新海27块二次开发后期稳产技术对策研究

张宇

（中国石油辽河油田公司金马油田开发公司，辽宁盘锦124010）

新海27块二次开发后期稳产技术对策研究

张宇

（中国石油辽河油田公司金马油田开发公司，辽宁盘锦124010）

新海27块为一厚层状边底水普通稠油油藏，2004年针对直井开发所暴露出的底水锥进严重、产量递减快等突出矛盾，开展了水平井二次开发试验及推广，整体部署并投产水平井33口，使断块年产油由1×104t上升至12×104t，被评为股份公司二次开发示范区块。随着二次开发的不断深入，33口基础井网水平井含水逐渐上升，由81.7%上升到94.4%，产量逐渐下降，日产油由327 t降至182 t，年递减22%，稳产形势十分严峻。针对这一问题，综合运用三老资料复查、储层测井二次评价、井震结合储层精细描述以及水平井部署技术界限研究等手段，系统开展了增储、建产、低效水平井治理一体化稳产技术对策研究，区块新增石油地质储量464×104t，扩大部署水平井39口，已实施21口，治理低效水平井3口，新增日产油能力312 t，实现了年产油8×104t连续稳产8年。

新海27块；水平井；二次开发；井震结合

所谓二次开发[1-4]是用新的开发理念、新的开采技术，制定更科学有效的开发方针政策，实现老油田新一轮开发或持续开发，大幅度提高原油采收率，增强持续发展的资源基础，最大限度地延缓油田递减，增强老区稳产基础。近年来辽河油田先后在近30个区块开展了二次开发先导试验和工业化试验，覆盖石油地质储量近4亿吨，使开发了近40年的老油田重新焕发了青春。但每种开发方式都不是万能的，随着二次开发的不断深入，许多区块逐渐暴露出含水上升，产量下降，稳产基础薄弱等一系列问题。以新海27块为例，针对区块二次开发后期含水上升，产量下降，常规稳产措施效果差等问题，系统开展了二次开发后期稳产技术对策研究。

1 区块概况

新海27块构造上位于辽河坳陷中央凸起南部倾没带南端，为海外河油田的主力区块。开发目的层为下第三系东营组一段Ⅰ油层组（d1Ⅰ），埋深-1 375～-1 465 m。根据沉积旋回及岩性组合将d1Ⅰ油层组划分为三个砂岩组，其中Ⅰ1砂岩组细分为3个小层（Ⅰ11～Ⅰ13），Ⅰ2砂岩组细分为2个小层（Ⅰ21～Ⅰ22），Ⅰ3砂岩组细分为2个小层（Ⅰ31～Ⅰ32）。根据油水关系分为上油组（Ⅰ13+Ⅰ2）、下油组（Ⅰ3）两套油水组合。该块1994年上报含油面积2.3 km2，石油地质储量451×104t。

1993年至2004年6月为直井一次开发阶段，按一套层系、141 m井距、正方形井网部署各类开发井59口，新井投产后，断块产量上升较快，最高日产油366 t，随后由于油藏原始含油饱和度低，油水黏度比大，加之直井开发生产压差大，造成边底水锥进迅速，断块产量高速递减，阶段末断块日产油降至32 t，综合含水93.6%，采出程度仅6.53%。2004年6月通过废弃原有直井井网重构水平井井网进行二次开发，到2007年投入基础井网水平井33口，区块最高日产油358 t，年产油由1×104t上升至12×104t，达到一次开发高峰期产量，建成股份公司“二次开发示范区块”。

随着二次开发的不断深入，基础井网水平井含水逐渐上升，由81.7%上升到94.4%，年均上升3.1%，产量逐渐下降，日产油由327 t降至182 t，年递减22%，常规措施效果差，稳产形势十分严峻。

2 二次开发后期稳产技术对策研究

针对区块二次开发后期所表现出来的含水上升，产量下降，常规措施效果差，稳产基础薄弱等问题，综合运用三老资料复查、储层测井二次评价、井震结合储层精细描述以及水平井部署技术界限研究等手段，系统开展了增储、建产、低效水平井治理一体化稳产技术对策研究。

