鐵邊城地區(qū)致密油特點及開發(fā)方式淺析

王秋霞，雷西虎，張曉明

（1.中國石油長慶油田分公司第八采油廠，陜西西安710018；2.中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處，陜西西安710018）

鐵邊城地區(qū)致密油特點及開發(fā)方式淺析

王秋霞1，雷西虎2，張曉明1

（1.中國石油長慶油田分公司第八采油廠，陜西西安710018；2.中國石油長慶油田分公司工程監(jiān)督處，陜西西安710018）

鄂爾多斯盆地姬塬油田鐵邊城地區(qū)三疊系延長組長7致密油發(fā)育廣泛，縱向上砂體厚度大，隔夾層發(fā)育；平面上單砂體延伸小，連通性差。儲層巖性以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，滲透率低，孔喉半徑小，以納米級喉道為主。油藏采用“直井采油+注水井注水”方式開發(fā)，單井產(chǎn)量低，穩(wěn)產(chǎn)期短，通過采用“水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式有效緩解了致密油單井產(chǎn)量低、易水淹等問題，為致密油有效開發(fā)提供了借鑒。

鄂爾多斯盆地；致密油；吞吐注采

致密油是指夾在或緊鄰優(yōu)質(zhì)生油層系的致密儲層中，未經(jīng)過大規(guī)模長距離運移而形成的石油聚集[1]，是與生油巖系共生或緊鄰的大面積連續(xù)分布的石油資源，儲集層巖性主要包括致密砂巖、致密灰?guī)r和碳酸鹽巖，覆壓基質(zhì)滲透率小于0.1 mD（也有學(xué)者認為0.2 mD），單井無自然工業(yè)產(chǎn)能。鄂爾多斯盆地致密油資源豐富，總資源量約30×108t[2]，其中姬塬油田鐵邊城地區(qū)三疊系延長組長7致密油含油面積97 km2，地質(zhì)儲量6 500×104t，資源量大，開發(fā)前景廣闊。本文通過對鐵邊城地區(qū)長7致密油特點的研究，提出“水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式，有效緩解了該區(qū)致密油單井產(chǎn)量低、易水淹等問題，為致密油有效開發(fā)提供了借鑒。

1 致密油特點

鄂爾多斯盆地鐵邊城地區(qū)三疊系延長組長7致密油油層厚度大，平均厚度24 m。儲層平均孔隙度8.9%，平均滲透率0.17 mD，油層橫、縱向非均質(zhì)性強，隔夾層發(fā)育，微裂縫發(fā)育。

1.1 巖性特點

鐵邊城地區(qū)三疊系長7致密砂巖巖性以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，平均長石含量31.5%，巖屑含量19.3%。儲層粒度以粉細砂巖為主，分選性差。砂層夾層普遍發(fā)育，多以薄層泥質(zhì)、鈣質(zhì)夾層為主。油層上部緊鄰張家灘頁巖，屬于源內(nèi)成藏（見圖1）。

圖1 鐵邊城地區(qū)三疊系長7油層綜合柱狀圖

表1 鄂爾多斯盆地致密油物性統(tǒng)計表

1.2 物性特點

受沉積和成巖作用影響，鄂爾多斯盆地不同地區(qū)儲層物性差異較大，鐵邊城致密油物性差，孔隙度一般8%～12%，滲透率一般0.02 mD～0.1 mD（見表1）。

根據(jù)鐵邊城地區(qū)長7油層66塊巖心資料分析，該區(qū)孔隙度最大13.81%，最小5.35%，平均10.18%；滲透率最大1.40 mD，最小0.02 mD，平均0.09 mD。

根據(jù)孔隙度和滲透率分布圖可以看出，該區(qū)孔隙度在10%～12%的占51%，小于10%的占34%，滲透率小于0.1 mD的占86%，屬于低孔致密儲層（見圖2）。

圖2 鐵邊城地區(qū)三疊系長7滲透率與孔隙度直方圖

該區(qū)儲層碎屑粒度較細，分選差，以細粉砂巖為主。填隙物含量較高，一般12%～18%，鐵邊城15.9%，主要由綠泥石、方解石、鐵方解石、水云母組成。

1.3 儲層敏感性特點

儲層滲透率越小，對應(yīng)的應(yīng)力敏感系數(shù)越大。根據(jù)研究，當巖心滲透率小于1.0 mD以后，應(yīng)力敏感系數(shù)急劇增加，即隨著滲透率降低應(yīng)力對儲層的傷害加大[3]。鐵邊城地區(qū)長7致密油的平均滲透率0.09 mD，壓力敏感性強，低滲透油藏非達西滲流特征明顯，存在啟動壓力梯度，有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)難以建立，致密油受啟動壓力梯度影響更加突出[3]。

