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1、海上中轻质复杂断块油田连续稳产技术 刘美佳 张建民 江聪 王雨 陈存良 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院 摘 要： BZ 油田是我国海上典型中轻质复杂断块油田。该油田物质基础薄弱, 油藏类型多样, 单砂体储量规模小, 地质储量大于 10104m3 的砂体仅有 10 个。2010年全面投产后, 采油速度高达 3%, 综合含水达到 20%。部分气顶油藏产生脱气, 部分边水油藏边水入侵加快, 高采油速度下稳产难度巨大。针对油田存在问题, 进行了以完善井网为主的综合调整方案研究、以临界产量为衡量的控气稳油的产液优化研究、以控制边水推进为目的的边外边缘注水优化研究。提出了不同含水阶段、不
2、同油藏类型砂体的挖潜界限和对策。通过以上研究及矿场实践, 实现了该油田以 3%的采油速度连续稳产 7 年, 为其他类似油田的高效开发提供了借鉴。关键词： 海上油田; 中轻质; 连续稳产; 作者简介：刘美佳, 女 (1982-) , 硕士, 油藏工程师, 主要从事油气田开发方面的工作, 邮箱:。收稿日期：2017-11-01基金：国家科技重大专项“渤海油田加密调整及提高采收率油藏工程技术”, 项目编号:2016ZX05058001Technologies of continuous stable production for offshore light complex fault block
3、oilfieldLIU Meijia ZHANG Jianmin JIANG Cong WANG Yu CHEN Cunliang Bohai Petroleum Research Insititute, Tianjin Branch of CNOOC Ltd.; Abstract： BZ oilfield is a typical complex fault block of offshore oilfield in China.The material base of BZ oilfield is weak and the reservoir type is diverse.The siz
4、e of the single sand body is small, and the number of sands which geological reserves is larger than 10104 m3 is only 10.After overall put into operation in 2010, the oil production rate of the whole field was as high as 3 %, and the water cut reached to 20 %.Part of the gas cap reservoir was degass
5、ed, the edge water invasion of some edge water reservoirs was accelerated, and the stable production is difficult under such high oil production rate.Aiming at the problems, researches were carried out for the comprehensive adjustment to perfect well pattern, for production optimization by critical
6、production to stabilize oil and control gas production, and for water injection rate optimization to control the edge water advancing.The limit and countermeasure for sand body in different water cut stages and different reservoir types were presented.Through the above researches and practice in the
7、 field, BZ oilfield has achieved 7 years of continuous production at oil production rate of 3 %, and it provided reference for the efficient development for other similar oilfields.Keyword： offshore oilfield; light oil; continuous stable production; Received： 2017-11-01BZ 油田为渤海典型的河流相复杂断块油藏。主要油气藏类型为岩
8、性油气藏、岩性-构造油气藏和层状构造油气藏, 纵向上及平面上存在多套流体系统, 表现为“一砂一藏”的特点, 具有高孔、高渗、非均质性强的特点, 属于中轻质油油藏。单砂体储量规模小, 地质储量大于 1010m 的砂体仅有 10 个。该油田 2007 年底投产, 采用定向井、定向井+水平井联合的不规则井网开发。2010 年油田开发方案实施结束, 建成年产 10010m 产量规模。在 3%的高采油速度下, 储采比低于 10, 持续稳产存在困难;其次, 油田逐渐暴露出注入水向生产井方向舌进和向高渗透层突进现象严重, 部分气顶油藏开始脱气, 造成开发效果变差。因此, 必须寻找一套改善中轻质油田开发效果,