2.1 依托三老资料复查、储层测井二次评价技术，实现区块扩边增储

三老资料复查是老区滚动勘探最常用的技术手段[5]，本次立足区块两套主要油层上油组、下油组同时兼顾Ⅰ12低阻层开展海外河全区三老资料复查。结果表明：新海27块上、下油组储量面积外以及相邻断块海31块上油组有近60口井87个层录井显示较好，油斑以上，其岩电性特征与主体部位相类似，表现为高阻厚层状砂砾岩，电阻率40～70 Ω·m；另外Ⅰ12低阻层也有近90口井110个层录井见到油斑、油迹显示，其岩电性特征与上、下油组有较大差异，表现为层状低阻细砂岩，电阻率12～20 Ω·m，原始解释多为干层、水层，少量井解释差油层，未上报储量。

为进一步落实新海27块上、下油组储量面积，相邻断块海31块上油组以及新海27块Ⅰ12低阻层产能情况，优选不同构造部位15口老井试采，其中13口井获得工业油流，平均日产油4.3 t，特别是Ⅰ12低阻层试采井获得6 t工业油流，突破了该块低阻细砂岩不含油的认识。

在上述资料分析基础上，对该块三套共两类储层的四性关系重新进行界定（表1），并结合试采资料分别建立低阻层和高阻层电性解释图版（图1、图2），确立Ⅰ12低阻层出油标准为电阻大于12 Ω·m，时差大于360 μs/m，上、下油组高阻层出油标准为电阻大于40 Ω·m，时差大于280 μs/m。

根据该标准开展测井二次解释评价，其中新海27块上、下油组储量面积外重新解释油层186 m/31层，新增含油面积分别为0.5 km2和0.74 km2，新增石油地质储量221.7×104t。海31块上油组重新解释油层125 m/20层，新增含油面积0.9 km2，新增石油地质储量150×104t。新海27块Ⅰ12低阻层重新解释油层376 m/94层，新增含油面积1 km2，新增石油地质储量92×104t（表2）。

表1 新海27块储层四性关系Table 1Four-property relationship of reservoir in Xinhai 27 block

图1 新海27块低阻层电性解释Fig.1Electrical explain of low resistivity layer in Xinhai 27 block

图2 新海27块高阻层电性解释Fig.2Electrical explain of high resistivity layer in Xinhai 27 block

表2 新海27块新增地质储量计算Table 2Calculation of newly additional geological reserves in Xinhai 27 block

2.2 精细描述优化井位部署，实现新增储量规模建产

2.2.1 分析水平井产能主控因素，建立水平井部署技术界限

图3 水平井日产油和避底水厚度关系Fig.3Relation of daily oil production and avoid bottom water thickness

新海27块二次开发共投产水平井33口，通过油藏工程及地质统计分析认为，水平井产能受到构造位置、油层厚度、隔夹层、避底水厚度、剩余油、水平段长度及井距等因素影响，其中隔夹层和避底水厚度对水平井产能影响最大。研究表明，对于厚层状大底水油藏，隔夹层能有效减缓底水锥进速度[6-8]，以上油组为例，部署在隔夹层发育部位的水平井低含水采油期（20%＜fw＜60%）较长，1年以上，阶段产油占总累产油25.2%，隔夹层不发育的水平井低含水采油期较短，平均为5个月，阶段产油占总累产油17%。另有研究表明，对于厚层状大底水油藏，水平井避底水厚度大于油层厚度2/3以上生产效果好[9]，以上油组为例，平均油层厚度20 m，避底水厚度大于15 m的井，初期平均单井日产油17.1 t，含水61%，累产油1.54×104t，累产水17.52×104m3，水油比11：1；避底水厚度小于10 m的井，初期平均单井日产油9.1 t，含水92.2%，累产油1.37×104t，累产水24.61×104m3,水油比18:1。水平井初期日产油、累计水油比和避底水厚度关系见图3、图4。

图4 水平井累计水油比和避底水厚度关系Fig.4Relation of accumulated water-oil ratio and avoid bottom water thickness

表3 新海27块储层内部隔夹层岩、电性标准Table 3Standard of interbed lithology and electrical property of internal reservoir in Xinhai 27 block

在上述分析基础上，确立三个增储目标水平井部署技术界限。新海27块上、下油组储量面积外、相邻断块海31块上油组两个目标区储层类型为厚层状高阻油层，水平井部署技术界限为：平面上部署在微构造高点、隔夹层发育部位，纵向部署在隔层之上靠近油层顶部，距油层顶界2～3 m；新海27Ⅰ12为层状低阻油层，水平井部署技术界限为：平面上部署在油层厚度大于9 m，电阻率大于15 Ω·m区域，纵向部署在油层中部，电阻最高位置。

