断块油藏布井方案研究现状*

汪宁宇，闫文华，吴东莹

（东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

断块油藏布井方案研究现状*

汪宁宇，闫文华，吴东莹

（东北石油大学 提高采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318）

断块油藏布井方案设计是否合理，是直接影响油田开发效果好坏的重要因素。复杂断层的切割和遮挡作用使得断块油藏含油区分布复杂，需针对断层和含油区的分布特征制定相应的布井方案。综述了断块油藏布井方案设计研究现状，以井网形状、井位、井网方向、井型、井网密度等方面为研究重点。提出了断块油藏布井方案发展展望。

断块油藏；井网形状；井网方向；井网密度

断块油藏是指区块内单一或多条断层将原有地层切割、遮挡后形成的油气聚集[1]。其具有地质构造复杂、层间层内非均质性严重、注采连通性差等特点，开采难度大。断块油藏布井方案设计，是油田开发中继油藏地质描述、剩余油分布情况研究后的又一重要环节。断块油藏布井方案以含油面积大小或剩余油分布情况为设计中心，储层与断层分布复杂是断层油藏布井方案设计困难的根本原因。设计方案应以在获得较高经济效益的基础上，最大化油田最终采出程度为目的，具体工作围绕井网形状、井位与井网方向、井型、井网密度等方面为研究重点。

1 断块油藏布井方案

1.1 井网形状相关研究现状

当前采油技术下，我国注水开发断块油田或二次开发油田大多采用面积注水开发方式[2]。面积注水井网主要分为三角形井网与正方形井网，此外还有交错排状和不规则井网等布井方式。对于不同形状的复杂断块油藏应采取与之相配合形状的井网[3]。三角形断块油藏应布三角形井网；四边形断块油藏应布近正方形井网；条状断块油藏布“之”字形井网能使注水波及体积最大化。对于多条断层重叠形成的微小断块油藏，多采用靠近断层采油，远离断层注水的“一注一采”开发方式，甚至对于含油面积过于小的砂体，从成本考虑常只布采出井，不布注入井。齐亚东[4]等采用数值模拟方法对条带状特低渗透断块油藏布井方案进行研究，其认为由于断层切割作用使油藏面积可部署3排直井时，以油井-水井-油井的排列方式采收率最高。对于剩余油面积狭小，或油藏边部位置不适合大面积布井时，采用直井注水-水平井采油的复合布井方式为最优。周灿[2]用数值模拟法研究对比了五点法、反九点法、反七点法与交错排状井网在采油速度为3%，注采比为1时的最终采收率，指出交错排状井网开发效果优于另外3种井网。崔传智[5]等研究认为对于水驱方向与构造线走向垂直的一注两采井网，达到合理注采所需的井距受地层倾角控制，呈正相关关系；注采井间的储层非均质性越强，欲达到注采关系完善所需的合理井距越大。

1.2 井位与井网方向相关研究现状

采用面积注水井网就涉及到井网方向与断层走向间夹角大小的问题。研究表明，井网方向与断层走向间夹角大小是影响油藏最终采收率因素之一。生产井井位应部署于含油饱和度高或剩余油分布富集，与注入井连通效果好，注采关系完善的区域。胥小伟[6]等研究了直井与水平井组合下水平井与断层夹角对油田采收率的影响，其认为水平井与断层相垂直时油藏采出程度最高。作者同时研究了水平井与断层相垂直时，相同水平段长度下，水平井距断层距离对采出程度的影响，其认为采出程度与水平井距断层距离呈正相关关系，但其并没有对产生这一现象的机理做出解释，可靠性有待商榷。Paul[7]使用了3D几何模型研究了单一断层和两个及两个以上断层的相关褶皱折叠模式。K.J.Weber[8]讨论了储层构架、积累条件和生产历史的相关筛选标准。刘仲宣[9]通过对西南灵音寺～荷包场地区二叠系阳新统钻遇断层井有效裂缝分布规律、产流体性质及其地震响应特征研究，制定出适应该地区的精选井位方法，建立了按断层断开层位布井的模式。该方案经矿场多口实验井检验，获气成功率高。对于分流河道断块油藏，交错排状井网能最大程度上开采剩余油。而交错排状井网又根据井排方向和主河道走向是否垂直、注入井与采出井分别位于河道边部或中部分为4种情况。研究表明，采用三排井网时，井排方向与河道走向垂直，中部注入边部采出的布置井排方式水驱波及体积最大，开发效果最优。

1.3 井型相关研究现状

井型选择包括直井和水平井。水平井按水平段曲率分类分为超短曲率、短曲率、中曲率、长曲率水平井[10]。按井眼轨迹类型分类主要分为多分支水平井与大位移水平井。Zuo-zhen HAN[11]对有边底水的Ng33断块油藏进行剩余油挖潜方法进行研究，其认为油水驱替模式会由边水推进转变成底水锥进，而剩余油主要分布与储层上部。对于有边底水的断块油藏，水平井与直井相比具有临界产量高、控制面积大、底水突破时间长等优点。姜艳莲[12]对喇嘛甸油田断层边部定向井挖潜剩余油方法进行了研究，作者基于井震结合的三围地质建模成果，使断层描述精度进一步提高，井眼轨迹设计方案更精确。其建议定向井井身平行于断层面并与断层走向呈90°时可大幅提高剩余油采出程度。袁向春[13]对断块油藏中水平井目的层和位置的优选方法进行论证，并指出合理提液时机、注采参数与布井方式是水平井生产参数设计的核心。屈亚光[14]等针对高尚堡油藏，应用数值模拟方法研究了该区块直井、水平井混合井网布井优选方案。采用直井注水、水平井采油的不规则三角形井网能更适合于断块油藏单个油藏面积小、分布复杂、合理注采方案设计难度大的特点。在水平井井型的选择上，大斜度井和双分支水平井能定向钻遇多层砂体，应用效果好。对于开发程度较高的断块油藏，常采用调整注采井网（油井转注）、新钻调整井、老井侧钻为增产措施[15]。

