海上老油田增产的工程技术发展方向探讨
2019-08-30马英文邓建明赵少伟
马英文,邓建明,赵少伟
(中海石油(中国)有限公司天津分公司)
渤海油田是我国第二大原油生产基地,2010年上产3 000×104t,稳产至今。油田开发已30余年,部分主要区块进入开发中后期,逐步暴露出注采矛盾、储量动用在层间和平面上差异大、综合含水上升快、产量递减快等问题,油田稳产、增产难度越来越大[1-3]。受渤海油田储层发育差、油水关系复杂、储层非均质性严重、构造复杂等不利因素的影响,各种增产和稳产措施有效期及措施效果逐渐变差,需要不断钻调整井或者治理低效井提高采收率。然而,调整井的作业也面临着钻机资源紧张、成本高、实施受限等诸多难题[4-6]。因此,从工程技术角度出发,提出综合治理方案与措施,是老油田稳产、增产的迫切需求,也是提高油田整体采收率及开发效益重要手段。
一、渤海部分老油田开发现状
1. 老油田含水高
目前渤海油田综合含水已达79%,部分油田已超过90%。含水上升一方面使得产量下滑,加剧稳产形势,另一方面由于水处理工作量剧增,使得油田负荷增加,水处理设施费用及环保费用不断增加,影响油田开发效益。
2. 剩余油分布复杂
海上油田由于采用大井距多层合采的开发方式,受油层非均质性的影响,层间及层内水驱状况不均衡,油田平面以及纵向局部区域已经处于强水淹,而部分差油层则未水淹或者弱水淹,纵向上层内水驱状况不均衡,同一小层内部既有未见水段,剩余油分布极其复杂,增加了剩余油的挖潜难度。
3. 低产低效井增多
由于海上油田开发成本高,油田生产受诸多因素影响。目前渤海油田对日产油低于10 m3的井,或者单井月产水平排在油气田(区块)后10%的井和采油强度排在油气田(区块)后10%的井定义为低产低效井。
渤海油田的低产低效井主要包括四类:因套损、出砂等工程原因导致的停产井;因储层含油饱和度低导致的低产井;高含水和特高含水井;以及注水效果差的注水井。据不完全统计,渤海目前共有各类低产低效井200余口。
二、工程技术发展方向探讨
1. 剩余油精确识别技术
剩余油的精确描述是老油田挖潜和提高采收率的基础,而精确描述的是建立在精确的录测井资料基础上。海上油田由于井距大,多层合采合注,各层驱替不均,动态监测资料少,剩余油空间分布复杂、量化识别非常困难。因此,工程技术专业要发展具有不同地质分辨能力的油藏综合地球物理技术,提高剩余油预测与识别能力,为老油田稳产提供解决方案。海上油田小层多,老区调整井各层含水情况复杂,对完井方案的制定带来挑战。工程技术专业应考虑发展近钻头油水快速识别技术,为完井方案的制定和优化提供依据。
2. 精细完井及注采技术
精细注水、精细开采是提高油田采收率的重要保障。海上油田由于地质条件复杂、小层多,因此大都采用了分段防砂、分段开采及分段注水。随着油田含水率的不提升高,分段注采已不能满足细分层系注采的要求。因此,工程技术专业要发展精细完井、细分层系注水及开采技术,在不增加井眼尺寸的前提下,实现细分层系注采和井下智能配注,达到有效注采的目的,提高单井产能和油田采收率,降低含水。
3. 油水井综合治理技术
随着渤海油田低产低效井的逐步增多,对此类井的有效治理和再利用将成为老油田稳产增产和提高采收率的重要手段[7-9]。渤海油田对于低产低效井提出了综合治理的理念,并且已经进行了一些有益的尝试。
(1)低效井侧钻技术。通过老井侧钻开采未波及剩余油是一种改善老油田开发效果、提高油田采收率的重要手段。侧钻方式为:①侧钻定向井,通过变密度射孔、选择性射孔、量体裁衣方式防砂(如循环充填、压裂充填、微压裂)使得注水的受效前缘整体推进;②侧钻水平井,通过领眼探路、侧钻水平井至未动用或者动用程度较低的油层开采。实际应用中,需根据剩余油分布情况,选择适合的侧钻方式,如图1。
图1 不同剩余油侧钻方式示意图
目前渤海油田针对低效井,已经实施了10余口井的水平井同层侧钻,并取得了良好的效果,如图2所示。同时,开展了中短半径侧钻技术的研究,并计划近期进行现场试验。但对于中短半径侧钻技术的规模应用,还需攻克以下几个方面的制约因素:①井眼曲率大,套管及完井管柱下入困难;②侧钻井眼尺寸小,分层充填防砂完井工艺实施难度大。
(2)老井重新压裂充填技术。对于进入中高含水期开发阶段的油田,对贡献程度低的油层进行压裂充填是油井增油控水的重要综合治理措之一。该项技术优点:不需重新钻井;不需起出防砂管柱;施工难度小、设备要求低;见效快,费用低。适用如下定向井:①储层具备产能,近井地带损害严重,初期产能低;②渗透率相差大层间矛盾突出,动用程度小的储层。渤海已经在绥中36-1和蓬莱19-3油田实施了2口井重新压裂充填作业,施工工艺成功,取得了良好的效果。
除以上两项技术外,大修、水力喷射钻孔等多项技术均可作为油水井综合治理的选项。总之,对于低效井的综合治理要在油藏精细描述及剩余油分布规律研究的基础上,综合考虑开发井网的部署、调整和长期规划,立足长远,以最大限度改善油田开发效果为根本,选择最经济的治理方式。
图2 低效井侧钻效果对比
三、结论
(1)渤海部分主力油田已进入开发中后期,目前主要存在自然递减率高、综合含水高、剩余油分布复杂、低产低效井增多等难题,稳产增产难度大。
(2)工程技术创新与应用是老油田稳产、增产和提高采收率的重要手段,工程技术专业应从剩余油精确识别技术、精细完井及注采技术、油水井综合治理技术等方面快速发展,为老油田稳产、增产和提高采收率贡献专业价值。
(3)对油水井综合治理技术研究攻关,解决技术制约因素,保证作业的成功率和实施效果,同时结合油田经济生产年限确定合适的技术措施。