深化油藏研究 創(chuàng)新技術(shù)方法

本刊記者 孫希利

塔河油氣田是在塔里木盆地發(fā)現(xiàn)的目前我國唯一的海相碳酸鹽巖大型油氣田。由于油氣藏成藏條件復(fù)雜，縫洞儲(chǔ)集體形態(tài)多樣，油氣分布復(fù)雜，埋藏深，國內(nèi)外沒有相似類型油藏成功勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，勘探開發(fā)的難度為世界罕見。

“十一五”以來，面對(duì)特殊油藏提高采收率的技術(shù)挑戰(zhàn)，西北油田分公司通過不斷深化油藏研究，創(chuàng)新技術(shù)方法，開展縫洞型油藏注水提高采收率試驗(yàn)，大力實(shí)施完善井網(wǎng)提高縫洞平面控制程度，加大儲(chǔ)層改造提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度，改善了開發(fā)效果，采收率得到了提高。塔河油田老區(qū)效果尤為明顯，采收率由“十五”末的15.4%提高到2010年的20.0%，提高了4.6個(gè)百分點(diǎn)。

創(chuàng)建“注水替油”新方法，提高單井單元采收率

塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏目前共用252個(gè)單井縫洞單元，地質(zhì)儲(chǔ)量5648萬噸，占總地質(zhì)儲(chǔ)量的9.9%。部分單井單元因儲(chǔ)集體規(guī)模較小、天然能量不足造成產(chǎn)量遞減迅速，無法正常生產(chǎn)，累計(jì)產(chǎn)油量很低，這樣的油藏不能像砂巖油藏一樣建立注采關(guān)系，實(shí)施水驅(qū)油開采，采收率很低。

為此，西北油田分公司開發(fā)技術(shù)人員創(chuàng)建了縫洞型油藏單井注水替油技術(shù)。經(jīng)研究論證認(rèn)為，儲(chǔ)層類型以溶洞型儲(chǔ)層為主且相對(duì)定容的單井縫洞單元，具有導(dǎo)流能力強(qiáng)、界面張力弱、油水易于置換的特點(diǎn)。因此通過注入油田水，利用重力分異的原理，使注入水在燜井過程中，油水不斷置換，剩余油重新富集在溶洞的上部，通過注水給油井補(bǔ)充能量，使采油井恢復(fù)生產(chǎn)。

TK741井是一個(gè)孤立的縫洞體，計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量4.5萬噸。該井于2004年4月投產(chǎn)，日產(chǎn)最高達(dá)430噸，轉(zhuǎn)抽后長期供液不足，不能正常生產(chǎn)而長期關(guān)井，天然能量開發(fā)階段累產(chǎn)油2724噸，采出程度只有6.1%。2005年3月開始了注水替油試驗(yàn)，經(jīng)過15個(gè)注水替油周期的注采，累計(jì)增油6375噸，是注水前采出油量的2倍，采收率提高了14.2%，效果顯著。

注水替油機(jī)理首先要通過注入水補(bǔ)充地層能量，恢復(fù)地層壓力，之后利用重力分異的原理，使注入水在燜井過程中，油水不斷置換，產(chǎn)生次生底水抬升油水界面。油井經(jīng)過“注水－燜井－采油”為一個(gè)周期進(jìn)行注采循環(huán)，經(jīng)過多輪次的注水替油，逐步提高油藏原油采收率?！笆晃濉逼陂g，塔河油田新增注水替油井264口，年增油由23.6萬噸上升到48.5萬噸。截至2010年12月底，分公司注水替油井329口，累積注水651萬噸，累積增油166萬噸，覆蓋儲(chǔ)量5526萬噸，新增可采儲(chǔ)量387萬噸，采收率從5.2%提高到12.2%。注水替油已經(jīng)成為單井單元恢復(fù)產(chǎn)能、提高采收率的主導(dǎo)技術(shù)。

