圖5），油水井比例變?yōu)?:1。

圖5 菱形反九點井網(wǎng)一次加密示意圖

2.3 矩形井網(wǎng)一次加密方式

矩形基礎井網(wǎng)井排方向與裂縫方向平行，這類區(qū)域一次加密采用油井間縮小井距加密方式，油井間加密1 口，加密后排距120 m 不變，井距由520 m 縮小為260 m，形成一排注水井+一排油井的新井網(wǎng)（見圖6），油水井比例變?yōu)?:1。

總體來看，三種基礎井網(wǎng)經(jīng)過一次調(diào)整，都由常規(guī)井網(wǎng)向沿裂縫注水井網(wǎng)轉變，都達到了裂縫與井網(wǎng)的合理匹配，取得了較好的效果。

圖6 矩形井網(wǎng)一次加密示意圖

3 二次加密井網(wǎng)設計

安塞油田王窯、杏河、塞160 等區(qū)塊一次加密已基本結束，要保持油藏的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)，后期還需進行二次加密。二次加密井網(wǎng)需考慮注采系統(tǒng)的平衡，繼續(xù)在裂縫側向加密，所有主向油井全部轉注，同時實施加密注水井，強化排狀注水井網(wǎng)[4-9]。需要注意的是，二次加密時，原基礎井網(wǎng)的側向油井不可以轉注，否則，部分側向油井會在5～10 年內(nèi)水淹，損失較大。總體來看，二次加密由沿裂縫注水井網(wǎng)完全轉變?yōu)榕艩钭⑺W(wǎng)。

3.1 正方形反九點井網(wǎng)二次加密方式

正方形反九點基礎井網(wǎng)側向井排距離注水井排300 m，一次加密井排距離注水井排150 m，可見，基礎井網(wǎng)側向井排的水洗程度普遍會比一次加密井排的低，基礎井網(wǎng)側向井排的剩余油普遍會比一次加密井排的高。因此，二次加密采用側向井排油井間加密方式，在基礎井網(wǎng)兩口側向中間再加密一口井，加密后井距由300 m 縮小為150 m。同時，強化注采系統(tǒng)，在原注水井排加密注水井，仍然形成兩排注水井+三排油井的注采井網(wǎng)（見圖7），油水井比例變?yōu)?:1。

圖7 正方形反九點井網(wǎng)二次加密示意圖

3.2 菱形反九點井網(wǎng)二次加密方式

菱形反九點井網(wǎng)一次加密時形成了一排注水井+一排油井的注采井網(wǎng)，二次加密時繼續(xù)在油井排進行加密，加密后井距由225 m 縮小為112.5 m，仍然形成一排注水井+一排油井的注采井網(wǎng)（見圖8），油水井比例變?yōu)?:1。

圖8 菱形反九點井網(wǎng)二次加密示意圖

3.3 矩形井網(wǎng)二次加密方式

矩形井網(wǎng)一次加密時形成了一排注水井+一排油井的注采井網(wǎng)，二次加密時繼續(xù)在油井排進行加密，加密后井距由260 m 縮小為130 m，仍然形成一排注水井+一排油井的注采井網(wǎng)（見圖9）。同時，強化注采系統(tǒng)，在原注水井排加密注水井，油水井比例為4:1。

圖9 矩形井網(wǎng)二次加密示意圖

4 結論與認識

（1）安塞特低滲油田裂縫發(fā)育，裂縫與井網(wǎng)的匹配對于基礎井網(wǎng)的開發(fā)效果和加密的實施效果至關重要。基礎井網(wǎng)排距為120～300 m、井距為300～520 m，矩形井網(wǎng)的開發(fā)效果最好，其次為菱形反九點井網(wǎng)，再其次為正方形反九點井網(wǎng)。這說明安塞特低滲油田更適合采用小排距的沿裂縫注水或排狀注水井網(wǎng)。

（2）根據(jù)基礎井網(wǎng)的開發(fā)效果分析，針對三種基礎井網(wǎng)，一次加密采取了不同的加密方式。正方形反九點井網(wǎng)采取縮小井排距加密方式、菱形反九點井網(wǎng)和矩形井網(wǎng)采取油井間縮小井距加密方式，同時轉注裂縫主向油井。一次加密后，排距為120～160 m、井距為225～300 m，均采取小排距的沿裂縫注水井網(wǎng)，均取得了較好的效果。

（3）油藏一次加密后，井距仍然具有進一步縮小的空間，二次加密采取油井間縮小井距加密方式，排距為120～160 m、井距為112.5～150 m，同時在原水井排加密注水井，強化注采系統(tǒng)，原基礎井網(wǎng)完全轉變?yōu)樾∨啪唷⑿【嗟呐艩钭⑺W(wǎng)。

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