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摘要:对于油藏分布范围较大,油层厚度大,砂体动用程度低油藏,利用水平井挖潜,其开发效益最大。唐家河馆陶油组为典型的边底水油藏,天然能量充足,油井初期产能高,但含水上升速度快,单井累产低等特点,在利用直井开发底水油藏时,在追求最大产量的同时造成底水锥进。本文通过油藏工程分析等确定剩余油和边底水的分布范围,采用水平井开发边底水油藏能有效避免底水锥进,极大的提高单井产能。
关键词:油藏描述;水平井;底水油藏;单井产能
1基本情况
唐家河油田港71井区馆一3油组为典型的边底水砂岩油藏,油层厚度在10.8-17.8米,含油面积0.57km2,地质储量114×104t,油藏埋深1783.0-1812.0m,原始油水界面1810m,孔隙度33.0%,渗透率1394mD,原始地层压力18MPa,压力系数1.0,地面原油密度0.9435g/cm3,地面原油黏度343.77mPa·s,储层具有高孔、高渗、高黏三高的特点。
2.剩余油分布特征研究
港71井区陶油组为典型的边底水油藏,水体能量充足。在油田开发中,底水一方面提供了充足的水驱能量;另一方面在纵向上容易形成底水锥进和平面上指进的现象,使生产井过早水淹,降低油藏采收率,底水锥进比指进对开发的影响更大。
唐家河馆陶油组受构造和沉积作用控制,砂体连片分布,油藏分布范围广,剩余油分布在微构造高点。由于重力分异作用,剩余油往往集中在这些高点,使其在油田开发后期成为剩余油富集区。馆陶油组属于砂包泥,砂体厚度一般在5-20米左右,隔夹层不发育。根据油藏数值模拟结果,由于边底水活跃,油水重力分异,剩余油分布在微构造高部位、井间未被水淹的区域、厚油层顶部。
3.水平井技术研究与应用
3.1水平井技术研究
水平井作为增加油井产量,提高油田采收率、增加经济效益一项技术在多数油田广泛应用,目前水平井已广泛用于开发各种类型的油藏。根据国内水平井室内研究与矿场应用实践,水平井适应性油藏条件一般包括:(1)目标层与上、下储层之间隔层分布稳定;(2)油层厚度h>3m;(3)油藏参数 <100m;(4)地层系数kh>100×10-3μm2·m;(5)原油粘μo<50mPa·s;(6)水平井单井控制可采储量>1×104t。
对于具有适宜于水平井开采地质条件的油藏,其垂直井应具备以下开采特点:(1)垂直井未出现严重的钻井和完井问题,如含H2S、钻井事故频繁等;(2)垂直井产量不能太低,根据国外经验,直井千米井深口产油≥2.0t/d;(3)储层分布稳定,成岩和胶结作用好,不出砂;(4)地层压力系数应在0.8左右,同时与周围注水井对应关系良好。
对于实施的水平井从油藏类型、井位筛选、轨迹设计、垂深位置、到实施投产的基础数据进行收集整理,评价出适合辫状河水平井开发的油藏类型、适应条件及水平井参数设计等。通过系统油藏工程分析,包括水平井轨迹设计、实施效果、注采完善及后期管理等进行分析,建立边底水油藏开发管理模式。
3.2水平井技术应用
该区块港71井为一口位于微构造高部位的直井,生产馆一3砂体初期日产70吨,累计产油15.8万吨,具有较高的开发效果。断块井网密度8.8口/km2,平均井距338m,具有加密调整的空间。对港71断块馆一3进行油藏数值模拟,从结果来看,油藏边底水活跃,剩余油分布在受断层遮挡的微构造高部位和井间未被水淹区域,可采储量48.9万吨,累计采油17.8万吨,剩余可采储量31.1万吨,采出程度15.6%,剩余油富集,具有实施水平井的优越地质条件。
3.2.1水平井产能预测
水平井初期产能预测方法主要有两类:公式直接计算法与直井类比法。
(1)采用经验公式计算:
不同井区的水平井,可根据水平井位置油藏参数,采用joshi公式计算,水平井段取200m时,计算采油指数为145t/d.MPa;水平井生产压差一般取0.5-1.0 MPa,取0.8MPa;计算水平井单井产能为116t/d。
(2)与直井类比法:
根据水平井开发经验,水平井初期单井产能一般取直井单井产能的3-5倍,考虑该油藏的特点及水平井段的长度,水平井单井初期产能取直井单井产能的3倍,以港71断块港562K井初期产能32t/d为标准,水平井初期单井产能为96t/d。
3.2.2水平井轨迹优化
(1)水平井段走向优化设计:从港71断块馆一3砂体油藏数值模拟结果和油藏工程分析,根据剩余油丰度及其分布形式,对剩余油富集在靠近断层分布的微构造高部位,将水平段走向设计为平行于遮档断层走向;对井间滞留区富集剩余油,将水平段设计为平行于形成水动力滞留区的两油井连线方向。
