潿洲11-4N油田流沙港組低滲復雜斷塊油藏高效開發策略*

姜 平 張 輝 王雯娟 李 標 湯明光

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057)

近年來，南海西部低滲油藏儲量占比愈來愈大，在目前后備石油儲量緊張的形勢下，如何高效動用低滲油田儲量，對礦區持續穩定發展具有重要意義[1-5]。位于南海西部北部灣盆地潿西南凹陷南部緩坡帶、潿西南低凸起東北傾末端的潿洲11-4N油田流沙港組是典型的陸相低滲油藏，探明石油地質儲量約2 700×104m3，由于強非均質性和低滲等特征導致該油藏自1986年發現后多年來難以經濟有效開發。

潿洲11-4N油田流沙港組為陸相復雜斷塊油藏，平面上分為8個井區，縱向上分為9個油組，圖1為該油田流沙港組含油范圍示意圖。流沙港組以扇三角洲、濁積扇沉積為主，砂體為近物源粗碎屑沉積，多期疊置、平面變化快，含礫粗砂巖、砂礫巖、含礫細砂巖、細砂巖等均常見；砂泥混雜，薄互層發育，平均單砂層厚度為2.1～4.9 m，儲層段平均凈毛比較低(0.26～0.69)。流沙港組以低滲儲層為主，地下原油具有密度低(0.772 g/cm3)、黏度低(0.87 mPa·s)、溶解氣油比低(43.4 m3/m3)的特點,其中流一段局部發育甜點儲層，滲透率極差為662.5，變異系數為2.3；流三段全部為低滲—特低滲儲層。

圖1 潿洲11-4N油田流沙港組含油范圍示意圖Fig .1 Sketch map of the oil-bearing range of Liushagang Formation in WZ11-4N oilfield

潿洲11-4N油田流沙港組油藏開發有以下幾個難點：①各區塊儲量規模不一，儲層物性差異較大，開發難易程度及開發潛力認識不清；②探井數量少，砂體平面變化快；③儲層多為陸相斷陷湖盆扇三角洲前緣沉積，砂體相變快，砂體展布規律復雜；④物性差、產能低，能量補充困難。針對上述問題，近幾年經過不斷探索，形成了一套針對低滲復雜斷塊油藏的高效開發策略，成功指導了潿洲11-4N油田流沙港組開發，效果顯著,這些技術及經驗對海上類似油藏的開發有重要的借鑒作用。

1 儲層分類評價指導開發

潿洲11-4N油田流沙港組斷塊復雜，各區塊儲量規模不一，儲層物性差異較大，對各區塊開發難易程度認識不清楚，這嚴重制約了流沙港組低滲區塊的開發。

針對以上難點，對潿洲11-4N油田流沙港組的儲層微觀孔隙結構特征進行綜合性精細研究，揭示兩相滲流機制，明確開發潛力。針對非均質性強、微觀孔隙結構復雜及注水難度大等問題，利用恒速壓汞、核磁共振和油水驅替物理模擬等實驗技術，對儲層微觀孔隙結構及油水驅替規律等進行了系統研究，結果表明：①潿洲11-4N油田流沙港組滲透率小于2 mD時，喉道半徑以小于1 μm為主，滲流阻力大，水驅開發難度大。②核磁共振可動流體實驗表明，潿洲11-4N油田流沙港組開發潛力好，介于長慶油田研究區塊和大慶油田研究區塊之間。在此基礎上，對孔隙度、滲透率、喉道半徑、主流喉道半徑、可動流體比、黏土礦物含量等參數進行深入研究，并與國內類似儲層進行對比(圖2、3)，最終確定潿洲11-4N油田流沙港組開發由易到難順序為WZ11-4N流一段、WZ11-7流一段、WZ11-7流三段和WZ11-8流三段，為流沙港組開發奠定了基礎。表1為各區塊關鍵參數。

圖2 主流喉道半徑與滲透率對應關系Fig .2 Relationship between reservoir mainstream throat radius and permeability

