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罗1长8油藏中部提高水驱效率技术研究

2020-08-08周宾宾姜益征

石油化工应用 2020年7期
关键词:水驱含水侧向

罗 辉,周宾宾,姜益征,梁 涛

(中国石油长庆油田分公司第五采油厂,陕西西安 710200)

1 油藏基本概况

1.1 地质概况

姬塬油田位于鄂尔多斯盆地中部,构造上处于天环坳陷中部东侧。罗1 长8 油藏为西倾单斜,构造平均坡度小于1°,地层中发育一系列幅度较小的鼻状隆起。罗1 长8 油藏为三角洲前缘沉积水下分流河道储集体系,砂体平面上呈北西-南东条带状展布,属低渗透岩性油藏。平均油层厚度10.5 m,平均孔隙度9.32 %,平均渗透率0.57 mD,储层以微孔、微细喉道为主,物性较差。研究区域位于罗1 长8 油藏的中部马家山东作业区管辖范围,探明含油面积47.37 km2,可采储量2 405.22×104t。

1.2 开发现状

罗1 区块中部2007 年产建评价,2008-2011 年规模开发,主体采用菱形反九点注采井网,局部区域采用水平井开发,目前油井总井数413 口,开井367 口,日产液水平943 t,日产油水平514 t,综合含水41.5 %;注水井总井数161 口,开井152 口,日注水2 810 m3,单井日注19 m3;地质储量采油速度0.75 %,采出程度9.2 %,月注采比2.08,累积注采比1.81。针对开发区域压力、含水、井网情况将全区划分成8 个流动单元,研究区域位于东北部微裂缝发育区,目前油井总井数152口,日产液水平303 t,日产油水平186 t,注水井53口,日注1 005 m3,产量占比38.0 %,井数占比36.8 %,平面矛盾突出、油井见水、注水井欠注、地层能量分布不均等问题严重影响水驱开发效果。

2 水驱特征分析

2.1 见效特征

罗1 区块中部区域东北部微裂缝发育区目前有注水开发井152 口;已见效井121 口,见效周期28 个月,见效率79.4 %。根据产液量和产油量变化划分为四种模式,见效增油型52 口,见效周期26 个月,见效后含水升高型48 口井,见效周期33 个月;见效稳定型21口井,见效周期29 个月;不受效型31 口,主要位于油藏边部物性差,注水井欠注和裂缝侧向井驱替系统未建立局部区域。

2.2 见水特征

2008 年至2019 年先后见效后含水上升井共计48口,影响油量81 t,见水井主要集中在2009-2014 年36口,见水类型以裂缝型和孔隙-裂缝型为主(见表1),投产即高含水的井占5.1 %,含水线性上升的16.5 %,裂缝开启后线性上升井占比50.3 %,裂缝开启后暴性水淹的28.1 %。见水井主要位于井组内北东-南西方向角井,占比56.1 %,次方向为北西-东南、近东西向,占比34.2 %,平均见水周期34 个月。

表1 东北部微裂缝发育区见水类型表

2.3 压力特征

随注水时间延长,东北部微裂缝发育区欠注井逐渐增多,部分井反复欠注形成骨头欠注井,累计注水量分布不均,欠注井区和侧向井受效不均,地层压力分布不均,表现为欠注区持续低压低产,2017 年通过一系列措施,地层压力逐步回升,目前地层压力保持水平89.0 %。

2.4 水驱特征

2015 年以来水驱控制程度逐渐升高,水驱储量控制程度由96.6 %上升至97.3 %,水驱储量动用程度稳中略有下降,目前74.6 %。

2.5 递减特征

东北部微裂缝发育区初期递减较大,2017 年以来持续治理,主向井控压,侧向引效,消欠注,油藏整体两项递减持续减缓,特别是进入2019 年通过转注、控压、注水政策调整,油井持续见效,两项递减大幅下降(见图1),单井产能由0.92 t 上升到1.20 t。

3 水驱效果影响因素

3.1 微裂缝发育、水驱不均

通过岩心观察可以知道,该区域储层裂缝较为发育,裂缝形态主要有水平裂缝、斜交缝以及高角度裂缝[1],其中高角度裂缝内有方解石填充。

通过成像测井解释成果分析得出:姬塬长8 储层的天然裂缝较发育,地199-48 井观察到天然裂缝,该区裂缝走向均以北东向、近东西向为主。

地199-48 井小型压裂和主压裂裂缝监测结果,表明近井地带裂缝主要沿北东-西南方向延伸,裂缝方位角61.7°,通过对比分析,罗1 区裂缝主方向是北东-西南向,次方向为北西-东南、近东西向,裂缝较为发育。

