张店油田南38断块 “高效聪明井”的应用

2014-08-04淡申磊张薇刘立新李红薛洋洋中石化河南油田分公司第一采油厂河南桐柏474780

石油天然气学报 2014年12期

关键词：油砂定向井断块

淡申磊,张薇,刘立新,李红,薛洋洋 (中石化河南油田分公司第一采油厂,河南桐柏474780)

王润明 (中石化河南油田分公司第二采油厂,河南唐河473400)

夏铭辉 (中石化河南油田分公司第一采油厂,河南桐柏474780)

张店油田南38断块 “高效聪明井”的应用

淡申磊,张薇,刘立新,李红,薛洋洋 (中石化河南油田分公司第一采油厂,河南桐柏474780)

王润明 (中石化河南油田分公司第二采油厂,河南唐河473400)

夏铭辉 (中石化河南油田分公司第一采油厂,河南桐柏474780)

张店油田南38断块由于断块断裂系统复杂,决定了对其认识的逐步性。为最大限度挖潜剩余油,结合新钻井资料、储层精细解剖技术,实现对储层的精细描述及剩余油分布特点的准确判断,在剩余油富集区开展 “高效聪明井”挖潜研究。采取 “少井、高效”的布井方式,对剩余油进行有效挖潜,对油田持续稳产、提高采收率具有重要意义。

“高效聪明井”;储层精细描述;剩余油;布井方式

张店油田经过多次开发调整后,目前剩余油高度分散,主要集中在断层屋脊下、边部井网注采不完善区域,以及土豆状的小油砂体井网注采不完善区域,挖潜难度大。如何有效做好调整挖潜工作,最大限度发挥新井的增储上产作用,对张店油田的稳产显得尤为重要。因此,采用打 “高效聪明井”的方式对不同类型剩余油进行挖潜,有效提高水驱采收率,对张店油田稳产具有重要作用。

1 南38断块油藏地质特点

张店油田位于南阳凹陷牛三门次凹东北斜坡鼻状构造带,油藏类型主要为断块油藏、断层-岩性油藏和岩性油藏。构造主体被一系列北掉正断层切割,形成由南向北呈阶梯状抬升的屋脊式断鼻构造[1]。其主体部位形成4个断块,即南55块、南38块、南37块和龙1块(图1),其中南38断块主要含油断块,油藏类型主要为断块、断层岩性油藏。

图1 张店油田南38断块核三段Ⅰ油组顶面构造图

南38断块构造面积1.5km2,构造幅度150m,北部③号断层为该块的油气主控断层,断层走向近东西向,剖面具有上陡下缓、上大下小的特点;区内的④号断层为北掉正断层,走向北东东向,受③号、④号断层的影响,剩余油分布主要集中在断层屋脊下、边部井网注采不完善区域,以及土豆状的小油砂体中,挖潜难度大,区块整体动用程度低。

2 “高效聪明井”优势

在储层的精细描述及剩余油分布特点准确判断的基础上,采用零散部署水平井、大角度定向井、侧钻井、直井等 “高效聪明井”布井方式对不同类型剩余油进行挖潜。在开发复杂断块油气田中有其特有作用,“高效聪明井”能够以有限的新钻调整井最大限度地动用剩余油,在油田开发中后期对提高油田储量动用程度和开发调整效益具有重要意义[2]。

3 张店油田南38断块剩余油精细描述

准确描述剩余油分布状况是油田开发的主旋律,南38断块剩余油描述方法有断层分析法、微构造分析法、砂体展布预测法等地质方法。在断块油藏开发中后期,地质研究方法仍是剩余油分布研究的重要方法。

3.1 断层分析法

张店油田经过多次勘探开发评价,通过地震资料品质提高、新钻井等地质资料的增加,地质认识不断深入。通过重新认识断层后,断层位置向上发生偏移,出现新的构造高点,发现一些新的含油层及在断层的屋脊下原含油层位可以扩边。

如张店油田南38断块③号断层精细刻画,原地质认识③号断层相对较陡,张28井部署在断层的最高部位,通过新钻井张1407井、张1409井钻遇的断点重新组合,绘制4条油藏剖面图,对③号断层重新认识,发现该断层西部向北偏移,断层变得平缓 (图2),同时发现核三段Ⅱ油组41.2和51小层可以扩边,复算后增加地质储量15.6×104t,具备进一步部署大斜度定向井、完善井网的潜力。

图2 油藏剖面对比图

3.2 微构造分析法

长期以来,油田开发使用的标准层构造图多用20～50m的间距等高线作图,不能反映油藏的微小变化。在油田开发中后期,随着井点增多、井距变小、地质资料的大量增加为深入研究储层的微小变化提供了参考依据,在单砂层精细划分对比基础上,直接以油层的顶底界为准,绘制微构造,指导油田的开发。

