紅河油田致密砂巖油藏油井合理井距的確定

王少朋，何學文，黨文斌

（ 中國石油化工股份有限公司華北油氣分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450006）

紅河油田位于鄂爾多斯盆地天環坳陷南部。 紅河油田延長組長8 儲層砂體屬于辮狀河三角洲前緣水下分流河道沉積，平均有效孔隙度為10.8 %，平均有效滲透率0.4×10-3μm2，為低孔、超低滲、低豐度的致密砂巖巖性油藏。 基質物性差，局部天然裂縫發育，孔吼細小，連通性差，啟動壓力梯度明顯。 2010 年3 月起開展水平井開發試驗，水平井水平段長度700 m～1 100 m。通過不斷對長8 儲層啟動壓力梯度、 裂縫發育情況和實際生產進行總結研究， 逐步建立確定水平井合理井距的方法，指導致密砂巖油藏開發。

1 啟動壓力梯度

1.1 實驗方法

低滲透油藏的啟動壓力梯度與地層平均滲透率的關系滿足冪函數[1]：

式中：λ-啟動壓力梯度，MPa/m；K-地層平均滲透率，mD；α、n-回歸系數，采用油藏實測巖心啟動壓力梯度實驗數據回歸獲得。

1.2 數據處理

圖1 啟動壓力梯度與巖心滲透率的關系Fig.1 Relationships between start-up pressure gradient and permeability

對11 塊長8 儲層巖心進行室內單相流體滲流實驗，實驗數據（ 見表1）。 實驗時根據啟動壓力梯度的非線性滲流公式得到啟動壓力梯度。

通過對表1 實驗數據回歸分析, 得到啟動壓力梯度與滲透率的關系曲線（ 見圖1）和回歸關系式為：

由圖1 及表1 可見，對于低滲透油藏，滲透率對啟動壓力梯度的影響顯著。巖心的滲透率越小，流體流動所需要的啟動壓力梯度越大， 而且當滲透率降低到一定的程度后，其啟動壓力梯度急劇增大。

2 技術極限井距

在一定技術極限條件下, 油井周圍處在擬達西流或接近擬達西流狀態下的徑向距離叫技術極限生產（ 泄油）半徑。常規油田開發中，技術極限生產（ 泄油）半徑的2 倍看作為技術極限井距[2]。

技術極限生產（ 泄油）半徑處的驅動壓力梯度為：

式中：ΔP-生產壓差，MPa；d-技術極限生產（ 泄油）半徑，m；rw-井筒半徑，m。

若要實現技術極限生產（ 泄油）半徑處的油流動，驅動壓力梯度至少應等于該點處的啟動壓力梯度，結合式（ 2）、（ 3），可以確定技術極限生產（ 泄油）半徑：

紅河油田長8 儲層平均滲透率為0.4 mD，原始地層壓力為20.0 MPa，初期生產壓差為8.0 MPa～10.0 MPa，根據式（ 4）計算得技術極限生產（ 泄油）半徑為38 m～46 m，技術極限井距為76 m～92 m。

表1 紅河油田長8 儲層巖樣非線性滲流曲線測試結果Tab.1 The Nonlinear percolation test of Triassic Chang 8 reservoirs rock samples

3 實際生產情況確定合理井距

3.1 受裂縫發育影響的最小合理井距

紅河油田長8 儲層最大主應力方向為NE75°，儲層普遍發育裂縫，裂縫走向主要以NE-SW 為主，裂縫傾角以大于60°的高角度縫為主。 裂縫發育區主要在斷層帶附近分布[3，4]。

紅河油田開展水平井開發初期， 根據油藏工程及壓裂工藝，部署水平井井距主要為450 m～500 m。 油井實施壓裂投產后[5]，發現油井存在井間干擾、被鄰井壓竄的情況。

通過對壓竄井進行統計，發現由于儲層普遍發育裂縫，造成井間干擾，壓竄井主要集中在井距小于600 m的水平井中。在后期部署工作中考慮裂縫程度，為了避免油井壓竄，確定井距擴大到600 m～700 m，井間干擾現象明顯減少。

圖2 紅河油田長8 儲層井間干擾井井距統計直方圖Fig.2 Statistical histogram of well spacing of the disturbed well Triassic Chang 8 reservoirs

3.2 經濟極限井距

截止2014 年底，紅河油田長8 致密砂巖油藏依據方案設計共部署實施水平井341 口。 首先總結分析水平井生產情況，預測水平井單井產能及累產情況。利用現金流量法，結合不同水平段長度下單井投資、單井產能及采出程度，評價經濟極限井距[6]。根據評價結果，確定水平井單井經濟極限控制儲量為20.6×104t～23.2×104t，經濟極限井距為500 m～700 m。

紅河油田長8 致密砂巖油藏技術極限井距僅為76 m～92 m，遠小于經濟極限井距，必須進行儲層壓裂,來彌補經濟極限井距和技術極限井距的差值。 綜合考慮紅河油田致密砂巖油藏啟動壓力梯度、 裂縫發育情況和經濟極限井距， 確定水平井合理井距為600 m～700 m。

4 結論

（ 1）測試了在低滲透儲層流體滲流存在啟動壓力梯度, 滲透率越小, 啟動壓力梯度越大。

（ 2）基于室內實驗測試數據統計得到的啟動壓力梯度與滲透率的關系， 計算出致密砂巖油藏一定壓差和油層滲透率相關條件下的技術極限井距。

（ 3）由于致密砂巖油藏啟動壓力梯度大、天然裂縫發育, 油井合理井距應綜合考慮技術極限井距和經濟極限井距來確定， 并需要進行儲層壓裂改造來彌補經濟極限井距和技術極限井距的差值。

［ 1］ 賈振岐，趙輝，汶鋒剛.低滲透油藏極限井距的確定［ J］.大慶石油學院學報，2006，30（ 1）：104-105.

［ 2］ 何建華.低滲透油藏滲流特征及合理井距分析研究［ J］.石油天然氣學報（ 江漢石油學院學報），2005，（ 5）：621-623.

［ 3］ 顏冠山，李建明，唐民安.紅河油田長8 儲層裂縫發育特征與油氣滲流規律研究［ J］.長江大學學報（ 自科版），2013，10（ 32）：16-19.

［ 4］ 吳吉元.鄂爾多斯盆地紅河油田長8 油藏裂縫識別及預測方法［ J］.新疆地質，2014，（ 3）：351-355.

［ 5］ 黃守帥，陳現義，張永偉.水平井壓裂技術在紅河油田應用研究［ J］.遼寧化工，2013，（ 6）：664-665+669.

［ 6］ 宋培基，秦保杰，徐霞，等.低滲透油藏滲流機理與合理井距［ J］.科技信息，2010，（ 1）：416-418.