图1 罗1 区块东北部微裂缝发育区两项递减折线图

东北部微裂缝发育程度高水驱状况复杂,裂缝主向油井见水明显,侧向井受效差液量下降,有效渗透率下降,易形成低产井,产能损失严重[2]。

通过对比历年生产动态变化微裂缝发育区产能下降主要集中在2015-2017 年,分析产能下降原因,主要为平面水驱不均、欠注井能量不足、地层堵塞三方面因素,其中平面水驱不均影响占比73.0 %,是该区域开发的主要矛盾。

3.2 注水井欠注,受效变差

东北部微裂缝发育区连片注入压力高,欠注频繁,降压增注措施密度大(29 口/68 井次),注入压力高,区块整体注入压力持续升高,目前全区大于18.5 MPa 注水井22 口,欠注井21 口。

东北部微裂缝发育区压力整体呈上升趋势,分析2019 年变化发现上升井压力主要集中在16.0 MPa~21.0 MPa,分原因来看,其中堵水调剖压力上升较大,存在堵死现象,建议下一步减少此类措施,采取爬坡压力较小的堵水措施。

区域欠注井21 口,骨头欠注井5 口,受长期欠注导致局部能量低,油井供液逐步变差,单井产能由1.2 t下降到1.1 t(和2018 年底对比);高压欠注井11 口(平均油压19.5 MPa)。

3.3 局部区域物性差

罗1 长8 油藏填隙物成分明显偏高,储层性质较差,填隙物成分以铁方解石、水云母、高岭石、绿泥石为主,对储层性质影响较大,其中,铁方解石、绿泥石属酸敏矿物,水云母属水敏矿物。对比分析发现东北部微裂缝发育区边部低产区单井产能平均0.5 t,孔隙度8.64%,相比正常9.78 %略低[3],渗透率0.94 mD,相比区域平均1.57 mD 较低,表现为低产不受效。油藏边部低产区域平均地层压力17.9 MPa,见水井多,无爬坡压力,堵调风险大,导致非优势通道存在压敏效应,难以形成有效的驱替系统。

4 提高水驱效果对策及效果分析

4.1 均衡平面采液

4.1.1 主向见水关停控制地层泄压 针对局部裂缝主向见水井组形成无效短路循环、水驱效率低的问题,2016-2018 年实施停井控压8 口,井组内侧向井地层能量恢复。见水井停井5 口,控制生产参数2 口,13 口井注水见效,累计增油436 t,减少产水量7 040 m3。

4.1.2 见水井转注 针对区域见水油井,为减少无效短路循环先后实施转注3 口,累计补充注水量13 334 m3,井组内油井压力升高,9 口井见效,累计增油296 t。

罗1 区块东北部微裂缝区域矛盾特征,部分区域生产参数过大,从四个方面建立优化标准,分类分级开展参数优化,先后实施泵径优化25 次,参数优化35次,合理生产参数,均衡平面采液,整体见效稳定。

4.1.3 优化采液参数 针对前期措施、见水井采液参数过大,根据油藏饱和压力和IPR 曲线确定合理流压值(6.0 MPa~8.0 MPa),结合宏观控制图,确定单井合理流压区(见图2);通过对措施井优化生产参数(优化46 井次),保持合理沉没度(措施井≥75 m),保证供采平衡。

从四个方面建立优化标准(见表2),分类分级开展参数优化,先后实施泵径优化25 次,参数优化35次,合理生产参数,均衡平面采液,整体见效稳定。2019 年针对性实施见水井控压,其中日产液量下降7.92 m3,日产油量未发生变化。

4.1.4 侧向井引效 2015-2018 年东北部措施治理低产低效井42 口,见效31 口,措施有效率75.0 %,单井日增油0.7 t,以侧向井压裂引效为主[6]。

分类来看:(1)侧向压裂引效井增液幅度大,含水上升明显;(2)注水正常、压裂保持水平较高区域措施增产后,有效期长、含水较低;(3)油藏边部和高压欠注区域措施井增油效果不明显,且有效期短,地层压力对措施效果影响明显。

2015-2018 年东北部微裂缝发育区侧向引效37口,见效30 口,平均单井日增油0.7 t。分区域来看:主向油井控压及水井调剖区域,水驱改善,措施效果相对较好;分方向来看:边井相对角井(主应力方向)措施效果好,其中南北向边井效果最好,含水上升幅度最小,东西向边井及角井含水上升幅度大。