圖3 可動流體百分數與滲透率對應關系Fig .3 Relationship between the percentage of movable fluid and permeability表1 潿洲11-4N油田各區塊關鍵參數Table 1 Comparison Table of key parameters in each block of WZ11-4N oilfield

區 塊主流喉道半徑/μm可動流體百分數啟動壓力梯度/(MPa·m-1)原油黏度/(mPa·s)黏土礦物含量/%WZ11-4N流一段5.3684.860.0030.874.9WZ11-7流一段4.0478.760.0060.3715.4WZ11-7流三段0.9647.810.1450.3716.1WZ11-8流三段1.1351.230.1030.3825.0

2 優質儲層試采確定開發可行性

海上油田開發具有高投入、高風險、高經濟門檻的特點，因此少井高效是經濟有效評價海上油氣田的主要策略[6]。但對于強非均質性低滲儲層而言，僅靠探井很難準確了解儲層，開發方案編制難度大。為進一步了解流沙港組儲層特征及開發可行性，對優質儲層進行試采。在2006—2009年，共實施3口水平井(A6H、A8、A9井，見圖4、5)對流沙港組進行試采，這3口井進一步揭示了流沙港組地質油藏特征和生產動態特征，通過試采，主要獲得了以下認識：①砂體變化較預期快。A9H井原計劃試采N3井區L1Ⅴ油組，但鉆至目的層后未鉆遇儲層，后采用上翹的方式找到儲層；A9H井鉆后探明邊界內收，根據地震反演刻畫的砂體邊界存在一定誤差。②連通性較預期復雜。A6H井與A8H井井距為200～500 m，鉆前認為兩口井位于同一個砂體，連通性較好，但A8H井鉆后揭示兩口井不連通，而地震資料上沒有明顯反映。③平面滲透率極差大。WZ11-4N-6井L1Ⅴ油組試井滲透率為1 000 mD，但試井解釋研究表明其外圍物性變差，在該井附近實施的試采井A6H井試井解釋滲透率僅16 mD，進一步證實了該區物性變化快。④長水平井可有效提高單井產能。實施的3口試采井均采用長水平井開發，產能達16.4～96.0 m3/(d·MPa)，初產為100～200 m3/d。⑤衰竭開發采收率低，需補充地層能量。3口試采井均采用衰竭開發，生產動態表明這些井的動用儲量為(50～150)×104m3，但地層能量不足。

通過這3口井試采，證實了流沙港組的開發可行性，也一定程度揭示了開發難度，這為潿洲11-4N油田流沙港組整體開發方案編制奠定了基礎。

圖4 潿洲11-4N油田6井區L1Ⅴ油組含油面積圖Fig .4 Oil area map of L1V oil group in Region 6, WZ11-4N oilfield

圖5 潿洲11-4N油田3井區L1Ⅴ油組含油面積圖Fig .5 Oil area map of L1V oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

3 開發方案科學實施降低開發風險

3.1 整體部署、分批實施，落實風險和潛力

針對流沙港組儲層變化快的特點，從策略上考慮整體部署、分批實施，逐步落實風險和潛力。在實施前，結合最新動、靜態資料及OBC地震資料，綜合應用精細地層對比、地震相分析、地震反演、基于井-震關系的沉積相精細研究、動靜結合地質模式分析與潛力再認識、潛力砂體雕刻與實施中的滾動評價等技術,對流一段儲層展布進行更為深入、細致的研究，在此基礎上對流沙港組各區塊風險和潛力進行排序。

在以上精細研究基礎上，充分考慮每個區塊的風險和潛力，同時考慮各井之間的關聯性和對該塊關聯井的指導作用，制定了分步實施策略，原則如下：①對落實儲層風險及潛力意義重大的井提前實施；②同一批井實施不同區塊的井，后續井位根據上一批井的實施情況進行調整；③逐步兼探，每一批放入一些具兼探意義的開發井；④流一段開發井由深(層位)到淺(層位)逐步實施。此原則的主要作用是用開發井落實儲層風險，在上一批井實施后及時根據實鉆情況對后續井位進行優化、調整，及時取消風險大、經濟性差的井位。

