新立油田断层附近高效调整井部署方式研究

2012-09-15吴琼

特种油气藏 2012年4期

关键词：井网高含水油井

吴琼

(中油吉林油田分公司，吉林松原 138000)

新立油田断层附近高效调整井部署方式研究

吴琼

(中油吉林油田分公司，吉林松原 138000)

针对吉林新立油田断层发育的特点，以断层对油气分布的控制机理研究为基础，建立了断层对油气富集的控制模式;综合应用多学科技术手段，研究了断层影响下的剩余油分布规律;结合断层附近现有井网类型和剩余油状况，优化确定了合理的高效调整井布井方式。根据研究成果指导实际布井76口，平均单井日产液为11.8 t/d，日产油为6.5 t/d，其日产油是老井产量的5.4倍，取得了较好的效果，为高含水期挖掘剩余油潜力探索出一条新的技术思路。

断层;高含水期;剩余油分布;加密井;布井方式;新立油田

引言

新立油田是吉林油区开发最早的低、特低渗透油藏［1］，开发目的层是松辽盆地白垩系下统的泉头组三段(k1q3)和四段(k1q4)的扶余油层和杨大城子油层(简称扶杨油层)，具有埋藏浅(平均埋深为1 250 m)、低孔(平均孔隙度为14.4%)、低渗(平均渗透率为6.5×10－3μm2)的特点。同时断层发育，受断层切割，整个背斜构造形成7个垒堑相间的断块，次一级断层进一步使构造复杂化。油田于 1983年投入注水开发，目前综合含水为80.0%，采出程度为27.5%，已进入高含水、高采出开发阶段，油田稳产面临严峻的形势，为此应用多种技术方法开展了剩余油分布规律研究。结果表明，现阶段剩余油分布特点是“总体高度分散、局部相对富集”，尤其在断层附近、储层物性变差部位、单砂体边部、注采不完善区相对富集［2］。本文介绍了利用“高效聪明井”有效挖掘断层附近剩余油潜力的技术做法。

1 断层对油气的控制机理

通过对新立油田高产井与断层形态统计分析，将断层控制下油气富集模式分为4种类型。

(1)断层断棱控制模式。受断层遮挡，常沿断层断棱附近出现相对油气富集，尤其在断层拐弯处更是油气富集区(图1a)。

(2)交叉断层控制模式。在复杂断块地区，2条断层的夹角部位若是构造高部位，会形成油气富集区(图1b)。

(3)平行断层控制模式。在一些平行断层之间的断块部位，由于遮挡作用，成为油气富集区(图1c)。

(4)复杂断层控制模式。在复杂断块区，由低级序小断层控制形成的小断鼻、小高点、小断层锐角、新的圈闭及注水井网不完善造成的含油小断块等都是油气富集区(图1d)。

图1 断层控制油气富集模式

2 断层对剩余油影响研究

新立油田为裂缝型低渗透油田，同时断层发育。为了认清高含水期剩余油状况，通过综合应用数值模拟技术、微量元素井间示踪剂技术、微地震法和微电位法水驱前缘监测技术、高精度碳氧比测试和脉冲中子－中子测试技术等多学科手段，对现阶段各沉积单元的剩余油分布情况进行了深入研究，其中断层附近剩余油类型有4种。

(1)断层遮挡“有采无注型”。由于断层遮挡造成该处只有采出作用，没有注入作用，油层没有建立起有效驱替系统，仅靠天然能量开采，形成剩余油富集区。

(2)断层遮挡“有注无采型”。由于断层遮挡造成该处只有注入作用，没有采出作用，形成剩余油富集。

(3)断层遮挡单向受效型。由于断层遮挡造成该处油井单向受效，其他方向形成剩余油富集。

(4)断层遮挡微构造高点型。由于断层遮挡形成的微高点、微断鼻等上凸构造，形成剩余油富集区。

新立油田已进入高含水开发期，尽管综合含水达到80%，但从油藏数值模拟研究分析发现，全油田因断层影响形成的剩余储量占总剩余储量的21.7%，是重要潜力区。

3 断层附近部署加密井研究和实践

3.1 断层附近布加密井有利因素

根据对低渗透油田储层渗流特点、油水运动规律的综合研究，并结合以往断层附近高产井的分析，认为在断层附近部署加密井，可以获得好的效果。

(1)断层附近低压因素。低渗透油藏渗流机理符合非达西渗流，流体流动需要克服最低启动压力才能流动。油井产量也与启动压力和注采压差的大小有关。当断层附近的现有油井受断层影响，没有受到注水能量补充时，随着油井开采时间延长，地层天然能量逐渐释放，地层压力和注采压差逐渐降低，当低于启动压力梯度时断层附近原油停止流动，导致断层附近剩余油富集。

