付 磊
(新疆油田公司石西油田作業區,新疆克拉瑪依 834000)
隨著科學技術的飛速發展,石油開采技術日新月異,使在以往開發技術條件下不能有效益動用的儲量、得到了有效動用。油氣田開采企業不僅油氣產量上有了大幅度提高,而且也取得了較好的經濟效益。以石西10 井區清水河組K1q12油藏難采儲量動用為例,闡述了構造幅度低、油層厚度薄、油藏埋藏較深、具有強底水的構造油藏,受早期整體地質認識不太清楚以及開采技術條件的限制,油藏未能得到有效開發動用,通過構造特征研究、沉積儲層研究、油藏工程等研究,落實了構造特征、砂體展布特征,油層平面、剖面的分布特征,并且確定采用水平井的開發方式部署4 口水平井,實現了石西10 井區清水河組難采儲量的有效動用。
石西10 井區清水河組K1q12油藏位于準噶爾盆地腹部古爾班通古特沙漠,行政隸屬新疆和布克賽爾縣管轄。構造上位于陸梁隆起的石西凸起,石西10 井區清水河組K1q12油藏為受斷裂控制的斷鼻構造。該區清水河組K1q12油藏儲層為三角洲前緣亞相沉積,主要發育水下分流河道,物源來自北方,砂體區域分布穩定,厚度較大。該區清水河組K1q12儲集層巖性主要為灰色、灰褐色礫狀長石巖屑砂巖、砂質礫巖,其次為中細粒長石巖屑砂巖及不等粒長石巖屑砂巖。石西10 井區清水河組K1q12油藏油層孔隙度10.30%~16.80%,平均14.10%;滲透率5.61~938.00 mD,平均92.26 mD,為低孔中滲儲層。油藏地面原油密度0.874 g/cm3,50 ℃黏度25.8 mPa·s,凝固點15.33 ℃。地層水型為NaHCO3型,氯離子含量為3950.22 mg/L,礦化度為8073.39 mg/L。油藏在水平井開發動用前有4 口開發直井,初期平均單井日產液15.7 t,日產油6.6 t,含水57.6%,初期含水上升較快,穩產時間短,單井累計產量低,很難效益開發。
通過對新采集的小面元三維開展精細構造解釋,該區清水河組K1q12油藏為受斷裂控制的低幅度斷鼻構造,構造高點位于SH1006 井附近,圈閉幅度30 m,工區內主要發育石西2 井南斷裂、SH1006 井南斷裂、石015 井南斷裂、石西10 井北斷裂4 條正斷裂,均為本區的控藏斷裂。
石西10 井區清水河組以中部高伽馬、高密度泥巖頂界為標志,自下而上分為兩段:清一段(K1q1)和清二段(K1q2),油層發育在清一段。清一段地層厚度90~135 m,根據巖性、電性及沉積序列特征,可分為上下兩個砂層組,即K1q11、K1q12。其中K1q11主要為一套褐色泥巖層,厚度在50~60 m,電性特征表現為“高伽馬、高密度”,區域分布穩定,為區域性地層對比標志層,也是本區區域性蓋層。K1q12是本區產油層,主要為一套灰色砂礫巖層,為白堊系底礫巖,與下伏侏羅系西山窯組呈角度不整合接觸,砂層厚度50~77 m,區域分布穩定,與K1q11組成儲蓋組合。石西10 井區清水河組K1q12油藏儲層為三角洲前緣亞相沉積,主要發育水下分流河道,物源來自北方,砂體區域分布穩定,厚度較大,平均70.0 m,由東南向西北逐漸增厚。石西10 井區清水河組K1q12儲集層巖性主要為灰色、灰褐色礫狀長石巖屑砂巖、砂質礫巖,其次為中細粒長石巖屑砂巖及不等粒長石巖屑砂巖。膠結類型主要為壓嵌-孔隙型,其次為孔隙-壓嵌型和孔隙型,部分為壓嵌型。顆粒接觸方式主要為點-線接觸,其次為線接觸和線-點接觸,部分為點接觸。根據鑄體薄片、掃描電鏡分析,石西10 井區清水河組K1q12油藏儲集空間以原生粒間孔為主,含量10%~95%,平均為69.4%;其次為剩余粒間孔,含量5%~80%,平均為15.4%;見少量的粒內溶孔和微裂縫。從石西10 井區清水河組K1q12油藏儲層壓汞曲線分析,毛管壓力曲線形態為中等偏細歪度,儲集層孔隙較發育,連通性較好。根據X 衍射和掃描電鏡分析石西10 井區清水河組K1q12油藏儲層粘土礦物主要為綠泥石(平均45.55%),其次為高嶺石(平均32.67%),少量伊/蒙混層礦物(平均14.67%),及少量石英(平均7.11%)。根據巖心化驗分析資料,石西10 井區清水河組K1q12油藏油層孔隙度10.20%~16.90%,平均14.10%;滲透率5.61~918.00 mD,平均92.26 mD,為低孔中滲儲層。
