边底水油藏剩余油挖潜研究与实践

李春晨，周练武

(天津市大港油田 第一采油厂，天津 滨海 300280)

边底水油藏剩余油挖潜研究与实践

李春晨，周练武

(天津市大港油田 第一采油厂，天津 滨海 300280)

港东油田二区六断块构造比较完整，属复杂断块中构造较简单的区块。油层主要集中在上第三系明化镇组下段和馆陶组顶部，馆陶油组为典型的边底水油藏。1969年投入开发，经历40多年的开采，目前已经进入高含水后期开发阶段，断块的综合含水高达95.8%，含水在90%以上井，基本上集中在主力砂体。由于直井开发水锥现象严重.开发状况不断恶化，导致采收率低，大量剩余油滞留地下无法采出。针对该油藏地质特点和开发状况，对馆陶组底水油藏进行综合研究选定剩余油富集的有利目标区，进行层系划分、井型井网论证。对水平井开发挖掘厚油层顶部剩余油开展参数论证，并优化应用。对比分析区块调整前后指标变化特点，总结边底水油藏剩余油挖潜规律，为同类型油藏的高效开发提供经验和借鉴。

边底水油藏;水锥;剩余油;水平井

港东二区六断块港东二区油层最发育的开发单元，馆陶组大部分为边底水油藏，历史上作为一套层系开发，逐层上返，投产后普遍含水上升快，开发效果较差。随着注水开发时间的延续，采液速度大，边底水突进现象严重，地下油水分布状况越来越复杂，为了适应老油田后期调整的需要，要求潜力研究落实到单个油砂体，甚至到流动单元。对馆陶组天然水驱油藏开展剩余油分布研究，开发层系细分与重组研究，依靠天然水驱，利用水平井开发液量高生产压差小的优势，挖掘剩余油潜力。

1 区块基本情况

港东二区六断块位于开发区的西端，马棚口断层上升盘，是一个被断层切割的半背斜，构造面积约2.4 km2。构造比较完整，属复杂断块中构造较较简单的区块。油藏平均埋深:1241～2071 m，泥质胶结疏松砂岩储层，油层平均孔隙度28%，平均空气渗透率1008×10－3μm2，属高孔高渗储层。含油面积5.48 km2，地质储量1472×104t，可采储量459.6× 104t。

明化镇油藏以溶解气驱和人工水驱为主，馆陶油组具有活跃边底水，以天然能量驱动为主。目前二区六断块处于高含水、高采出程度开发阶段。

2 开发调整研究

2.1 沉积微相研究

馆陶组为辫状河砂体沉积微相，对其开展平面展布特征研究。辫状河沉积主要发育心滩、辫状水道、河道间砂、泛滥平原等微相。辫状河水系发育主河道沉积和支流河道沉积，在辫状河主河道内部发育心滩及辫状水道。心滩是出露地表的沙坝，心滩之间发育辫状水道。心滩内发育落淤层沉积，辫状水道内无落淤层沉积。辫状河单砂体研究的实质是对不同期次辫状河道的划分，以及对辫状河道内心滩和辫状水道的识别。落淤层是心滩内部构型的关键，其产状一般与地层产状呈平行状态，在纵向上遮挡流体的上下运移，形成剩余油的富集区。因此，本次定量识别心滩坝及辫状河道发育规模范围，利用三维地质建模技术，寻找剩余油富集区。

2.1.1 辫状河内部构型研究

辫状河内部构型研究共分为三个层次［1］:

①通过精细地层对比进行垂向分期，借助砂体等厚图和地震属性资料进行侧向划界，落实辫流带分布。

②根据测井响应特征和地震响应特征，在单井上识别出心滩坝和辫状河道，结合构型单元定量模式，落实心滩坝和辫状水道的分布。

③通过加密井网资料识别出单井夹层并根据露头规律性总结确定的夹层分布样式，落实落淤层、沟道等的空间分布。

图1 定量识别心滩坝及辫状河道发育规模范围

按上述研究思路，NgI油组9个单砂层中有4个单砂层为辫状河沉积。对4层辫状河沉积储层进行了辫流水道、心滩坝的识别以及心滩坝内部落淤层等的解剖。(图1)研究区心滩坝长约800～1500 m，宽约300～600 m，辫状河道呈条带状分布，单条辫状河道宽约120～150 m。

建模井区三维构型模型:再现了3、4、5级界面及其限定的构型单元的分布(见图2)。

图2 NgI3－2油组孔隙度模型

2.1.2 内部构型控制下的剩余油分布特征

重点开展构型级次下的辫状河心滩坝级次控制的剩余油、心滩坝内部控制的剩余油。项目通过数值模拟研究统计内部构型控制下的剩余油分布特征。

落淤层发育的有29.2%左右的地质储量没有受到注水波及，主要位于落於层下部并呈多段式分布;落淤层不发育的有近23.2%左右的地质储量没有受到注水波及，主要位于厚油层顶部。