創(chuàng)新“低注高采、縫注洞采”技術(shù)，提高多井單元采收率

針對(duì)塔河油田縫洞型油藏多井縫洞單元能量整體降低，遞減速度加快，一次采收率低的問題，從2005年7月開始，西北油田在塔河4區(qū)S48縫洞單元開始了注水試驗(yàn)工作，在S48縫洞單元北部選擇了TK440、TK429CX、TK430CX等井開展單元注水試驗(yàn)。同年9月，TK424CH、TK449H、TK429CX相繼注水受效增油，3口井日產(chǎn)油由6.25噸上升至285.1噸，綜合含水由93.1%下降至13.2%，單元注水取得了初步效果。隨后，他們?cè)谒?、6、7、8區(qū)塊也進(jìn)行了單元試注，逐步擴(kuò)大了單元注水試驗(yàn)規(guī)模。

在對(duì)多井縫洞單元注水開發(fā)實(shí)踐和室內(nèi)物模實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，初步形成了“低注高采、縫注洞采”的多井縫洞單元注水開發(fā)方式。同時(shí)，建立了多向?qū)?yīng)的注采關(guān)系，提高水驅(qū)波及面積；提出了分段注水，提高水驅(qū)動(dòng)用程度。初步形成了一套不同注采方式下的合理注采比、注水方式的注水開發(fā)技術(shù)政策。截至“十一五”末，西北油田共在17個(gè)多井縫洞單元進(jìn)行注水試驗(yàn)，注水水驅(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量6403萬噸，注水井32口，注水單元采出程度由注水前的8.2%提高到了10.9%，采收率由13.4%提高到17.4%，提高了4個(gè)百分點(diǎn)。

強(qiáng)化新工藝技術(shù)攻關(guān)，改善儲(chǔ)量動(dòng)用狀況

針對(duì)塔河碳酸鹽巖油藏進(jìn)入含水快速上升階段，停產(chǎn)、低產(chǎn)井增加及高產(chǎn)井見水風(fēng)險(xiǎn)增大的特殊形勢(shì)，西北油田大力開展老區(qū)綜合治理，加大新工藝、新技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)，老區(qū)開發(fā)效果明顯改善。

一是不斷完善酸壓工藝技術(shù)配套，大型酸壓工藝技術(shù)效果顯著。由于塔河油田奧陶系儲(chǔ)層的特殊性，每年新井約有70%需要通過酸壓改造才能獲得產(chǎn)能，為了進(jìn)一步提高酸壓建產(chǎn)率和有效率，分公司按照“邊室內(nèi)研究，邊現(xiàn)場試驗(yàn)，邊總結(jié)完善，邊推廣應(yīng)用”的原則，研究并形成了壓前預(yù)測、設(shè)計(jì)優(yōu)化、配方優(yōu)選、現(xiàn)場實(shí)施、快速返排、壓后評(píng)價(jià)等具有碳酸鹽巖縫洞型油藏特色的酸壓改造配套技術(shù)。“十一五”期間新井酸壓施工373井次，增產(chǎn)原油794萬噸，獲得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。在老井酸壓方面逐步形成了射孔、酸化預(yù)處理技術(shù)、階梯提高排量控縫高技術(shù)、射孔縫高控制技術(shù)、酸液直接造縫改造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小跨度儲(chǔ)層重復(fù)酸壓，改造效果得到有效提高。“十一五”以來老井共重復(fù)酸壓88井次，增加可采儲(chǔ)量162萬噸，重復(fù)酸壓建產(chǎn)率由57%上升到64%。

二是發(fā)展深抽配套技術(shù)，低產(chǎn)低效井產(chǎn)能得到恢復(fù)。針對(duì)塔河油田埋深大的特點(diǎn)，通過自主創(chuàng)新與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合，在稀油深抽方面初步形成了以側(cè)流泵、側(cè)流減載泵、雙層泵以及常規(guī)泵深抽為主的4項(xiàng)工藝技術(shù)，并先后以4019米、4568米、4716.4米、5315米連續(xù)四次創(chuàng)造了國內(nèi)有桿泵最大下深記錄。累計(jì)完成稀油深抽17井次，累計(jì)增油8500噸。在稠油深抽方面，針對(duì)稠油黏度高、稠油入泵難的問題，通過研究逐步形成了抗稠油電潛泵、電潛泵—抽稠泵復(fù)合舉升及常規(guī)抽稠泵深抽等3項(xiàng)稠油深抽工藝技術(shù)。累計(jì)完成稠油深抽19井次，累計(jì)增油5.07萬噸。通過深抽恢復(fù)了絕大多數(shù)低產(chǎn)低效井產(chǎn)能，提高了區(qū)塊采收率。