(2)水平段井眼轨迹设计:水平段井眼轨迹一般设计与目标层顶界保持约lm的距离为宜,水平井开发尽量要避开底水脊进,使底水脊进的高度小于水平井段的位置。一般认为,水平段距离油水界面越远,水平井临界产量越高。研究表明,对于唐家河油田馆陶厚油层,水平段位置距油层顶部1-2米之间最好。
(3)水平井段的长度设计:水平段长度的设计,应遵循以下两个原则:首先,将水平井的产能经济下限作为水平段长度的下限值,将目前工艺水平能达到的水平段最大值作为设计水平段长度的上限值;其次,要充分考虑到水平井与现井网的协调一致性,避免因水平井的实施而破坏原井网的注采关系。根据港71断块馆一3目前井网和油藏特征,最佳的水平段长度为150-300米。
3.2.3 水平井实施情况
通过精细地质研究和依照水平井设计原则,综合分析,在港71断块馆一3砂体部署实施水平井3口(唐H2、71-1H、港71-2H)。这3口水平井先后实施均取得成功,油层钻遇率达到93%以上,投产初期水平井生产压差控制在0.5-1.0MPa,单井日产水平达到70吨以上,总日产水平达到268.6吨,取得了良好的效果,为在唐家河油田馆陶边底水油藏中规模实施水平井积累了成功的经验,极大地改善了断块的开发效果。
4结论
(1)以精细油藏描述为基础,从地质特征和油藏特征入手,按构造、储层、油水关系、剩余油分布特征、产能等细节逐一把握,而后统筹考虑,筛选出适合钻水平井的油藏、井点,充分利用已有资料,动静结合,定量分析目标区油藏剩余油分布规律及潜力,优化靶区。
(2)采用数值模拟方法研究水平段的长度、油层层内非均质性、水平井的泄油面积、油层厚度、能量的补充等因素对水平井开发效果的影响,确定合理的水平井轨迹参数。
(3)优化合理的生产参数,水平井才能高产稳产。在不同的生产阶段,需要合理的控制生产压差,同时利用水平井进行注水,可以提高注水波及系数和驱油面积,以达到控制底水锥进,减缓含水上升速度,从而增加采油量。
参考文献:
[1]王青,吴晓东等.水平井开采底水油藏采水控锥方法研究.石油勘探与开发2004,32(1)
[2]相建民.塔里木油田水平井优化设计方法及跟踪效果评价.天然气地球科学2006,17(4)
[3]王振彪.水平井优化地质设计[J].石油勘探与开发2004,29(6)
[4]胡月亭,苏义脑.水平井水平段最优长度设计方法研究[J].石油学报2000,21(4)
关键词:油藏描述;水平井;底水油藏;单井产能
1基本情况
唐家河油田港71井区馆一3油组为典型的边底水砂岩油藏,油层厚度在10.8-17.8米,含油面积0.57km2,地质储量114×104t,油藏埋深1783.0-1812.0m,原始油水界面1810m,孔隙度33.0%,渗透率1394mD,原始地层压力18MPa,压力系数1.0,地面原油密度0.9435g/cm3,地面原油黏度343.77mPa·s,储层具有高孔、高渗、高黏三高的特点。
2.剩余油分布特征研究
港71井区陶油组为典型的边底水油藏,水体能量充足。在油田开发中,底水一方面提供了充足的水驱能量;另一方面在纵向上容易形成底水锥进和平面上指进的现象,使生产井过早水淹,降低油藏采收率,底水锥进比指进对开发的影响更大。
唐家河馆陶油组受构造和沉积作用控制,砂体连片分布,油藏分布范围广,剩余油分布在微构造高点。由于重力分异作用,剩余油往往集中在这些高点,使其在油田开发后期成为剩余油富集区。馆陶油组属于砂包泥,砂体厚度一般在5-20米左右,隔夹层不发育。根据油藏数值模拟结果,由于边底水活跃,油水重力分异,剩余油分布在微构造高部位、井间未被水淹的区域、厚油层顶部。
3.水平井技术研究与应用
3.1水平井技术研究
水平井作为增加油井产量,提高油田采收率、增加经济效益一项技术在多数油田广泛应用,目前水平井已广泛用于开发各种类型的油藏。根据国内水平井室内研究与矿场应用实践,水平井适应性油藏条件一般包括:(1)目标层与上、下储层之间隔层分布稳定;(2)油层厚度h>3m;(3)油藏参数 <100m;(4)地层系数kh>100×10-3μm2·m;(5)原油粘μo<50mPa·s;(6)水平井单井控制可采储量>1×104t。
对于具有适宜于水平井开采地质条件的油藏,其垂直井应具备以下开采特点:(1)垂直井未出现严重的钻井和完井问题,如含H2S、钻井事故频繁等;(2)垂直井产量不能太低,根据国外经验,直井千米井深口产油≥2.0t/d;(3)储层分布稳定,成岩和胶结作用好,不出砂;(4)地层压力系数应在0.8左右,同时与周围注水井对应关系良好。