2.2.2 通过井震结合储层精细描述，优化水平井部署，实现新增储量规模建产

部署目标均为新增储量单元，水平井部署的关键是做好储层精细描述，采取井震结合[10]技术方法，充分利用井资料纵向分辨率高和地震资料横向密度大的优势，将二者有机结合，以测井数据为主，井间变化用地震数据作为约束。总体技术路线首先是三套储层微构造特征刻画：利用合成地震记录和零偏VSP测井数据开展地震、地质层位标定，将目的层与地震同相轴建立联系，在地震剖面上将目的层识别出来，并开展50 m×50 m闭合构造解释，经井分层数据校正后形成间距为2 m的油层顶界微构造等值线图，与原构造相比，新识别出井间小断层6条，微构造高点7个。其次是储层描述，特别是储层内部隔夹层的识别及描述：利用录、测井资料，建立隔夹层识别标准（表3），识别出上油组Ⅰ13内部3套、Ⅰ12～Ⅰ131套、下油组Ⅰ31内部1套，海31块上油组Ⅰ13内部1套共6套隔夹层，利用内插法描绘出每套隔夹层平面等值图。最后是根据微构造、储层及测井二次评价研究成果，落实三套油层分布规律：上、下油组表现为产状较缓（2°～4°）、含油幅度较低（20～40 m）、油水过渡带较宽（平均350 m）的厚层状边底水油藏，含油饱和度低，仅为58%，油层分布主要受构造控制，上油组油水界面-1 420 m（海31块上油组油水界面-1 382 m），下油组油水界面-1 460 m；Ⅰ12低阻油层表现为层状边水油藏，含油饱和度较上油组低，边水能量较小，仅分布在区块最南部海12-更26块低部位，油水界面-1 392 m，油层分布主要受构造控制，也受储层分布影响。

在储层精细描述基础上，开展三个目标区水平井部署。新海27块上、下油组边部：考虑构造边部、油层减薄地下实际，水平井部署在微构造高点、隔层发育部位，纵向上设计在油层顶部2 m处，以保证最大的避底水厚度，累计部署水平井20口，水平段长度150～200 m。海31块上油组：考虑含油幅度小（25 m），边底水能量活跃实际，水平井主要在油层厚度大于15 m以上区域部署，按照100 m井距整体部署水平井9口，纵向上设计在油层顶部2 m处，以保证最大的避底水厚度，水平段长度200 m。Ⅰ12低阻油层：考虑油层较薄，含油饱和度较低，水平井主要在油层厚度大于9 m、电阻大于15 Ω·m区域部署，纵向设计在油层中部电阻最高位置，累计部署水平井10口，其中为减少投资风险，油层较薄、分布范围相对较窄区域，通过侧钻水平井方式部署，累计6口。具体井位设计中利用地质统计学原理，总结出厚度大、产量高的储油层在录、测井资料和三维地震资料上的响应特征，以此为依据将水平井设计在油层最佳位置。例如Ⅰ12低阻油层通过统计对比发现：试采产量高的储油层在测井资料上表现为电阻率较高，电阻率曲线比较饱满呈指型，录井显示好为油斑以上，地震资料上表现为强振幅，波形呈“＞”字型。按此依据设计的试验井海191-K25CH井，2013年3月投产，日产油26.8 t，含水20%，累产油5 700 t，效果突出。

2.3 分析低效水平井产生原因，利用上提靶点侧钻技术开展综合治理，恢复生产能力

图5 新海27-H106井上提靶点侧钻轨迹剖面Fig.5Sidetracking trajectory profile

新海27块二次开发大部分水平井的日产油、累产油及投资回报率等各项指标都达到了设计要求，但也有个别井指标未达到设计要求，这类井定义为低效井。分析原因主要是井位实施过程中由于地质导向误差及工程原因导致水平段钻至油层中下部，垂深偏低，距油水界面近，避底水厚度小，水平井投产后含水高，且含水上升块，日产油、累产油低，评价期内很难收回投资。例如上油组新海27-H106井由于水平段入靶后井斜控制出现偏差，钻至油层下部，水平段垂深-1 416 m，并且位于隔夹层之下，距油水界面（-1 420 m）仅4 m，避底水厚度小，投产即高含水（89%），日产油低，仅4.5 t，两年后含水上升到97%，达到极限含水，日产油小于2 t，累产油2 178 t，投入产出比仅为0.35。在认清低效原因后，通过上提靶点侧钻方式对其进行治理，即在原井大斜度段以上重新开窗，重新实施水平段，靶点纵向距油层顶部2 m，且位于隔夹层之上，与原水平段相比，垂深提高11 m，避底水厚度达到15 m（图5），投产后日产油15 t，含水52%，效果突出。