2.2 剩余油潜力分析

对于二区六断块目前处于高含水、高采出程度开发阶段，进行层系细分挖潜剩余油潜力，应该以单井控制可采储量为条件，可动剩余油储量丰度为评判依据。推导单井控制可采储量与剩余可动油储量丰度的关系计算，采用直井开采，按注采井数1比2井网、直井极限累积产油量0.86×104t计算，独立层系剩余可采储量丰度26×104t，采用水平井开采，按注采井数1比2井网、水平井极限累积产油量1.04×104t计算，独立层系剩余可采储量丰度33× 104t。按目前的剩余可采储量计算，每个开发单元均很难达到细分开发层系所需的剩余可采储量丰度的条件。但明化镇组和馆陶组储层胶结程度不同，明化镇组出砂严重，防砂工艺要求明、馆分层开采。同时馆陶组天然能量充足，天然水驱，其它油层天然能量不足，采用注水开发方式，开采方式要求明馆分层开采。

本次重点对馆陶组开展重建井网研究，加密井采用水平井与单直井相结合。对边底水活跃的厚油层，受重力和小夹层影响，在油层顶部、微构造高点及小夹层上部剩余油富集，采用水平井挖潜进行潜力论证。

厚油层顶部剩余油富集区部署水平井在历史生产上潜力较大。港290井1978年12月，单采馆四，初期41.33 t/d，含水26.3%，末期3.47 t/d，含水92.7%，累产3.2×104t。港290 K初期日产油31.9 t，含水12.9%。也验证了底水厚油层顶部、微构造高点及小夹层上部的富集规律。对无落淤层的心滩坝水平井挖潜剩余油好于直井。

2.3 水平井适应性研究

确定调整井型后，进一步油层特点分析，优化水平井设计。分析二区六断块油藏特点为:边底水活跃，地层能量足，压降小;区块含水高，采出程度低;老井产量低，直井挖潜效益差。

生产特征反映出井点高含水主要是由于水锥造成，井间形成“剩余油倒锥体”。计算平均水锥半径在70～120 m之间［2］。针对这种情况，水平井开发技术优势在于其液量高，生产压差小，可以有效压制水锥。

2.4 水平井参数优化

2.4.1 底水锥进定量研究

与单直井相比，水平井在底水油藏开发中，底水呈现脊进的模式［3］，我们对底水脊进进行研究的目的是找到水平井的临界产量或底水突破时间，为制定水平井的合理产能、合理工作制度以及水平井开发方案的编制提供参考依据。

2.4.2 水平段参数优化

式中，a为水平井椭圆泄流区域长轴半径，m;Bo为原油体积系数，m3/m3;g为重力加速度，N/kg;h为油层厚度，m;hP为水平段垂向距离，m;L为水平段长度，m;Kh，Kv分别为油层水平和垂直渗透率，10－3μm2;qe为水平井临界产量，m3/d;Δp为油层生产压差，MPa;Re，Rp分别为外部渗流场泄油半径和井眼半径，m;rw为水平井井眼半径，m;re为内部渗流场泄油半径，m;β为水平段垂向距离与油层厚度之比;μo为地下原油粘度，mPa·s;λ为各向异性系数;Δρwo为地层水与地下原油密度差，kg/m3。

上式为底水油藏水平井临界产量计算公式［4］:统计主要参数，可以计算出对油藏各向异性λ=Kv/ Kh、水平段长度L以及水平段垂向距离与油层厚度之比β=hp/h对临界产量的影响。指导水平井段垂向位置优化。

图3 港东二区六断块无因次产能与井筒位置拟合图

图3二区六断块参数带入公式拟合模板。Qc为无因次产能，无因次井筒位置ZD=hwh;β=Kh/ Kv。经计算二区六断块，水平井开发要求边底水油藏顶部油层有效厚度大于4.5 m。且井筒距离油水边界高度75%油层厚度时，水平井临界产能下降有限。

图4 港东二区六断块无因次净收益与水平段长度拟合图

定义临界产量后，针对水平井生产参数优化，图4是无因次净收益与水平段长度的理论模板，右上图是二区六断块实际拟合曲线，计算出二区六断块馆陶油组底水油藏水平井开发，水平井段最佳长度在200～250 m范围内。

3 应用效果分析

根据前期研究成果，二区六断块共计实施新井40口(直井36口，水平井4口)，总进尺82 km。区块日产水平由133 t上升至目前227 t，综合含水下降了1.3%，提高采收率0.7%。新井直井初期平均日产油7.7 t/d，水平井初期日产18.5 t/d。目前累产油6.7×104t。

