劉大鵬
WQ油田吳倉堡侏羅系油藏開發制約因素分析
劉大鵬
(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西 延安 717600)
運用三段制、五段制井深軌道設計差異研究和層段井網校正等方法,發現侏羅系油藏井網不完善區域面積1.31 km2,部署油水井17口,調整井網5井次,可建產能1.8萬t。采用聲波變密度固井質量篩查和開發效果統計對比等方法,研究固井質量對侏羅系油藏開發效果的影響,發現固井補救雖能有效緩解固井質量差的問題,但整體油藏產能僅能發揮76%左右。
吳倉堡; 侏羅系油藏; 開發制約因素; 延10
WQ油田吳倉堡侏羅系油藏勘探開發開始于1972年,發現了吳8井,主要目的油層為侏羅系延安組延10油藏,該區大規模開發于2008年,延10油層注水開發開始于2016年,整體注水開發屬于滯后注水。
目前研究區侏羅系油藏441口,占區塊總井數的29.5%,年產油25.28萬t,占油區總產量的56.46%。侏羅系油井具有單井產量高、地層能量充足、產量貢獻率大等特點,綜合含水53%,平均單井年產油573 t,是三疊系油井單井年產油的4倍左右。
吳倉堡侏羅系整體繼承了三疊系延長組長9油層井網,以菱形反九點井網開發,2016年開始重新調整了開發井網,逐步開始注水開發,將菱形反九點井網調整為菱形反七點井網開發開發,目前研究區內井網已經基本完善,但由于開發早期井身軌跡的影響,導致部分侏羅系井網不完善情況,通過對吳倉堡侏羅系延10油層井網進行排查,延10井網現狀如圖1和圖2。
在鉆井工程設計過程中,井身軌道設計分為兩類:
第一類:三段制井身軌道設計。井身結構為直井段-增斜段-穩斜段,在WQ油田多用于單靶井軌道設計,中靶層位一般為延長組油層;

圖1 吳倉堡延10井網現狀

圖2 吳倉堡長9井網現狀
第二類:五段制井身軌道設計。井身結構為直井段-增斜段-穩斜段-降斜段-直井段,在WQ油田多用于雙靶井軌道設計,A靶中靶層位多為延安組油層,B靶中靶層位多為延長組油層。
吳倉堡井網設計的主要目標層位為長9油層,吳倉堡三疊系延長組長9油層埋深在2 150 m左右,而侏羅系延安組延10油層埋深在1 425 m左右,油藏埋深相差725 m。三段制井身軌道設計的中靶層位為長9油層, 由于延10油層和長9油層的埋深差, 導致延10油層井底位置和長9油層井底位置存在較大差異;五段制井身軌道設計的中靶層位為延10和長9油層,所以在延10油層井底位置和長9油層井底位置基本一樣(如圖3)。

圖3 三段制、五段制井身軌跡示意圖
根據吳倉堡井身軌道設計,三段制(如圖4)常規定向井最大井斜角一般小于35°,造斜點基本取在350 m左右,增斜段長基本均小于800 m,延10油層埋深在1 425 m左右為穩斜段。
計算三段制井身軌道設計的延10井底位置與長9井底位置位移差距公式:

延10油層和長9油層埋深差為725 m, Δ=725 m,計算出如表1。

表1 穩斜段井斜角與井底位置差距關系表
從表1可以看出穩斜段井斜角越大,延10油層和長9油層井底位置差距越大,吳倉堡三段制井深結構的平均穩斜段井斜角在25°左右,計算出的延10油層和長9油層井底位置差距為338.07 m,而吳倉堡井網設計的井距為500 m,排距為130 m,兩口井之間距離基本在280 m左右,所以三段制導致的井底位置差距直接會影響到延安組井網的完整性。
由于研究區井位均以長9油層完鉆,延10油層和長9油層埋深差為725 m左右,在固井過程中,固井水泥的上返高度及其他層位的漏失情況都會影響到侏羅系油層的固井質量。對研究區內延安組231口油水井進行固井質量逐一排查,可以將固井情況分為三類:1)固井質量良好(圖5);2)固井質量差(圖6);3)固井質量差補救;4)固井質量差未補救。其中固井質量良好97口,占總井數比例為41.99%;固井質量差134口,占總井數比例為58.01%,其中補救井數68口,占比50.74%,未補救井數66口,占比49.26%。
對于固井質量差油水井,通過固井補救可以彌補部分固井質量方面的問題,但從整體分析(圖7),補救的66口中,目前正常開發井的平均日產液為5.03方,平均含水48%,目前含水較綜合含水平均上升了10%;而固井良好的56口井中,目前正常開發井的平均日產液6.59方,平均含水45%,目前含水較綜合含水平均上升了8%。
雖然通過擠水泥補救的方式可以較為有效的解決目前固井質量差的矛盾,但是在整體開發過程中,固井補救的開發效果較固井質量良好井的開發效果差,主要影響因素有兩個方面體現,一是固井補救井由于擠水泥過程中,或多或少會侵入地層,污染地層,導致后期開發過程中,單井產液量較低,而且這種地層傷害無法彌補;二是固井補救井的補救效果和補救后的保質期需要進一步研究,一旦補救一次不成功,后期再進行其他措施彌補的可能性也較差。
隨著油田開發不斷深入,套損井矛盾會逐漸突顯,套損井的排查和治理會直接影響油藏剩余油的開發,若大面積套損井出現,會直接影響到油田開發壽命。本次對研究區內441口延安組油水井逐一排查,摸排出套損井9口,均已通過補救措施治理。
吳倉堡油區基本為近年開始大規模開發,大部分油井的開發歷程少于10年,套損井現象較少,但隨著開發不斷深入,套損井引起的開發矛盾也會逐步顯現,在開發過程中應注意套損井的定期排查和及時治理,嚴防因套損導致的地層竄層現象發生。
在研究區內,目前有9口延安組油井因措施工藝導致的含水上升,其中因控水壓裂后含水上升7口,含水上升后換層長8、長9等其他層位,但延安組油藏仍有剩余潛力,如何高效開發該類潛力油藏也將是未來需要面臨的重要問題之一;開發情況不明或工況異常導致停產或換層油井2口,其中吳685井延安組累計產液3方,吳850井轉注前無液量,累計產油640.75 t,綜合含水77%,仍然具有較大開發價值。
研究區延1011和延1012油層疊合面積15.26 km2,開發有利區內共有油水井231口,由于三段制和五段制井身軌跡的差異,導致1.31 km2含油面積未有效動用。根據井網現狀,在未動用含油面積內部署油水井17口,目的將延安組井網與延長組井網區別,采用第二套井網部署,預計平均單井日產3.52 t,最高單井日產6.12 t,最低單井日產1.36 t,可建產能1.8萬t;根據鄰近井位和地質研究結果,預計平均單井綜合含水48%左右,最高單井含水80%,最低單井含水10%。
三段制和五段制井身軌跡差異導致的井網現狀,除了部分區域的井網不完善情況外,還因井軌跡導致目前開發的延安組井位井距較近的問題,兩口相鄰延安組井位之間最小距離在50 m左右,兩口井開發過程中存在嚴重的井間干擾,在后期注水開發過程中,可能會出現快速水淹現象,而且兩口井同時開發過程中,對于延安組底水發育油藏,容易導致過度非平衡開發狀態,產生水體快速錐進,影響到油藏的整體開發,降低油藏最終采收率。
由于開發政策的影響,部分注水井延安組存在較大開發潛力,建議針對延安組開發有利區實施延安組整體井網調整,借鑒鄰區菱形反七點井網,對延安組分區整體開發,增加延安組儲量的動用程度,以達到提升延安組最終采收率的目的。
對研究區內231口井位逐一排查,再根據開發的整體情況,將井位距離較近的5口油井關停或換層。以降低井間干擾對油藏整體開發的影響。
延安組部分油井固井質量差,后期通過擠水泥補救能夠得到一定緩解,但整體上一次性固井和擠水泥補救在開發效果上存在差異,針對吳倉堡侏羅系油藏,建議采用分級固井,在延安組油層下部下入免鉆分級箍,利用分級箍實施二次分級固井,能夠有效提升固井質量,降低延安組固井事故率。近年在研究區實施了部分分級固井,整體固井效果良好,延安組油藏封固成功率達到95%以上,能夠有效封固延安組油層,水泥返高較單級固井提高500 m左右。