3 应用效果

通过扩边增储、建产及低效井治理一体化稳产技术对策研究，效果显著。区块新增石油地质储量464×104t，相当于又发现一个新海27块，为稳产奠定了资源基础。整体部署水平井39口，提出治理低效井位5口，预计新建日产油能力512t，年建产能14.34×104t，累计产油84.6×104t，截止2014年10月，共实施水平井21口，治理低效井3口，新建日产油能力312t，年建产能6.72×104t，阶段累产油11.2×104t，创效近2亿元，与二次开发方案指标对比区块稳产年限延长了5年。

4 结论及认识

1）系统开展增储、建产、低效井治理一体化稳产技术对策研究，是保持二次开发后期老油田持续稳产的必由之路。增储解决资源基础问题，建产将新增储量快速转换为产量，低效井治理及时恢复未达标井产能。

2）三老资料复查、储层测井二次评价、井震结合储层精细描述以及水平井部署技术界限研究等手段为二次开发后期老油田保持稳产提供了技术保障。

3）根据部署目标地质条件差异，适时选用侧钻水平井，能降低投资风险，实现效益最大化。

[1]任芳祥.辽河油区老油田二次开发探索与实践[J].特种油气藏，2007，14（6）：5-10.

[2]胡文瑞.论老油田实施二次开发工程的必要性与可行性[J].石油勘探与开发，2008，35（1）：1-5.

[3]司勇.高含水普通稠油油藏二次开发研究[J].特种油气藏，2007，14（3）：59-61.

[4]R A Clark，陈琳凤，译.Ebughu油田的二次开发[J].国外油田工程，2003，19（4）：13-14.

[5]荆文波，孔繁志，李国兵，等.“三查”在台北凹陷滚动勘探开发中的应用[J].特种油气藏，2004，11（1）：14-17.

[6]王家宏.中国水平井应用实例分析[M].北京：石油工业出版社，2002：10-75.

[7]万人浦.中国不同类型油藏水平井开采技术[M].北京：石油工业出版社，1997：5-90.

[8]胡东晖.水平井产能的影响因素[J].石油勘探与开发，1994，21（5）：44-52.

[9]张厚青，刘冰，徐兴平，等.底水油藏水平井最优避水高度及合理长度研究[J].科学技术与工程，2012，12（4）：774-778.

[10]路中奇，温友建，杨宝华.井震结合储层精细描述在水平井设计中的应用[J].科学技术与工程，2012，12（4）：887-888.

（编辑：尹淑容）

Stable production technical countermeasures analysis of Xinhai 27 block in late secondary development period

Zhang Yu
(Gold Horse Oilfield Development Company,Liaohe Oilfiield,PetroChina,Panjin,Liaoning 124010,China)

Xinhai-27 block is a conventional heavy oil reservoir with thick layered edge and bottom water.In 2004,aiming at the serious bottom water coning,rapid production decline and other prominent contradictions exposed in the development of the verti⁃cal well,the secondary development of horizontal wells were tested and popularized with 33 newly deployed horizontal wells which make the annual oil production of the fault block rise from 1×104t to 12×104t to be named the sample block.With the deepening of the secondary development,water content of horizontal wells of the basic well pattern of 33 wells gradually increased from 81.7%to 94.4%,the production declined with the daily oil production decline from 327 t to 182 t with 22%annual production reducing,which showed the severe stable production situation.Aiming at this problem,the integrated use of three old data review, reservoir logging secondary evaluation,reservoir fine description with the combination of well-log and seismic,and horizontal well deployment boundary research helpt to systematically carry out the stable production countermeasure research of reserves in⁃crease,horizontal well built and inefficient horizontal well management.In this block,the geological reserves newly increased by 464×104 t,the deployment of horizontal wells increased by 39 wells while 21 wells have been applied,the 3 inefficient wells were managed,and the new oil production capacity was 312 t.Thereby,continuous stable production for 8 years with the annual output of 8×104t came true.

Xinhai 27 block,horizontal well,secondary development,combination of well-log and seismic

TE357

A

2014-11-21。

张宇（1981—），男，工程师，油田开发地质研究。