馆陶油组共计投产新井28口:边底水油藏11口;非边底水油藏17口。通过(表1)馆陶边底水油藏11口新井生产情况统计与对比分析:单直井8口，初期日产9.1 t/d，含水93.2%，万米进尺建产能0.6;水平井3口，初期日产19.5 t/d，含水42.7%，万米进尺建产能1.41。水平井初期产能高，含水上升慢，开发效果明显优于直井。

统计对比水平井完钻情况(表2)，边底水油藏水平井采用不同设计参数下的生产情况对比:港4－63H井初期日产25 t，15 t以上生产4个月，含水60%以内。可对比年产油4824 t。港2－64H井初期日产35 t，15 t以上，含水60%以内仅生产2个月。可对比年产油3886 t。港2－61－1H井初期平均日产5 t，含水70%，生产4个月含水上升至90%以上。可对比年产油657 t。港4－63H井再稳产时间和含水上升度上明显优于对比井。

表1 港东二区六断块馆陶组边底水油藏新井实施效果统计表

表2 港东二区六断块馆陶组边底水油藏水平井完钻情况统计表

4 结论与认识

①边底水砂岩油藏开发模式的确立，要研究底水锥进的影响。其高含水期挖掘剩余油潜力时，应用水平井开发，可以变底水“锥”进为“脊”进，有效提高底水驱动体积，提高开发效果。

②边底水油藏应用水平井开发时，应选取适应模型计算临界产油量，以优化水平井参数。在其他条件相同的情况下，水平段长度较长的水平井，其临界产油量也越大，但水平段长度超过一定值后，由于水平段的摩阻效应造成临界产量的增幅逐渐减小并趋于零，这说明水平段长度存在一个合理值，在超过这个合理值后，增加长度对提高单井产能以及抑制底水脊进已无实际意义。

通过对港东二区六断块的拟合，其水平段垂向高度位于油层高度0.7～0.8;水平段长度选取200～250 m产能达到最优值。

③储层非均质性对水平井产量影响较大。随着Kh/Kv的增加，水平井产量降低，垂向渗透率高的地层有利于底水油藏水平井产量的提高。

④利用水平井开采底水油藏，应该结合经济极限产能、水平井与直井的产能比以及抑制底水脊进(计算临界产量)3个方面综合考虑，确定最佳的水平段长度。

参考文献:

［1］葛云龙，逯径铁，廖保方，等.辫状河相储集层地质模型—“泛连通体”［J］.石油勘探与开发，1998，25(5):77－79.

［2］喻高明，凌建军.砂岩底水油藏底水雏进影响因素研究［J］.江汉石油学院学报，1996(9):59－62.

［3］窦松江.周嘉玺1复杂断块油藏剩余油分布及配套挖潜对策［J］1石油勘探与开发，2003，30(5):90－931.

［4］范子菲，林志芳.底水驱动油藏水平井临界产量公式及其变化规律研究［J］.石油勘探与开发，1994，24(1):65－70.

［责任编辑 李晓霞］

Study and Practice of Tapping the Potential of Remaining Oil of Edge－bottom W ater Reservoir

LIChun－chen，ZHOU Lian－wu

(The first Production Plant Tianjin Dagang Oilfield，Tianjin 300280，China)

Gang Dong oilfield，the block six of No.2 area structure complete，It is a simple block in complex block. Reservoir aremainly concentrated in neogene of Ming town，top of the group of lower segment and guantao，Guantao formation served oil group is a typical bottom water reservoir.Develop the year1969，throughmore than 40 years exploration，has entered the late high water cut development stage at present，fault block of composite water cut is as high as 95.8%，more than 90%of the water in Wells，largely concentrated in themain sand body.Due to vertical well development of water coning phenomenon is serious，deteriorating development situation，lead to low recovery efficiency，a large number of remaining oil trapped underground cannot be produced.For the reservoir geological characteristics and development situation，comprehensive research of guantao bottom water reservoir with the selected target zone of enrichmentof remaining oil，type classify strata and well pattern.Demonstrate the parameters of the horizontalwell developmentmining thick oil layer at the top of the residual oil，And optimize the application.Contrast analyzing the characteristics of the block adjustment indicators before and after the change，summarizes the law of remaining oil potential in bottom water reservoir，for the efficient development of similar reservoirs provide experience and reference.

edge－bottom water reservoir;water cone;remaining oil;horizontalwell

TE3

A

1004－602X(2015)03－0076－05

10.13876/J.cnki.ydnse.2015.03.076

2015 -07 -10

李春晨(1988—)，女，天津大港人，大港油田第一采油厂助理工程师。