1.4 裂縫發(fā)育特點

鄂爾多斯盆地延長組從巖心和野外地質(zhì)剖面中均可見到廣泛發(fā)育的縱橫交錯裂縫系統(tǒng)，每10 m發(fā)育天然裂縫約2.3條[2]，主要為構(gòu)造縫，以高角度縫和垂直縫為主，有一組或多組平行的裂縫，經(jīng)巖心裂縫古地磁定向及露頭研究顯示[3]，鐵邊城地區(qū)長7分布有E-W向、NW向、S-N向、NE向4組區(qū)域性裂縫，分布比較規(guī)則，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，有利于提高致密油的有效滲透率，但同時增加了油井水淹的風險。

1.5 沉積特點

鄂爾多斯盆地長7砂體沉積以三角洲沉積為主，在姬塬油田鐵邊城地區(qū)發(fā)育三條東北-西南向三角洲前緣砂體沉積，砂體平均寬度3 km，平均厚度24 m。由于臨近湖盆中心油頁巖沉積，為該區(qū)致密油成藏奠定了油源基礎(chǔ)。

1.6 砂體分布

鐵邊城長7砂體大面積復(fù)合連片，三支砂帶呈北東-南西向展布，砂體延伸廣，寬約2 km，砂體縱向上多次疊加沉積，厚度大10 m～30 m，中間夾有泥質(zhì)、鈣質(zhì)隔夾層，單砂體厚度一般5 m～8 m，連通性較差，隔夾層的發(fā)育導(dǎo)致長72砂體平面上、剖面上非均質(zhì)性強。

2 開發(fā)方式選擇

姬塬油田鐵邊城地區(qū)長7油藏儲層砂體厚度大，物性差，裂縫發(fā)育，開發(fā)難度大。目前采用兩種開發(fā)方式實驗性開發(fā)，一種“直井采油+注水井注水”方式開發(fā)，單井產(chǎn)量低，穩(wěn)產(chǎn)期短，通過采用“水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式，有效提高了單井產(chǎn)量。

2.1 “直井采油+注水井注水”方式

開發(fā)井網(wǎng)采用菱形反九點注采井網(wǎng)，井排距480 m ×160 m。共鉆井12口，油井10口，注水井2口，超前溫和注水，注水強度0.8 m3/m·d～1.2 m3/m·d，平均日注水15 m3，注采比1.1:1，累積超前注水2 600 m3，投產(chǎn)初期日產(chǎn)油2.2 t，含水33.3 %；投產(chǎn)三個月后日產(chǎn)油1.28 t，含水18.0%，平均動液面1 880 m，目前日產(chǎn)油0.86 t，含水28.1%，平均動液面1 996 m。產(chǎn)量下降較快，開發(fā)效果差。

2.2 “水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式

鐵邊城長7致密油采用七點法井網(wǎng)“水平井+體積壓裂”，平均水平段長度800 m，井距520 m，排距130 m，投產(chǎn)初期日產(chǎn)量達到10 t，個別井投產(chǎn)后含水高，后期治理難度大、成本高，對高含水井采用吞吐注采，利用水和原油兩種介質(zhì)在親水性等方面的差異，采取“給油井注水-關(guān)井實施水油滲吸置換-開井采油”的循環(huán)往復(fù)注采模式，平均單井日增油3.3 t。目前采用“水平井+體積壓裂+吞吐注采”的技術(shù)，新平50-11井日注100 m3，連續(xù)注水50 d，關(guān)井50 d，日增油3.5 t，效果顯著。