(2)断层附近高压因素。当注水井位于断层附近时，注水后由于断层的遮挡作用，断层附近形成高压区。在断层附近布加密油井，可以产生较高的生产压差，加密油井有较高的产油量。

(3)断层附近井距因素。大量研究资料表明，启动压力梯度与渗透率成反比，渗透率越低，启动压力梯度越大。在断层附近布加密井后，注采井距缩小使地层具有较大的生产压差，建立起有效的压力驱替系统，有利于克服启动压力，扩大波及体积，提高驱油效率。可动油的动用程度与压力梯度成正比，驱动压力梯度越大，相应的驱油效率越高，原油的动用程度也越大。

(4)储层结构因素影响。由于新立油田储集层孔隙喉道极为狭窄，水驱油过程中出现较多“拉断油流”形成油珠的情况，大量油珠产生的贾敏效应给低渗透油藏水驱油过程造成很大阻力，甚至“锁死”已形成的水驱油通道，使油层有效渗透率降低，这也是导致新立油田注水压力不断上升的一个重要因素。断层附近布加密井后井距缩小，驱动压差增加，有利于克服贾敏效应，使剩余油得到有效动用。

3.2 断层附近布井加密井原则

高含水开发期，断层附近布井目的是进一步提高油层控制程度和动用程度，最大限度地挖掘断层附近剩余油，根据剩余油分布特征，加密井部署应遵循以下原则。

(1)首先要充分考虑剩余储量情况，优选断层附近剩余油富集区部署加密井，以保证经济效益，避免钻低效加密井。

(2)要充分做好与现有井网的配置，不拘泥于规则井网形式，灵活部署，一般采取“之字形”部署方式，部署的加密井与老井形成的井网起到提高砂体控制程度，尽量完善局部井区注采关系的作用。

(3)考虑加密井位与断层的距离，加密井既要尽量靠近断层，避免加密井与断层之间形成死油区，又要防止加密井钻遇断层造成因部分油层断失导致的产能的缺失，也可预防断层附近应力敏感区新钻井套变的发生。因此，应该根据三维地质模型的精细断层解释，精细设计断层附近加密井井点位置与轨迹，有效避免井点钻遇断层，保证井点的安全性。

(4)既考虑加密井与老注水井的关系，尽量不位于注水井排的裂缝方向，防止投产后快速水淹;又要考虑加密井与老油井的关系，避免加密井与老油井之间形成新的死油区。

3.3 断层附近加密井布井方式优选

根据新立油田不同区块现有井网格局和油层发育情况，利用数值模拟技术，对应4种断层控制下不同油气富集模式的合理布井方式进行了优选研究。新立油田的断层均属于正断层，因而布加密井方式均以正断层为研究对象。

3.3.1 断层断棱控制模式

根据断层断棱区域存在的剩余油类型，根据原有井网的方式，优选出6种不同的加密井布井方式(图2)。在相同的基础井网情况下，如果基础井网油井趋于高水淹时，布完加密井后将该基础井网油井转注;反之，则不转注。

图2 断层断棱区布井模式

图3 交叉断层附近布井模式图

3.3.2 交叉断层控制模式

根据交叉断层附近区域存在的剩余油情况和原有井网格局，共有5种最优的加密井布井方式(图3)。若断层交叉区域含油面积较小，则应以部署油井为首选。

3.3.3 平行断层控制模式

平行小断层控制区域在原井网224 m井距条件下，水驱控制程度低，多为孤立或单向水驱，部署加密井时根据2条平行断层之间区域宽度采取交错“之字型”方式布井，或垂向直线布井(图4)。

3.3.4 复杂断层控制模式

复杂断层区域布井方式可以综合考虑交叉断层、平行断层的布井方式，优先选取能最大限度提高单井控制面积和水驱受效方向的方式布井。

3.4 断层附近部署高效加密井效果

根据断层附近加密井布井方式研究结果和不断探索实践，新立油田自2005年至2011年在断层附近剩余油富集区陆续部署高效加密井76口，初期平均单井日产液为11.8 t/d，平均单井日产油为6.5 t/d，含水为45%，单井产油量是周围老井的 5.4倍，含水比老井低 35%，新建产能14.82×104t，新增可采储量34.5×104t，取得较好效果。