3.2 持續優化、及時調整，降低開發風險

流沙港組陸相低滲油藏主要特點為縱向砂體多期疊置、儲層橫向變化快，開發風險較大。針對儲層這一特點，在鉆前采用多種方法進行儲層不確定性分析，統籌考慮，在分步實施過程中采取持續優化、及時調整、逐步降低開發風險的精細實施策略。下面以3井區L1Ⅲ油組為例介紹該策略對降低開發風險的作用。

3井區流一段縱向上有3個油組，分別是L1Ⅰ油組、L1Ⅲ油組、L1Ⅴ油組。開發方案設計3口水平井(B10H、B11H、B12H)開發L1Ⅲ油組，4口水平井(B13H、B14H、B15H、B16H)開發L1Ⅴ油組，圖6為3井區L1Ⅲ油組開發方案井位部署圖。由于L1Ⅲ油組含油范圍內高部位地震相存在弱振幅-中連續的區域(圖7)，結合已鉆井和鄰區流一段井標定，認為該井區存在相變的可能性，因此開發過程中進行了以下優化和調整。

1) 利用L1Ⅴ油組開發井落實L1Ⅲ油組風險。

考慮到3井區L1Ⅲ、L1V油組平面上具有一定疊合性，決定先利用L1Ⅴ油組開發井(B14H、B15H)過路L1Ⅲ油組弱振幅區，待明確該區域風險后再實施L1Ⅲ油組開發井。

圖6 潿洲11-4N油田3井區L1Ⅲ油組開發方案井位部署圖Fig .6 Design well position of L1Ⅲ oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

圖7 潿洲11-4N油田3井區L1Ⅲ油組地震屬性圖Fig .7 Seismic attributes of L1Ⅲ oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

B14H井在L1Ⅲ油組鉆遇有效油層長度91.5 m，測井解釋滲透率10.2 mD，但距離WZ11-4N-3井僅150.0 m的B15H井鉆后儲層變干，分析認為B15H井鉆遇L1Ⅲ油組河道邊部。鑒于B14H、B15H井L1Ⅲ油組儲層變化快，且與鉆前認識差異較大，分析認為無井控區域儲層風險較大，因此將B10H井優化至WZ11-4N-3井及B14H井之間，取消B11H、B12H井,利用B14H井注水、B10H井采油形成1注1采井網，同時保留這兩口井的注、采能力，后續再調整。

2) 利用L1Ⅴ油組開發井完善L1Ⅲ油組井網。

B16H井為L1Ⅴ油組開發井，研究表明優化其軌跡可路過L1Ⅲ油組，達到進一步落實L1Ⅲ油組風險和潛力的作用。B16H井在L1Ⅲ油組鉆遇有效油層長度86.3 m，儲層厚度為27.7 m，測井解釋滲透率8.1 mD，物性相對較好，具有一定采油及注水能力，有利于完善注采井網，因此增加B16H井L1Ⅲ油組射孔，將B10H井改為注水井，B14H、B16H井采油，形成1注2采井網(圖8)。

圖8 潿洲11-4N油田3井區L1Ⅲ油組開發井位圖Fig .8 The developing well location map of L1Ⅲ oil group in Region 3,WZ11-4N oilfield

潿洲11-4N油田3井區L1Ⅲ油組3口開發井于2016、2017年陸續投產，該井區屬于異常高壓油藏，目前處于衰竭開發階段，3口井產油150 m3/d，目前累產油達5×104m3，開發效果較好，計劃擇機對B10H井轉注。