9、 实现油田增储上产的技术方法。1 以完善注采井网为主的综合调整技术提高井网密度, 降低井控储量是改善开发效果, 提高采收率的重要技术1-3。BZ 油田全面投产后, 部分砂体井网不完善, 局部存在未井控区域。结合地质油藏特点和开发生产规律, 提出油田调整原则:对具有一定储量规模、储层厚度的未井控区域以及未动用砂体, 部署开发井完善注采井网, 降低井控储量。1.1 储层精细描述及定量表征纵向沉积层序中一期连续稳定沉积结束到下一期连续稳定沉积开始之间形成的有别于上、下邻层的特征岩性, 测井曲线主要表现为台阶变化或泥质响应特征。在测井曲线单河道划分基础上, 采用地震相特征进行了单河道的平面追踪。复合河
10、道砂体存在多期单河道叠置时, 地震相特征有所变化, 其变化与单河道的叠置关系、夹层发育位置等组合特征有关。综合研究及实践证明, 单河道的叠置特征与其对应的地震相特征可分为 3 种类型。(1) 分离式水下分流河道:地震相特征表现为两条河道不相交;(2) 天然堤连接式水下分流河道:地震相特征表现为振幅的突然减弱;(3) 接触式水下分流河道:地震相特征表现为出现复波。结合井及地震资料即可划分出单一河道 (见图 1) 。图 1 精细刻画河道及构型 下载原图根据储层精细地质认识, 将其表征到储层建模中, 加深剩余油的认识, 数模预测水淹级别与实钻测井解释符合率 90%以上。1.2 水淹层射孔原则研究建立
11、数值模拟机理模型, 模拟不同韵律性 (正韵律、反韵律) 、不同有效厚度 (4 m、7 m、10 m) 情况下的不避射、避射 1 m、2 m、3 m 的对调整井累产油的影响。结果表明:对于层内底部强水淹油层, 无论正韵律还是反韵律储层, 均是避射强水淹层以上油层厚度 1/3, 效果最好, 单井累产油最多。通过以上研究成果的应用, 综合调整方案实施后, 钻后产能达到原方案设计的1.3 倍, 钻后可采储量增加 36010m, 达到原方案设计的 1.3 倍。2 气顶油藏产液优化技术BZ 油田约 21%的储量分布在气顶油藏, 气顶油藏主要采用水平井井网注水开发。虽然水平井在延缓气锥突进方面有重要优势,
12、但仍然需要制定合理工作制度-即控制产量不要超过临界产量4-13。通过公式推导, 得出水平井的临界产量为:式中:K ro-油相相对渗透率;K rw-水相相对渗透率;B w-水的体积系数, m/m; w-水的黏度, m Pas。由式 (1) 可知水平井的临界产量与储层渗透率、有效厚度、流体性质、水平段长度、完井条件等因素有关。再结合分流量方程式 (2) , 便可计算不同含水率情况下对应的临界产量。式中:f w-含水率。对于未脱气并且当前产量低于临界产量的油井可以采取提频方式增油;对于已脱气并且当前产量超过临界产量的油井, 通过降频或者缩油嘴降低产液量, 控制气窜。据此, 对 BZ 油田气顶附近共
13、18 口井提出了工作制度优化的建议, 实现了措施的“单井定制”。其中 5 口井提频、6 口井缩油嘴或降频限产 (见表 1) , 其余 7 口井维持现状。11 口井经过工作制度优化, 日增油 94 m。气顶油藏通过以上产液优化, 整体控气、稳油效果良好, 气油比从年初的 150 m/m 降至 100 m/m, 产油量保持稳定 (见图 2) 。3 边水油藏改善水驱新方法渤中 34-1 油田约 62%的储量分布在边水油藏, 纯油区呈窄条状, 过渡带储量比例较大 (部分砂体过渡带储量所占比例超过 30%) , 开发初期采用边外注水开发模式。初期注水井分层配注方法主要依照常规的 KH 值法、H 法。随着
14、油田的开发, 边水水侵加快, 油井出现流压下降、产液量下降、压力保持状况较差、含水上升加快的现象。因此, 有必要找到适用于边水油藏的配注新方法14,15, 补充和完善现有配注技术。表 1 BZ 油田气顶油藏 11 口单井工作制度优化效果 下载原表 图 2 BZ 油田气顶油藏开采曲线 下载原图按照达西渗流定律, 油田注水开发是通过注水井与采油井建立注采压差形成水驱油驱动过程使得生产井正常生产, 因此有效注水与井网、注采井距、流体黏度、储层渗透率有关。将注水井实际注水量分解为压差有效注水、平衡法有效注水、无效注水。研究发现受砂体规模小、井网的影响, 平衡法有效注水量极小。因纯油区范围较小, 在毛管
15、压力与油水黏度差的影响下, 压差有效注水量接近边缘注水注水井实际注水量。因此得到总注水量与有效注水量的注水倍数比:其中:Q Inj-Total-总注水量;Q Inj-effect-有效注水量;S w-平均含水饱和度; w-地层水黏度; o-原油黏度;r w-注水井与油水界面间的距离;r o-油水界面与采油井间的距离。常规配注法计算的配注量乘以注水倍数比, 得到边水油藏的边外注水井的真实配注量。2015 年根据新方法对油田 9 口注水井实施配注 (见表 2) , 其中以边外注水为主的 A28 井组的 A25 井生产形势变好, 井底流压明显回升, 产油量稳定, 全油田年增油量 3.2010m。4
16、应用效果通过以上关键技术的研究与应用, BZ 油田投产 10 年以来, 地层压力基本稳定、年自然递减率低于 12%、实现连续 7 年稳产 100.0010m, 提供了一条切实可行的中轻质油田稳产上产之路, 为类似油田的高效开发提供借鉴。5 结论(1) BZ 油田通过精细地质研究、不同韵律油层水淹层避射研究, 综合调整实施效果好。(2) 通过计算不同含水阶段的临界产量, 对气顶油藏产液优化调整, 实现了控气稳油;通过改进边水油藏的分层配注方法, 实现了油田的压力恢复及控制水侵。(3) 通过本文的研究工作, 总结形成了一套适合中轻质油田高效开发的新技术, 有一定的推广应用价值。表 2 渤中 34-1 油田边水油藏配注措施效果表 下载原表 参考文献1张建民, 王西杰, 江远鹏.海上河流相油田井震一体化储层精细构型技术与应用J.重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2015, 17 (3) :1-4.