表2 罗1 长8 参数优化标准表

图2 流压与产量、含水对比关系图

2019 年为进一步提高均衡采液改善水驱,开展了以增加泄油面积、提升导流能力为目的开展宽带压裂[4],优化暂堵时机和暂堵剂粒径,形成了缝端、缝内动态暂堵,实现增加裂缝与基质接触面积,缩小驱替压差为目的宽带压裂。2019 年累计完成16 口,增油2 860 t,平均单井日增油1.3 t,有效提高井组产量,建立有效驱替系统。

对比宽带压裂和常规压裂,宽带压裂相比常规的引效措施日增油较大,常规措施当年平均日增油0.7 t,宽带压裂日增油1.3 t,增油效果好;常规的侧向井压裂引效措施有效期较长,说明通过改造引效措施建立了合理的驱替系统,水驱效率进一步提高。

4.2 优化注水政策

针对注入压力高调剖选井受限,平面上,水驱呈多方向性,采油井与注水井连通,裂缝侧向驱替范围有限,物性参数差异大,当注水井注水时,高渗层升压快,升压后部分流体流入低渗层,当注水井停注或减少注水量时,低渗层部分流体流入高渗层北采出,可有效动用低渗透层的剩余油[5]。2019 年1 月起实施连片反阶梯注水19 口,见效20 口,见效井以边井为主,其中边井13 口,角井7 口,日增油11.3 t,累计增油1 856 t,表现为含水降,液量升高,水驱效率提高。

4.3 提高地层能量

2019 年针对欠注井开展降压增注5 口,日消欠注24 m3,累增注水量3 284 m3,系统改造2 处,日增注水量20 m3。针对注水频发欠注,措施有效期短,自主强化三类井的注采调控,主要针对3 类(油藏边部井组、邻井欠注、低含水井组)。

油藏边部井组:物性差,见效慢,提高配注有效刺激地层,实施6 井次,见效增油123 t;

钻井停注补水:短期停注,恢复注水后按110.0 %,先后实施11 口,补水8 306 m3,未发现因钻井停注而持续产能下降井;

钻井停注邻井补充能量:注水因钻井停注,存在能量不足,液量下降风险,先后组织邻近低含水井组强化注水16 井次,未发现产能下降明显井组。

2019 年东北部微裂缝发育区共计钻井停注27 井次,影响水量16 677 m3,先后补水20 井次。对比分析井组生产动态变化发现未补水井组停注期间影响产量较大,恢复注水后4~5 个月产能逐步回升;提前补水钻停井组油井产能下降幅度小(<0.3 t/d),恢复注水后产能可及时(当月)恢复;停注井邻井组补水可有效减缓产能下降;钻停后及时补水产能恢复及时后效一般1~2 个月可恢复正常,分析认为针对钻井停注井,可采取提前补水、停中邻井组补水、恢复后及时补水可最大限度的补充地层能量,减缓递减。

4.4 效果评价

针对区域水驱矛盾,通过主向井控压,侧向井引效,阶梯注水等措施东北部微裂缝发育区单井产能升高,采油速度加大,两项递减持续下降,主侧向压差变小,水驱改善明显,整体开发形势稳定向好。

5 结论和认识

(1)罗1 区块长8 油藏微裂缝发育区主要见水方向为北东-南西向(裂缝方向),个别井见水方向为北西-南东向,见水方向呈现多向性,注采调控难度大。

(2)主向井控压、侧向井引效可以减少注水短路循环,控制地层泄压,缩小侧向井压差,有效促进侧向井见效,改善水驱。

(3)侧向引效措施效果与措施区域和油井方向有关;分区域来看,主向油井控压及水井调剖区域,水驱改善,措施效果相对较好;分方向来看,边井相对角井(主应力方向)措施效果好,其中南北向边井效果最好,含水上升幅度最小,东西向边井及角井含水上升幅度大,侧向引效应以南北向边井为主。

(4)周期注水针对罗1 区块边部区域和见水区(油井见水方向不明)注水井无堵调爬坡压力的区域可以有效促进油井见效,改善水驱开发效果。

(5)因钻井停注井,会导致地层能量亏空,对应油井产能下降,补水可有效补充停注期间的地层能量损失,钻停井组提前补水油井产能下降幅度小,恢复注水后产能可及时(当月)恢复;钻停注水井邻井组补水,在停井期间可有效减缓产能下降趋势;钻停后及时恢复注水按110.0 %补水,油井产能一般1~2 个月可恢复正常,所以针对钻井停注井,可采取提前补水、停中邻井组补水、恢复后及时补水的办法,可最大限度的补充地层能量,减缓递减。

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