4 區域滾動開發提高經濟效益

對于探明含油斷塊以外的潛力區塊，采取兼顧評價的思路，通過對相鄰潛力區塊部署帶有評價性質的開發井或調整井進行評價，既可節省時間和費用，也可大大提高滾動開發的效率[7-10]。滾動開發使得現有設施得到充分共享利用，一方面通過滾動開發取得儲量突破，做大在生產油田，使油田可持續發展；另一方面努力盤活難動用儲量，使邊際油田或油藏投入開發，使油田內部或周邊的儲量潛力得到充分挖掘，油田群產量得到經濟快速接替。

潿洲11-4N油田屬于復雜斷塊油田，潛力區塊多，在方案設計時除對探明區儲層進行研究外，在平臺鉆井能力覆蓋范圍內還開展了潛力目標搜尋，在潿三段共搜尋出7個潛力目標，預測資源量合計約600×104m3；在流一段共搜尋出17個潛力目標，預測資源量合計約1 600×104m3。鑒于資源量較大，因此在方案設計時預留了19個井槽以用于后期潛力區塊的開發。

通過對圈閉條件、資源量及成藏潛力與風險等方面綜合對比分析，對優質資源量進行及時勘探，主要有以下兩種方式：①開發井路過或加深兼探。對于優化開發井軌跡或者開發井小幅加深即可落實的資源量，利用開發井落實。實施過程中共落實5個潛力目標，僅WZ11-7-4井區L1Vf油組兼探成功，新增探明儲量20.52×104m3。②滾動勘探開發。對于開發井無法優化過路的區塊，優選優質儲層利用探井落實資源量。在2017—2018年，成功鉆探WZ11-12W-1d、WZ11-12-2d、WZ11-12S-1d等3口探井，新增探明儲量409.16×104m3，預計實現增油117.76×104m3。

潿洲11-4N油田實踐表明，區域滾動開發策略不僅對落實區塊資源量有重要作用，同時可起到降本增效、增儲上產的作用。

5 納濾精細注水提高采收率

低滲油田地層能量普遍較低，再加上滲流阻力大，能量消耗快，采用天然能量開發產量遞減快，一次采收率低(一般在17%以內)。為了提高低滲油藏采收率，對于儲量規模較大、支持形成注采井網的區塊必須采用注水開發。李道品[11]對國內15個低滲油田開發效果進行了統計與計算，水驅開發采收率可以達到26.9%，比一次采收率高約10個百分點。

對于低滲、特低滲透油田，注水水質是影響開發效果的重要因素[12]。潿洲11-4N油田流沙港組儲層物性差，孔喉小，平均主流喉道半徑為1.1～5.4 μm，注入水質若不達標易造成儲層傷害。利用油田實際巖心開展了大量的注水水質對巖心滲流能力的室內實驗，優選出流沙港組注水水質指標：懸浮物固體含量≤2.0 mg/L、懸浮物顆粒直徑中值≤1.5 μm、含油量≤6.0 mg/L。流沙港組地層水中碳酸氫根濃度高達4 000 mg/L以上，該油田區注入水為海水，含高濃度二價陽離子，易發生結垢，致使油井產能進一步下降，啟注壓力增加。為解決低滲油藏儲層傷害問題，從源頭對注水水源進行精細處理，引入了納濾膜水處理技術，納濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右，截留分子量在100～1 000，對二價及多價離子有高攔截率，過濾后的水中鈣鎂離子濃度均小于40 mg/L，硫酸根濃度小于2 mg/L，同時處理后產出水仍具有較高的礦化度，降低了水敏風險，實現了油層保護。潿洲11-4N油田流沙港組自注水以來，采出端未發現結垢問題，注水井吸水能力保持穩定，采油井液量回升，地層能量得到補充，精細注水效果顯著。

6 結束語

近年來，通過一系列的技術攻關與探索，潿洲11-4N油田流沙港組強非均質性低滲復雜斷塊儲層得以成功開發，并建立了有效注采井網。目前潿洲11-4N油田流沙港組動用儲量652.42×104m3，占油田動用儲量的1/3，日產油550 m3，預測采收率為22.8%。潿洲11-4N油田流沙港組低滲復雜斷塊油藏開發策略對后續其他海上低滲油田的開發有借鑒意義。