对于实施的水平井从油藏类型、井位筛选、轨迹设计、垂深位置、到实施投产的基础数据进行收集整理,评价出适合辫状河水平井开发的油藏类型、适应条件及水平井参数设计等。通过系统油藏工程分析,包括水平井轨迹设计、实施效果、注采完善及后期管理等进行分析,建立边底水油藏开发管理模式。
3.2水平井技术应用
该区块港71井为一口位于微构造高部位的直井,生产馆一3砂体初期日产70吨,累计产油15.8万吨,具有较高的开发效果。断块井网密度8.8口/km2,平均井距338m,具有加密调整的空间。对港71断块馆一3进行油藏数值模拟,从结果来看,油藏边底水活跃,剩余油分布在受断层遮挡的微构造高部位和井间未被水淹区域,可采储量48.9万吨,累计采油17.8万吨,剩余可采储量31.1万吨,采出程度15.6%,剩余油富集,具有实施水平井的优越地质条件。
3.2.1水平井产能预测
水平井初期产能预测方法主要有两类:公式直接计算法与直井类比法。
(1)采用经验公式计算:
不同井区的水平井,可根据水平井位置油藏参数,采用joshi公式计算,水平井段取200m时,计算采油指数为145t/d.MPa;水平井生产压差一般取0.5-1.0 MPa,取0.8MPa;计算水平井单井产能为116t/d。
(2)与直井类比法:
根据水平井开发经验,水平井初期单井产能一般取直井单井产能的3-5倍,考虑该油藏的特点及水平井段的长度,水平井单井初期产能取直井单井产能的3倍,以港71断块港562K井初期产能32t/d为标准,水平井初期单井产能为96t/d。
3.2.2水平井轨迹优化
(1)水平井段走向优化设计:从港71断块馆一3砂体油藏数值模拟结果和油藏工程分析,根据剩余油丰度及其分布形式,对剩余油富集在靠近断层分布的微构造高部位,将水平段走向设计为平行于遮档断层走向;对井间滞留区富集剩余油,将水平段设计为平行于形成水动力滞留区的两油井连线方向。
(2)水平段井眼轨迹设计:水平段井眼轨迹一般设计与目标层顶界保持约lm的距离为宜,水平井开发尽量要避开底水脊进,使底水脊进的高度小于水平井段的位置。一般认为,水平段距离油水界面越远,水平井临界产量越高。研究表明,对于唐家河油田馆陶厚油层,水平段位置距油层顶部1-2米之间最好。
(3)水平井段的长度设计:水平段长度的设计,应遵循以下两个原则:首先,将水平井的产能经济下限作为水平段长度的下限值,将目前工艺水平能达到的水平段最大值作为设计水平段长度的上限值;其次,要充分考虑到水平井与现井网的协调一致性,避免因水平井的实施而破坏原井网的注采关系。根据港71断块馆一3目前井网和油藏特征,最佳的水平段长度为150-300米。
3.2.3 水平井实施情况
通过精细地质研究和依照水平井设计原则,综合分析,在港71断块馆一3砂体部署实施水平井3口(唐H2、71-1H、港71-2H)。这3口水平井先后实施均取得成功,油层钻遇率达到93%以上,投产初期水平井生产压差控制在0.5-1.0MPa,单井日产水平达到70吨以上,总日产水平达到268.6吨,取得了良好的效果,为在唐家河油田馆陶边底水油藏中规模实施水平井积累了成功的经验,极大地改善了断块的开发效果。
4结论
(1)以精细油藏描述为基础,从地质特征和油藏特征入手,按构造、储层、油水关系、剩余油分布特征、产能等细节逐一把握,而后统筹考虑,筛选出适合钻水平井的油藏、井点,充分利用已有资料,动静结合,定量分析目标区油藏剩余油分布规律及潜力,优化靶区。
(2)采用数值模拟方法研究水平段的长度、油层层内非均质性、水平井的泄油面积、油层厚度、能量的补充等因素对水平井开发效果的影响,确定合理的水平井轨迹参数。
(3)优化合理的生产参数,水平井才能高产稳产。在不同的生产阶段,需要合理的控制生产压差,同时利用水平井进行注水,可以提高注水波及系数和驱油面积,以达到控制底水锥进,减缓含水上升速度,从而增加采油量。
参考文献:
[1]王青,吴晓东等.水平井开采底水油藏采水控锥方法研究.石油勘探与开发2004,32(1)
[2]相建民.塔里木油田水平井优化设计方法及跟踪效果评价.天然气地球科学2006,17(4)
[3]王振彪.水平井优化地质设计[J].石油勘探与开发2004,29(6)
[4]胡月亭,苏义脑.水平井水平段最优长度设计方法研究[J].石油学报2000,21(4)