2.3 致密油開發(fā)方式

2.3.1 吞吐注采原理

2.3.1.1 致密油特有的滲吸作用是注水吞吐的基礎(chǔ)鐵邊城地區(qū)長7儲層由于吼道半徑小，且儲層巖石潤濕性弱親水，毛管力強，吸水排油（滲吸）作用強；同時體積壓裂改造形成的高滲帶成為吸水排油的優(yōu)勢通道。第一階段，注水升壓階段。注入水優(yōu)先充滿裂縫和高滲帶，隨著注水壓力的提高，儲層裂縫中的水流向基質(zhì)；第二階段，關(guān)井油水滲析置換階段。關(guān)井后，在毛細管力的作用下，使注入水與小孔喉或基質(zhì)中的油氣產(chǎn)生置換，油水重新分布；第三階段，采油降壓階段。開井降壓，被置換至高滲帶和裂縫中的油氣隨部分注入水一起采出。

2.3.1.2 注水吞吐具有滲吸和驅(qū)替雙重作用悶井階段，原油與注入水之間發(fā)生滲吸置換作用，經(jīng)數(shù)值模擬關(guān)井第一天，裂縫和高滲帶中含油飽和度達38%，關(guān)井第二天，含油飽和度達42%，30 d后含油飽和度基本達到平衡，達到45.6%[4]。

2.3.2 致密油開發(fā)方式選擇根據(jù)“直井采油+注水井注水”方式和“水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式兩種試采結(jié)果，“水平井+體積壓裂+吞吐注采”開發(fā)方式有效改善了儲層的滲流特征，提高了注水波及體積，因此提高了該區(qū)致密油開發(fā)效果，是開發(fā)同類油藏的有效手段。

3 結(jié)論及建議

（1）該區(qū)長7儲層厚度比較穩(wěn)定，巖性致密，物性差，非均質(zhì)性強，隔夾層較發(fā)育，單砂體延伸范圍小，天然裂縫發(fā)育，開發(fā)難度大。

（2）采用“水平井+體積壓裂+吞吐注采”的開發(fā)方式，有效改善了儲層的滲流特征，調(diào)高了注水波及體積，有效提高了致密油開發(fā)效果，是開發(fā)同類油藏的有效手段。

［1］楊華，李士祥，劉顯陽.鄂爾多斯盆地致密油、頁巖油特征及資源潛力［J］.石油學(xué)報，2013，34（1）：1-11.

［2］姚涇利，鄧秀芹，等.鄂爾多斯盆地延長組致密油特征［J］.石油勘探與開發(fā)，2013，40（2）：150-158.

［3］楊華，付金華.超低滲透油藏勘探理論與技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2012.

［4］長慶油田分公司第六采油廠.致密油注水吞吐采油開發(fā)試驗方案［C］.2014.

烏石化調(diào)和成功98號汽油

2016年12月28日，烏魯木齊石化公司第一批98號汽油調(diào)和成功。各項分析數(shù)據(jù)顯示達到國Ⅴ標準，標志著烏石化成為新疆首家具備生產(chǎn)該種油品的企業(yè)。

98號汽油與其他標號汽油相比具有“兩高兩低”的優(yōu)勢，即抗爆性和動力性更高，汽油中有害物質(zhì)和尾氣污染降低，是目前國內(nèi)生產(chǎn)標準最高的油品。

根據(jù)市場形勢變化，烏石化積極優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以效益為中心安排生產(chǎn)，搶占高效汽油產(chǎn)品市場。為確保98號國Ⅴ車用汽油順利生產(chǎn)，烏石化煉油廠成立攻關(guān)組，根據(jù)現(xiàn)有裝置生產(chǎn)條件，制定油品生產(chǎn)調(diào)和方案。98號國Ⅴ車用汽油的生產(chǎn)主要指標在于辛烷值和硫含量達標。攻關(guān)組加大對半成品汽油餾出口、中間罐的分析監(jiān)控頻率，通過小樣調(diào)和實驗，為相關(guān)生產(chǎn)裝置提供決策分析數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)裝置優(yōu)化操作參數(shù)。

“分析數(shù)據(jù)顯示，這批98號汽油辛烷值達到99.2個單位，其他指標均符合國家標準。”煉油廠總值班室主任盧喜洋說。

至此，烏石化實現(xiàn)了汽油產(chǎn)品由國Ⅳ標準向國Ⅴ標準的全面質(zhì)量升級。

（摘自中國石油新聞中心2017-01-01）

TE345

A

1673-5285（2017）01-0070-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.021

2016－11-24

王秋霞，女（1969-），開發(fā)地質(zhì)工程師，主要從事油田勘探開發(fā)研究工作。