王順華,董 旭,劉譽凱,張 敏,肖 榮
(1.延長油田股份有限公司定邊采油廠,陜西定邊718600;2.延長油田股份有限公司志丹采油廠,陜西志丹717500)
在不同的開發階段,區域油井產量遞減的主控因素及影響程度是不同的[1-3],也需要據此進行有效的開發調整。而當前對產量遞減的研究大多注重遞減規律或者某一方面的減緩遞減方法等,并不能全面的綜合考慮遞減影響因素,在階段對策制定方向的指導上有一定的局限性。李斌等[1]通過推導產量遞減公式,全面的分析影響產量遞減的因素,給不同階段開發調整方向提供了思路。本文借鑒了文獻[1]的產量遞減分析方法,認識到6314井區目前開發中所處含水階段、儲層油相有效滲透率降低、油井生產時間減少等因素對產量遞減影響越來越大。應用SWOT矩陣法[4]通過優勢、劣勢,機會與威脅組合起來,制定出調整對策。該研究方法的提出為研究其他油區產量遞減的主控因素及對策調整提供了研究思路。
定6314油區為構造性低滲透油藏,區域動用含油面積2.79 km2,動用地質儲量30.38×104t,主要以延10油層開采為主,油層埋深在1600 m左右,油層連通性較好,在80%以上,儲層物性較好,非均質性弱,延安組儲層平均孔隙度12%,平均滲透率11.2×10-3μm2,平均含油飽和度30%。
區域2008年初步開發投產6306和6310-1井,并取得較好工業油流。2009年規模開發,產量遞減快,表現為產液產油下降,含水上升。2011年11月注水開發,2012年開始陸續見效,單井日均產液回升。產油回升,含水出現下降的過程,一段時間后含水上升見圖1所示。

圖1 6314井區平均單井日產量變化
李斌等[1]通過產量遞減率定義,假設某區塊某階段動用地質儲量不發生變化,結合平面兩相徑向流公式,推導出與井網密度,地質綜合系數,流動系數,生產時間,生產壓差,綜合含水,表皮系數等相關產量遞減公式。
式中D為產量遞減率;λf為井網密度變化系數,為前一年井網密度與當年的井網密度比值;λ△p為生產壓差變化系數,為前一年生產壓差與當年的生產壓差比值;流動系數變化系數λkgμ為前一年流動系數與當年流動系數的比值;地質綜合系數變化系數λα為前一年地質綜合系數(與原油體系系數、孔隙度、油層含油飽和度相關的參數)與當年地質綜合系數的比值;相對流動變化系數λc為前一年的相對流動系數(與地層中油、水相滲透率、原油年度有關的參數)與當年相對流動系數油管的參數);含水率變化系數λw為前一年的含油率與當年的含油率比值;表皮變化系數λs為前一年的與表皮系數相關的參數與當年的參數的比值;生產時間變化系數λt為前一年的平均單井生產時間與當年的平均單井生產時間的比值。
從上述公式可以看出,產量遞減影響主要因素有:表皮系數、井網密度,地層壓力,井底流壓,儲層滲透率,儲層中油水相對滲透能力,以及油水粘度,含水變化等。這幾項因素所占理論權重相當,要想D變小,需要增大分子,或者減少分母,也即放大生產壓差,提高井網密度,或者改善底層滲透率,控制含水等因素。幾項因子在遞減因素中所占分量相等,只因不同開發階段顯示出不同的權重。若計算而得的變化系數過大,則說明該項因子在當前階段遞減因素中占主要地位。

表1 6314井區2015-2017年期間產量遞減影響因素分析
表1統計了2015-2017年產量遞減相關因子的變化情況,年產量遞減影響因素在不同階段亦不同。2015年區域主要影響因子為表皮系數[5],2015年對部分油井進行補孔,復壓等措施,改善了表皮系數,遞減率降至-3.61,與標定遞減率-6.74相差不多,也即在沒有新井的情況下,2015年產量要高于前一年產量,與實際相符;2016年區域主要影響因子為含水率變化系數和流動系數變化系數,即2016年的綜合含水要高于2015年,儲層滲流能力要低于2015年;2017年遞減率增大,其主要影響因子是流動系數變化系數和含水率變化系數,以及生產時間變化系數。也即,與2016年相比,含水上漲迅速,油相滲透率迅速下降,油井單井生產時間下降,是2017年遞減較大的原因。
3SWOT矩陣法分析產量遞減主控因素,制定調整方向
SWOT分別代表企業優勢、劣勢、機會和威脅。SWOT分析矩陣實際上是對企業內外部條件進行綜合和概括,進而分析組織的優勢劣勢、面臨的機會和威脅的一種方法。
定6314井區內部因素平均矩陣是依據上述產量遞減的影響因素分析,結合研究區的儲層、砂體展布、構造、原始地層能量、原油流體性質等對產量遞減的影響而建立。其中權重標志著各個因素對于產量遞減影響的相對大小,對產量遞減影響較大的因素權重較大,所有權重之和等于1。評分1代表重要劣勢,2代表次要劣勢,3代表次要優勢,4代表重要優勢。加權分數等于每一因素權重乘以評分。井區內部因素矩陣見表2。
從內部因素平均矩陣中可以看出,儲層非均質弱和油藏類型單一是控制產量遞減的主控因素,也是有利于穩產的因素。定6314井區內部因素評價矩陣總加權分數為2.78,略低于平均權值,說明目前地層狀況良好,應該保持目前的現狀。

