海上中輕質復雜斷塊油田連續穩產技術

劉美佳，張建民，江 聰，王 雨，陳存良

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300459）

海上中輕質復雜斷塊油田連續穩產技術

劉美佳，張建民，江 聰，王 雨，陳存良

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300459）

BZ油田是我國海上典型中輕質復雜斷塊油田。該油田物質基礎薄弱，油藏類型多樣，單砂體儲量規模小，地質儲量大于10×104m3的砂體僅有10個。2010年全面投產后，采油速度高達3%，綜合含水達到20%。部分氣頂油藏產生脫氣，部分邊水油藏邊水入侵加快，高采油速度下穩產難度巨大。針對油田存在問題，進行了以完善井網為主的綜合調整方案研究、以臨界產量為衡量的控氣穩油的產液優化研究、以控制邊水推進為目的的邊外邊緣注水優化研究。提出了不同含水階段、不同油藏類型砂體的挖潛界限和對策。通過以上研究及礦場實踐，實現了該油田以3%的采油速度連續穩產7年，為其他類似油田的高效開發提供了借鑒。

海上油田；中輕質；連續穩產

BZ油田為渤海典型的河流相復雜斷塊油藏。主要油氣藏類型為巖性油氣藏、巖性-構造油氣藏和層狀構造油氣藏，縱向上及平面上存在多套流體系統，表現為“一砂一藏”的特點，具有高孔、高滲、非均質性強的特點，屬于中輕質油油藏。單砂體儲量規模小，地質儲量大于10×104m3的砂體僅有10個。

該油田2007年底投產，采用定向井、定向井+水平井聯合的不規則井網開發。2010年油田開發方案實施結束，建成年產100×104m3產量規模。在3%的高采油速度下，儲采比低于10，持續穩產存在困難；其次，油田逐漸暴露出注入水向生產井方向舌進和向高滲透層突進現象嚴重，部分氣頂油藏開始脫氣，造成開發效果變差。因此，必須尋找一套改善中輕質油田開發效果，實現油田增儲上產的技術方法。

1 以完善注采井網為主的綜合調整技術

提高井網密度，降低井控儲量是改善開發效果，提高采收率的重要技術[1-3]。

BZ油田全面投產后，部分砂體井網不完善，局部存在未井控區域。結合地質油藏特點和開發生產規律，提出油田調整原則：對具有一定儲量規模、儲層厚度的未井控區域以及未動用砂體，部署開發井完善注采井網，降低井控儲量。

1.1 儲層精細描述及定量表征

縱向沉積層序中一期連續穩定沉積結束到下一期連續穩定沉積開始之間形成的有別于上、下鄰層的特征巖性，測井曲線主要表現為臺階變化或泥質響應特征。在測井曲線單河道劃分基礎上，采用地震相特征進行了單河道的平面追蹤。復合河道砂體存在多期單河道疊置時，地震相特征有所變化，其變化與單河道的疊置關系、夾層發育位置等組合特征有關。綜合研究及實踐證明，單河道的疊置特征與其對應的地震相特征可分為3種類型。

（1）分離式水下分流河道：地震相特征表現為兩條河道不相交；

（2）天然堤連接式水下分流河道：地震相特征表現為振幅的突然減弱；

（3）接觸式水下分流河道：地震相特征表現為出現復波。

結合井及地震資料即可劃分出單一河道（見圖1）。

圖1 精細刻畫河道及構型

根據儲層精細地質認識，將其表征到儲層建模中，加深剩余油的認識，數模預測水淹級別與實鉆測井解釋符合率90%以上。

1.2 水淹層射孔原則研究

建立數值模擬機理模型，模擬不同韻律性（正韻律、反韻律）、不同有效厚度（4 m、7 m、10 m）情況下的不避射、避射1 m、2 m、3 m的對調整井累產油的影響。結果表明：對于層內底部強水淹油層，無論正韻律還是反韻律儲層，均是避射強水淹層以上油層厚度1/3，效果最好，單井累產油最多。

通過以上研究成果的應用，綜合調整方案實施后,鉆后產能達到原方案設計的1.3倍，鉆后可采儲量增加360×104m3，達到原方案設計的1.3倍。

2 氣頂油藏產液優化技術

BZ油田約21%的儲量分布在氣頂油藏，氣頂油藏主要采用水平井井網注水開發。雖然水平井在延緩氣錐突進方面有重要優勢，但仍然需要制定合理工作制度-即控制產量不要超過臨界產量[4-13]。通過公式推導，得出水平井的臨界產量為：