1.4 井网密度相关研究现状

井网密度是指所研究区块内，单位面积的井数。合理井网密度主要受油层的发育与展布形态、储层及流体物性、人为开发因素、经济因素等条件的控制[16]。井网密度设计包括合理井数、井距、油水井数比设计。井数设计应考虑保持合理采油速度和有效提高单井生产能力两方面[17]，同时为使油田开发具有较高的经济效益，预测未来油价走势，在油价高时应采取打加密井提高采油速度的方案；低油价时应减少钻井数，控制成本。最初合理井数的计算方法是以断块地层储量与采油速度计算得到平均单井产能公式[18]，再根据该公式得到开发井数—采油速度-日产水平理论图版，参照设计采油速度，在图版上得出相应的采油井数。耿兆华[15]等研究了不同断层组合类型下剩余油分布，结果表明不同断层组合类型遮挡所形成的剩余油分布特征不同，应采取不同的挖潜方式，改变水驱液流方向、井网加密是开发断块剩余油的高效技术。张贤松[19]提出对于低渗透油藏，渗流能力决定了有效注采井距的大小。通过对比采用压裂工艺与不采用压裂工艺下合理注采井距与有效井距的关系，得出低渗透油藏更适合采用稀井网-压裂的布井方法，即采用减少布井并采取压裂增产措施来提高低渗透油藏采收率。吴琼[20]结合吉林新立断块油藏开发布井经验，分析了断层附近储层结构、井距、低压、高压因素对加密井部署方案的影响。新立油田总计部署高效加密井76口，新井较老井产量增幅明显，新建产能14.82×104t，加密井方案实施效果良好。

1.5 断层避让区对布井方案的影响

由于断层是地层经过地质活动后，原有地层断裂、错开所形成，断层附近地质岩性常具有松散易破碎的特点，这将导致钻井施工过程中井壁稳定性很难保证，给钻井施工带来很大难度；同时为了防止破坏断层断裂带造成的原油外泄，布井方案在近断层地带会在远离断层一定距离的位置布井，形成断层避让区。而断层避让区油水井注采关系不完善，不能形成有效驱替，常在断层避让区形成剩余油富集区。国内外关于断层避让区研究较少。杨清立[21]等对利用水平井挖潜断层附近剩余油方法进行了研究，结果表明：断层避让区是主要剩余油富集区，原因是断层附近油水井注采关系不完善，不能形成有效驱替，避让距离决定了剩余油的富集程度；避让距离为30m时较避让距离为60m时采收率提高了约6%。利用水平井挖潜断层附近剩余油时，井眼轨迹尽可能靠近断层可最大限度的开发断层边部剩余油。

2 结语

断块油藏布井方案与普通砂岩油藏布井方案区别主要在于复杂断层对油藏的切割、遮挡、封闭作用，使得含油区域分布复杂。断块油藏开发一定程度后，剩余油的分布也与普通砂岩油藏有很大不同。针对断块油藏的含油面积形状不同，应制定相适应的布井方案。缩短断层避让距离是断层附近剩余油挖潜的方法之一，但这也给油藏地质描述和水平井钻井技术发展提出了更高的要求。断块油藏的布井方案设计与先期的油藏地质描述密不可分，对复杂断层及油藏的精细描述是布井方案的基础。未来断块油藏布井方案的发展，是以高精度油藏与地质描述为依托，综合经济因素与环境保护因素，应用油藏数值模拟软件，针对不同断块油藏特点，制定相应布井方案。

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Research progress ofwell distribution scheme in fault block oil reservoir*

WANG Ning-yu,YANWen-hua,WU Dong-ying
（Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery of the Ministry of Education,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China）

An important factor that directly influences the development effectof oilfield iswhether the well design in fault block reservoirs is reasonable.Cutting and screening effect of complex faultmakes complex fault block reservoir petroliferous area distribution,and in view of the fault and oil-bearing area distribution characteristics draw up corresponding well spacing.This paper summarizes the research status of the wellbore scheme in fault block reservoir,the research focus on well pattern shape,well location,well pattern direction,well type,well spacing density and so on.The development prospectof thewell spacing of faultblock reservoir is put forward.

faultblock oil reservoir;well pattern shape;well pattern direction;well spacing density

TE347

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170448

2016-12-07

中国石油科技创新基金项目（2013D-5006-0203）

汪宁宇（1992-），男，硕士研究生在读，研究方向：油田开发及提高采收率技术。

闫文华（1967-），女，博士，教授，研究方向：油田开发及提高采收率技术。