表2 內部因素評價矩陣
外部因素矩陣依據上述產量遞減的影響因素分析,結合研究區定6314井區油井生產時率、資料錄取率、設備完好率、注采調整、井網加密、儲層改造、含水上升速度和含水階段等各個因素對產量遞減的影響貢獻大小而建立。區域外部因素評價矩陣見表3。
從外部因素平均矩陣中可以看出,定6314井區控制產量遞減的外部主控因素是油井生產時率低,其次是設備完好率和儲層改造。6314井區油田外部因素分析矩陣的總的加權分數為2.05,略低于平均加權數2.22。因此定6314井區外部因素中存在的風險的能力較足,必須及時進行調整,消除潛在威脅,也就是必須想辦法控制含水上升速度。

表3 外部因素評價矩陣
表4為井區產量遞減主控因素SWOT矩陣。從SWOT矩陣可以看出,定6314井區外部因素可調整的空間很大,但由于存在諸多內部弱勢,研究區需要進行綜合治理,以更好利用機會,提高產能,實現油區穩產。從匹配結果來看,目前采取S+T組合控制含水是應采取措施。但同時其他組合也給我們提供了穩產的輔助思路。如加強管理以提高生產時率,加強剩余油分布,以利于開發調整。加強資料錄取以保證分析的精準性。

表4 定6314井區產量遞減主控因素SWOT矩陣分析
綜合上述分析情況,制定調整對策為:1)目前區域以控制含水率上升速度為主要穩產方向,而區域油井含水上升主要有三方面原因:生產井套損、注入水在地層形成優勢通道、措施不當,導致邊底水上升,因此調整措施也主要針對以上方面開展。2)油區停躺井較多,且都是低產低效井發展而來,需治理低產低效井和恢復停躺井以提高油井生產時率。
3.4.1 控制含水上升速度
(1)重視套損井治理
套損井逐年增多,逐漸成為影響產量的重要因素。表5為區域套損井治理情況,水泥返高不夠,套管受到腐蝕、壓力波動大是區域套損主要原因,套損井治理難度大,目前主要采取座封采油,劣勢是封隔器有效期短。目前新井水泥返高均返至地面,而規范油水井操作及加強壓力監控是重點預防工作。

表5 區域套損井治理情況
(2)優化儲層改造措施
統計了本區和鄰區延10油層技改措施效果,見表6。區域復壓增油效果最好,但目前中高含水階段實施復壓有含水增高的風險。區域控水壓裂措施增油效果也達到1 t/d,可嘗試優化參數,擴大使用范圍。

表6 區域措施效果對比
3.4.2 加強剩余油分布研究
經過注水開發的油藏,剩余油分布更加零散,在平面上主要分布在注入水波及不到的區域,以及井網不完善區域;在縱向上主要分布在尚未開發的薄層以及構造高點剩余油。
在6339區域嘗試周期注水,改變注入水流向,具體做法是:2018年3月起注水井注水一月,停注一月,嘗試四個周期。周期內生產井正常生產。實施后第一周期產油上升明顯,達到了擴大了注入水波及體積的作用,第二周期后效果較第一周期效果差,但總體平穩(見圖2)。

圖2 6339井組周期注水產量變化
3.4.3 治理低產及停躺井
治理低產低效井及恢復停躺井主要的調整措施為:1)針對注水不見效井,采取前置酸壓裂引效的方法來治理[6]。2)針對注采層位不統一的井,采取統層調層的方法來治理[6]。效果均較好,見表7。

表7 區域措施效果對比
(1)本文應用產量遞減公式客觀分析了產量遞減影響因素,可以定性分析各因素在不同的開發階段對遞減的影響程度,為指定技術策略提供了依據;
(2)在產量遞減影響因素的全面分析基礎上,應用SWOT方法分析區域油田開發的優勢,劣勢,機遇和挑戰,從而使開發技術人員制定的技術調整對策可行性更強。