高永明 何理鵬
中海石油(中國)有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518067
基于油田剩余可采儲量和商業價值的重新評價,南海東部深水油田M在棄置10年之后得以重開,二次開發的目的層為底水驅動的N油藏。儲層模擬分析認為,該油藏的儲層非均質性、油水分布的復雜性以及構造預測的不確定性均對水平井地質導向效率和油藏可持續開發效率產生較大的影響。而且兩期井網之前存在可能的防碰風險,也為該油田的二次開發增加了工程風險。為了滿足N油藏二次開發的要求,特此引進了新的技術和思路,GeoSphere超深隨鉆油藏描繪技術就是其中之一。
本文將基于N油藏水平井隨鉆追層和井眼防碰的難點和風險,詳細闡述GeoSphere超深隨鉆油藏描繪技術為主的綜合優化方案在該油藏二次開發項目中的作用,并通過實例展示該綜合方案的應用效果,為南海東部厚油層二次開發的產能優化提供有效的技術保障。
M油田中二次開發的N油藏屬無障礙濱岸相沉積,巖性主要為細—粗粒巖屑長石砂巖,具有較好的物性,其孔隙度20%~30%,空氣滲透率大于1000 mD,總體上屬于中孔、特高滲儲層?;诘姿寗樱谟吞镂鞑康腘油藏中有效含油高度8m~41m。
在M油田的一期開發過程中,水平井主要布置于N油藏的中部。為優化二次開發效果,4口水平井設計部署在油層的頂部,以期高效開發N油藏中的剩余油,并盡量遠離一期水平井,而且要求控制水平井軌跡距離當前的油水界面至少10m。在構造低部位,為保證足夠的產油高度可能需要犧牲一些產層段,以此來實現預期的生產目標?;诙伍_發目標的要求,二期水平井隨鉆追層的地質導向效率主要受到儲層非均質性、油水分布的復雜性以及構造預測的不確定性的影響。此外,在密集的井網中,有兩口新設計的水平井和一期開發井眼比較靠近,一旦發生碰撞輕則發生卡鉆事故,重則井眼報廢。
針對上述明顯的地質、油藏和工程難點和風險,分析認為,需要準確的定量刻畫井眼附近的儲層特征,才能定量的、策略性的控制軌跡靠頂追蹤優質油層,實現遠離油水界面和儲層中部一期開發井軌跡的要求,最終完成隨鉆追層和井眼防碰的二次開發目標。
在該厚層油藏的二次開發過程中,定量刻畫厚儲層的細節特征,實施策略性的隨鉆追層地質導向和井眼防碰是項目成功的關鍵。針對該要求,決策團隊通過對比,決定選用斯倫貝謝公司GeoSphere工具提供的超深隨鉆油藏描述技術,來優化二次開發中的隨鉆追層和井眼防碰綜合方案,以期高效的完成二次開發的目標。
GeoSphere工具通過多頻激發和收發、多間距設計,可以采集到距井眼30m范圍內地層電阻率變化信息,并采用自動實時多層反演技術可得到電阻率反演剖面,從地層電阻率角度精確描繪油藏特征[1-2]。從該電阻率反演剖面,可準確提取多個電阻率變化界面、層內電阻率特征、地層傾角及向異性等特征[3-4],由此可以更好地控制、優化井眼軌跡,實現精確著陸和隨鉆儲層追蹤,提高鉆井鉆遇率,降低鉆井風險及鉆井成本。
基于鄰井電阻率數據,模擬了GeoSphere超深隨鉆油藏描繪技術在 N油藏的適用性。模擬結果顯示,超深油藏描繪技術可同時反演出距離井眼30m范圍內的多個關鍵界面(油層頂面和油水界面)及多層的電阻率特征,此外,結合常規測井數據可有效刻畫油層和水層特征,以及井眼與油層頂面和油水界面的距離,從而實現要求的隨鉆追層和井眼防碰的效果。模擬結果達到預期效果,說明GeoSphere超深隨鉆油藏描繪技術可為較厚油藏二次開發中隨鉆追層和井眼防碰提供綜合的優化方案,從而實現深度開發油藏N的策略性和可持續的二次開發。
D井水平段位于油田西部,設計長度800m。防碰掃描結果顯示,設計軌跡在水平段跟端與鄰井防碰風險較大。此外,水平井隨鉆追層的地質導向效率也主要受到儲層非均質性、油水分布的復雜性以及構造預測的不確定性的影響。
在實鉆過程中,GeoSphere電阻率反演剖面較清晰的展示了井眼上下約42m范圍內的地層特征,可同時刻畫垂向上四個界面和五套地層特征(圖1),包括N油層頂面、鈣質砂巖頂面、局部夾層邊界、地層電阻率特征、地層傾角和油水界面等信息。這些關鍵信息有助于深入了解油藏特征,為水平軌跡調整提供了及時、關鍵的決策依據。經過長時間的關停之后,D井區附近當前的油水界面仍顯示出整體下傾、局部起伏的特征,剩余油柱高度大于12m。

圖1 D井基于GeoSphere電阻率反演的儲層模型
在水平段前半段,防碰風險較高,基于反演的地層傾角特征和常規測井曲線的分析,平穩的將軌跡著陸于油層頂面,且貼頂鉆進,以保證盡量遠離下方不確定的一期水平井軌跡,有效規避了工程防碰風險。同時,GeoSphere電阻率反演顯示,軌跡下方5m附近存在物性更好的高阻油層。據此,在水平段中部防碰風險降低之時,即刻調整軌跡,下切追蹤距離油層頂面約5m位置的較高阻優質油層,同時保持軌跡位于實際油水界面之上至少10m。在水平段中后段,井眼防碰風險整體較低,在反演出整體下傾的構造中,平穩控制軌跡追蹤油層上部較優質的層位,同時保持軌跡下方產油高度不低于12m。最終,在該井水平段規避井眼防碰風險的基礎上,實現了100%油層追蹤的目標,并保證了至少12m的產油高度,這也為后續的實際產能結果優化(比預期提高約30%)奠定了堅實的基礎。
在該方案的指導下,二次開發項目的4口水平井均順利的按照要求得以實施,而且實際產能均由于設計,整體開發目標得以實現,此外,也成功驗證了基于GeoSphere超深隨鉆油層描繪技術的綜合優化方案在深度開發儲層等復雜儲層中的有效性。
(1)該二次開發項目成功實施的關鍵在于定量刻畫厚儲層的細節特征,才能有效實現有效隨鉆追層和井眼防碰的要求。
(2)GeoSphere超深隨鉆油藏描繪技術通過電阻率反演剖面可定量展示距離井眼最遠30m范圍內的儲層特征,結合常規測井數據可有效刻畫油層和水層特征,以及井眼與油層頂面和油水界面的距離,從而實現要求的井眼導向和防碰的效果。