通過巖性電性關系、巖性含油性關系、電性與物性關系以及電性與含油性關系研究,確定石西10 井區清水河組K1q12油藏油層下限為:孔隙度(Φ)≥14.5%;電阻率(Rt)≥8.5 Ω.m;含油飽和度(So)≥55%。通過確定的油層解釋標準,對石西10 井區清水河組K1q12油藏油層進行解釋刻畫,發現石西10 井區清水河組K1q12油藏油層厚度由東南向西北逐漸增厚,油層平均有效厚度3.4 m。
(1)初期產能主要受油層厚度影響。通過統計初期產能與有效厚度關系,發現初期產能主要受油層厚度影響,油層厚度越厚,初期產能越高。
(2)初期含水主要受含油飽和度影響。通過統計初期含水與油藏含油飽和度關系,發現初期含水主要受油藏含油飽和度影響,含油飽和度越高,初期含水越低。
(3)單井生產效果受生產制度影響。通過統計分析4 口開發井生產制度,發現措施前開發效果較差的主要原因是沖程、沖次較大,導致投產初期生產壓差較大,從而使開發井投產后含水快速上升。因此,本次部署后期生產過程中需控制好生產壓差,避免底水上竄。
石西10 井區清水河組K1q12油藏地層系數Kh=305 mD.m,地質特點滿足水平井開發條件;石西10 井區清水河組K1q12油藏主力油層單一,縱向上分布相對集中,水平井開發能提高油層的控制程度,油層中僅發育少量礫巖,隔夾層不發育,同時該區地質儲量豐度相對較低,水平井能提高單井產能;相鄰井區水平井開發已獲成功:石南31 井區清水河組油藏水平井初期平均日產油為周邊直井的2.9 倍,水平井開發已取得較好效果。
水平井井距:①試井法。通過石西10 井區清水河組K1q12油藏單井復壓資料解釋,探測半徑為67.0~266.0 m,平均探測半徑為193.0 m,折算井距為136~535 m,平均井距為385 m;②曲線交匯法。通過曲線交匯法確定的合計井距為406 m,經濟極限井距298 m。綜合試井法、曲線法,確定石西10 井區清水河組K1q12油藏水平井距為380 m。
水平井長度:水平井經濟極限累產油隨著水平段長度的增加而增大,部署水平井井距為380 m 時,水平段長度大于100 m時,其單井控制儲量(2.30×104t)才大于經濟極限控制儲量(2.25×104t)。同時考慮石西10 井區清水河組K1q12油藏形態,可部署水平井水平段長度為500~800 m。
水平井產能:①類比法:統計部署區鄰井投產第二年平均單井日產油5.6 t,參考石31 井區清水河組K1q12油藏水平井與直井產能關系,水平井產能為直井的2.9 倍,計算部署區水平井產能為16.2 t/d;②經驗公式法:用Joshi 公式及Renardd-Dupuy公式計算水平井單井產能,500~800 m 水平段長度下,為12.1~18.6 t/d。綜合上述兩種方法,石西10 井區清水河組K1q12油藏采用水平井開發,在380 m 井距下,500~800 m 水平段長度下,水平井單井產能為12.1~18.6 t/d。
在石西10 井區采用380 m 井距,部署水平段長度為550~770 m 水平井4 口,單井設計產能13.0~10.0 t/d,新建產能1.9×104t,根據油藏工程方法和數值模擬方法預測,10 年后累積產油5.37×104t,含水89.7%,階段采出程度21.03%,平均單井累積產油1.34×104t。經濟效益評價按每桶55 美元計算,凈利潤1200 萬元。
綜上所述,通過成功開發動用石西10 井區清水河組K1q12油藏難采儲量,得到3 點認識:①通過精細構造解釋研究、儲層與油層分布特征研究、試采特征研究、油藏工程研究、三維數值模擬等精細地質研究,落實了油層平面、縱向上分布特征、發育規律;②利用薄層水平井開發技術,增大泄油面積,降低含水上升率,提高單井產能以及單井累計產量,從而實現油藏難采儲量的有效益動用;③石西10 井區清水河組K1q12油藏難采儲量的有效動用,對同類型的油藏開發具有指導意義。