1)WQ油田吳倉堡侏羅系油藏目前開發井網基本完善,但由于三段制和五段制井身軌跡的差異,導致部分區域存在井網完善和井網調整潛力,預計可部署油井17口,可建日產油60 t,新建產能1.8萬t,建議換層或關停油井5口。
2)通過對延安組開發井固井質量排查研究,發現66口固井質量差未補救,建議對該類井根據潛力情況分批實施補救措施,高效利用延安組油藏剩余潛力,降低工程因素對開發效果的影響。
3)對研究區固井補救井和固井質量良好井開發效果進行對比,發現補救后油井較固井良好油井開發效果差,液量和含水均有所影響,建議針對延安組全部實施分級固井,確保延安組固井質量。
4)研究區屬于延安組油層和延長組油層均較為發育區塊,在開發過程中,利用單套井網開發存在較多井網矛盾,建議針對該類區塊,實施分區多井網開發,有效提高分層儲量動用程度。
[1]裘亦楠.油田地質研究的幾個基本問題[A].裘亦楠.石油開發地質文集[C].北京:石油工業出版社,1997.
[2]于興河.油氣儲層表征與隨機建模的發展歷程及展望[J].地學前緣,2008,15(1):1-15.
[3]裘亦楠.中國陸相碎屑巖儲層沉積學的進展[J].石油學報,1992,13(2).
[4]柳廣弟,張厚福.石油地質學[M].北京:石油工業出版社,2009.
[5]方少仙,侯方浩.石油天然氣儲層地質學[M].東營:中國石油大學出版社,2003:1-5.
[6]吳勝和,熊琦華.油氣儲層地質學[M].北京:石油工業出版社,1998.
[7]戴啟德,紀友亮.油氣儲層地質學[M].北京:石油工業出版社,1996.
[8]姚光慶,蔡忠賢.油氣儲層地質學原理與方法[M].武漢:中國地質大學出版社,2005.
[9]于興河,李劍鋒.油氣儲層研究所面臨的挑戰與新動向[J].地學前緣,1995,2(4):213-220.
[10]楊仁超.儲層地質學研究新進展[J].特種油氣藏,2006,13(4):1-5.
Restricted Factors Analysis and Countermeasures of Jurassic Reservoir Development in WQ Oilfield Wucangpu Block
(Wuqi Oil Production Plant of Yanchang Oilfield Co., Ltd., Yan’an Shaanxi 717600, China)
By using the methods of difference research on deep trajectory design and interval well pattern correction of three-stage and five-stage well pattern, it was found that the well pattern of Jurassic reservoir was not perfect, with an area of 1.31 km2, 17 oil-water wells were deployed, 5 well patterns were adjusted, and 18 kt production capacity was built. By means of acoustic variable density cementing quality screening and development effect statistical comparison, the influence of cementing quality on the development effect of Jurassic reservoir was studied. It was found that cementing recovery could effectively alleviate the problem of poor cementing quality, but the overall reservoir productivity could only play about 76%.
Wucangpu; Jurassic reservoir; Development constraints; Y10 reservoir
2020-07-31
劉大鵬(1991-), 男, 工程師, 主要從事油田開發地質研究工作。
TE 348
A
1004-0935(2021)01-0107-04