如张店油田南38断块第4套层系,初期以等高线间距50m绘制构造图,为了确定每个层的微幅度变化,根据密井网条件下新钻井的资料,精细刻画到间距2m一条,通过精细刻画后,核三段Ⅱ油组41小层原构造与现构造有一定的区别,发现核三段Ⅱ油组41小层高部位构造相对平缓,地层倾角5～6° (图3),仍有部署水平井完善井网的潜力。3.3 砂体展布预测法

图3 构造对比图

张店油田物源主要属于金华-张店三角洲前缘分流河道和河口坝砂体 (图4),主砂体规模大,范围广,含油性得到充分认证,但部分小油砂规模较小,含油性没有进行验证。通过绘制各个小油砂体砂层等厚图、沉积微相图,结合测井、录井、钻井资料对这部分层重新评价,发现这部分层主要是受构造及岩性双重控制作用形成的油藏 (图5),连片性较差、物性差,钻遇井点少,这部分剩余油可以部署侧钻井、直井来完善井网。

图4 张店油田沉积物源图

图5 核二段Ⅱ油组103小层平面图

4 “高效聪明井”在不同类型剩余油挖潜中的应用

在各套层系井网开发状况、各类储层动用状况、剩余油成因及分布状况研究的基础上,开展 “高效聪明井”挖潜剩余油方法研究,对不同类型剩余油采取不同的挖潜方式,确定了 “高效聪明井”井位部署原则:① “高效聪明井”主要以挖潜断层屋脊下、断层边部、小油砂体等剩余油富集区域为主;② “高效聪明井”部署将采取不规则的零散布井方式,以水平井、大斜度井、侧钻井以及直井等井型为主;③在大断层附近,采取大角度定向井或水平井挖潜;在小断层附近及注采不完善井区采用侧钻井、直井挖潜[3]。

4.1 大角度定向井挖潜大断层边部剩余油

针对断距大、延伸长的大断层区附近的断层边部剩余油富集区,采取大角度定向井的挖潜方式。利用大斜度定向井,平行断层面一定距离布井,挖潜断层面附近剩余油。如:③号断层断距在50～180m以上、延伸长度4.0km以上的,在③号大断层的屋脊下分布相对富集的剩余油。这部分剩余油采用现有井网难以动用,可采用多靶心大斜度定向井进行部署。

4.2 水平井挖潜剩余油

针对剩余油相对富集的断层屋脊下,难以形成注采井网,采用水平井挖潜,同时兼顾砂体分布稳定性、目的层顶面微幅度构造趋势、与现井网注采井的衔接、水平井驱动方式以及后期水平井综合利用等多方面因素,优选水平井水平段的平面位置、纵向位置进行综合考虑。

4.3 高效直井、侧钻井挖潜井网不完善剩余油

针对小断层附近由于注采不完善、井网控制不住的剩余油富集区,及纵向上叠合较多的小油砂体,采取直井、侧钻井挖潜方式。具体布井时按照完善注采井网、注采井距适中、有效挖潜剩余油的原则,在剩余油富集区选取合适的位置进行布井。

5 效果评价

1)张店油田南38断块第4套层系西部区域一直无井控制,2013年在该区域完善新井5口以完善局部注采井网,依据该区域新钻井资料,对③号断层重新进行认识,发现该断层西部区域向北偏移,复算后增加地质储量15.6×104t,原地质储量10.2×104t,具备进一步井网完善的潜力,2014年在该区域构造高部位部署大斜度定向采油井2口,在构造低部位部署小斜度注水井2口,实施后,增加可采储量是2.2×104t。见到了较好的增油效果。

2)通过对南38断块核三段Ⅱ油组41油砂体展布与③号断层配置关系进行研究,认为在③号断层屋脊下核三段Ⅱ油组41小层地质储量4.5×104t无法动用,平均有效厚度2.8m,具备一定的厚度和储量规模,可利用水平井进行开采。2014年在该区域部署水平井张南38-1H井,实施后初期日产油11t,为断块油藏在断层屋脊下部署水平井提供了可靠的参考依据。

3)根据张店油田小油砂体展布评价研究,搞清了西北方向为另一沉积物源,且控制规模较小,如核二段Ⅱ油组21、103、121油砂体,这些小油砂体难以形成完整的注采井网,利用闲置井张20井在砂体有利部位侧钻,同时在构造低部位部署直井张1111井,实施后,2口井日增产能25t,年增油9250t,新增含油面积0.2km2,增加地质储量8.5×104t;取得显著经济和社会效益。同时这2口井的成功部署,为张店油田储层精细研究及增储增潜指明了方向。

4)张店油田南38断块通过部署 “高效聪明井”,完善了注采井网,井网密度由调整前的3口/km2到实施后的7口/km2,单井控制地质储量由11.9×104t调整到4.9×104t,区块处于高效开发阶段。