式中：Kro-油相相對滲透率；Krw-水相相對滲透率；Bw-水的體積系數，m3/m3；μw-水的黏度，mPa·s。

由式（1）可知水平井的臨界產量與儲層滲透率、有效厚度、流體性質、水平段長度、完井條件等因素有關。

再結合分流量方程式（2），便可計算不同含水率情況下對應的臨界產量。

式中：fw-含水率。

對于未脫氣并且當前產量低于臨界產量的油井可以采取提頻方式增油；對于已脫氣并且當前產量超過臨界產量的油井，通過降頻或者縮油嘴降低產液量，控制氣竄。據此，對BZ油田氣頂附近共18口井提出了工作制度優化的建議，實現了措施的“單井定制”。其中5口井提頻、6口井縮油嘴或降頻限產（見表1），其余7口井維持現狀。11口井經過工作制度優化，日增油94 m3。

氣頂油藏通過以上產液優化，整體控氣、穩油效果良好，氣油比從年初的150 m3/m3降至100 m3/m3，產油量保持穩定（見圖2）。

3 邊水油藏改善水驅新方法

渤中34-1油田約62%的儲量分布在邊水油藏，純油區呈窄條狀，過渡帶儲量比例較大（部分砂體過渡帶儲量所占比例超過30%），開發初期采用邊外注水開發模式。初期注水井分層配注方法主要依照常規的KH值法、H法。隨著油田的開發，邊水水侵加快，油井出現流壓下降、產液量下降、壓力保持狀況較差、含水上升加快的現象。因此，有必要找到適用于邊水油藏的配注新方法[14，15]，補充和完善現有配注技術。

表1 BZ油田氣頂油藏11口單井工作制度優化效果

圖2 BZ油田氣頂油藏開采曲線

按照達西滲流定律，油田注水開發是通過注水井與采油井建立注采壓差形成水驅油驅動過程使得生產井正常生產，因此有效注水與井網、注采井距、流體黏度、儲層滲透率有關。將注水井實際注水量分解為壓差有效注水、平衡法有效注水、無效注水。研究發現受砂體規模小、井網的影響，平衡法有效注水量極小。因純油區范圍較小，在毛管壓力與油水黏度差的影響下，壓差有效注水量接近邊緣注水注水井實際注水量。因此得到總注水量與有效注水量的注水倍數比：

其中：QInj-Total-總注水量；QInj-effect-有效注水量；Sw-平均含水飽和度；μw-地層水黏度；μo-原油黏度；rw-注水井與油水界面間的距離；ro-油水界面與采油井間的距離。常規配注法計算的配注量乘以注水倍數比，得到邊水油藏的邊外注水井的真實配注量。

2015年根據新方法對油田9口注水井實施配注（見表2），其中以邊外注水為主的A28井組的A25井生產形勢變好，井底流壓明顯回升，產油量穩定，全油田年增油量 3.20×104m3。

4 應用效果

通過以上關鍵技術的研究與應用，BZ油田投產10年以來，地層壓力基本穩定、年自然遞減率低于12%、實現連續7年穩產100.00×104m3，提供了一條切實可行的中輕質油田穩產上產之路，為類似油田的高效開發提供借鑒。

5 結論

（1）BZ油田通過精細地質研究、不同韻律油層水淹層避射研究，綜合調整實施效果好。

（2）通過計算不同含水階段的臨界產量，對氣頂油藏產液優化調整，實現了控氣穩油；通過改進邊水油藏的分層配注方法，實現了油田的壓力恢復及控制水侵。

（3）通過本文的研究工作，總結形成了一套適合中輕質油田高效開發的新技術，有一定的推廣應用價值。

表2 渤中34-1油田邊水油藏配注措施效果表

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Technologies of continuous stable production for offshore light complex fault block oilfield

LIU Meijia，ZHANG Jianmin，JIANG Cong，WANG Yu，CHEN Cunliang
（Bohai Petroleum Research Insititute，Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300459，China）

BZ oilfield is a typical complex fault block of offshore oilfield in China.The material base of BZ oilfield is weak and the reservoir type is diverse.The size of the single sand body is small,and the number of sands which geological reserves is larger than 10×104m3is only 10.After overall put into operation in 2010,the oil production rate of the whole field was as high as 3%,and the water cut reached to 20%.Part of the gas cap reservoir was degassed,the edge water invasion of some edge water reservoirs was accelerated,and the stable production is difficult under such high oil production rate.Aiming at the problems,researches were carried out for the comprehensive adjustment to perfect well pattern,for production optimization by critical production to stabilize oil and control gas production,and for water injection rate optimization to control the edge water advancing.The limit and countermeasure for sand body in different water cut stages and different reservoir types were presented.Through the above researches and practice in the field,BZ oilfield has achieved 7 years of continuous production at oil production rate of 3%,and it provided reference for the efficient development for other similar oilfields.

offshore oilfield；light oil；continuous stable production

TE328

A

1673-5285（2017）11-0016-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.11.004

2017-11-01

國家科技重大專項“渤海油田加密調整及提高采收率油藏工程技術”，項目編號：2016ZX05058001。

劉美佳，女（1982-），碩士，油藏工程師，主要從事油氣田開發方面的工作，郵箱：liumj@cnooc.com.cn。