縫洞型油藏分類開發

程 倩，李江龍，劉中春，張宏方，王 英

(中石化石油勘探開發研究院，北京 100083)

縫洞型油藏分類開發

程 倩，李江龍，劉中春，張宏方，王 英

(中石化石油勘探開發研究院，北京 100083)

縫洞型碳酸鹽巖油藏以巖溶、構造運動形成的溶洞、溶蝕孔洞和裂縫系統為主。溶洞呈離散狀分布，是主要的儲集空間，裂縫是主要的流動通道，具有埋藏深、非均質性強、開發難度大等特點。以塔河7區為例，提出“無因次自噴累計產油”的概念，定量分析井點處的地層能量，將油井出水特征劃分為5類。結合物理模擬、單井的生產特征，明確5種出水類型油井鉆遇的儲集空間類型，分別為能量充足的溶洞型、能量欠充足的裂縫型、能量較充足的裂縫－溶洞型、能量不充足的孤立定容體型和復雜型。根據單井鉆遇的儲集空間類型，對油井進行聚類分析，細化已有的縫洞單元。對細化后的縫洞單元采取不同的開發對策，指導油藏分類開發。

縫洞型碳酸鹽巖油藏;分類開發;無因次自噴累計產油;儲集空間類型;縫洞單元;塔河油田7區

引言

塔河油田縫洞型碳酸鹽巖油藏是受構造－巖溶作用形成的縫洞系統控制，由多個縫洞體在空間上疊合形成的復合油氣藏［1－6］。油藏的儲集空間主要以溶洞為主，裂隙成網絡狀分布是主要的流動通道，致密的基質巖塊基本不具滲透性［7－8］;油藏儲集空間復雜，單井出水特征差異性大。李衍、戚明輝和李宗宇等人從單井動態特征、水體來源和油藏流態等不同角度分析油井的出水特征［9－11］，將縫洞型碳酸鹽巖油藏油井的出水類型分為3種:緩慢出水、間隙出水、快速出水型。此外，劉中春［12］等人設計物理模擬實驗，分析了不同類型儲集空間的出水規律，重在機理分析，不能滿足礦場需要。本次研究以塔河7區為例，針對油藏開發的關鍵問題“油井出水規律”，引入“無因次自噴累計采油量”的概念，定量評價自噴油井的地層能量，劃分自噴油井出水類型。分析油井鉆遇的儲集空間類型，明確其生產特征。據此對自噴油井進行聚類分析，細化已有的縫洞單元。對細化后的縫洞單元采取不同的開發對策，實施油藏分類開發，達到控水增油的目的。

1 縫洞型油藏生產動態特征

縫洞型油藏的動態特征主要包括:①初期產能高;②出水規律復雜，通常無任何征兆突然見水;③見水后生產特征變化大，可出現突然停噴、含水緩慢上升、含水下降3種情況，且以突然停噴最多;④油藏注水補充地層能量較盲目，油藏水竄嚴重。據此分析認為，縫洞型油藏出水特征研究是實現高效開發的關鍵。

2 無因次自噴累計產油

“無因次自噴累計產油”是油井自噴期內，某一時刻的累計自噴產油量和油井累計自噴產油量的比值(式1):

式中:T為油井自噴期，d;π為無因次自噴累計產油;Qo(t)為t時刻的油井產油量，t/d。

“無因次自噴累計產油變化率η”是“無因次自噴累計產油”隨生產時間的變化率:

式中:η為無因次自噴累計產油變化率，d－1;t為自噴期生產時間，d。

計算分析7區4口井“無因次自噴累計產油”，繪制“自噴時間－無因次自噴累計產油”關系曲線如圖1所示:隨著自噴時間增加，無因次自噴累計產油增大;無因次自噴累計產油變化率越小，自噴采油時間越長，單井地層能量越充足;其物理意義主要用來描述油井自噴產油能力，定量表征油井的地層能量。如圖1所示，ηA=0.000 3 d－1、ηC=0.000 8 d－1、ηB=0.001 d－1，ηD=0.004 3 d－1，ηA＜ηC＜ηB＜ηD，井點位置處的地層能量以A井最高、C井次之，D井最低。

圖1 塔河7區4口井自噴時間與無因次自噴累計產油量關系曲線

3 油井出水類型

按縫洞型油藏采油方式，將油井分為自噴采油井和抽油井2類，自噴采油井和抽油井生產動態特征差異極大。研究中引入“無因次自噴累計產油”分析自噴采油井的出水規律。繪制塔河7區23口自噴油井的無因次自噴累計產油與含水率關系曲線，統計分析表明，曲線形態主要存在以下4種特征(圖2)，其中Ⅰ類油井10口，Ⅱ類油井4口，Ⅲ類油井4口，Ⅳ類油井5口。

Ⅰ類油井，無水采油期長，油井見水后，含水率增加緩慢;Ⅱ類油井，開井見水，含水率緩慢增加;Ⅲ類油井，無水采油期短，含水率迅速增加，至油井暴性水淹停噴;Ⅳ類油井，能量嚴重不足，不出水。

圖2 塔河7區典型無因次自噴累計產油量與含水率關系曲線

此外，抽油井一般表現為地層能量嚴重不足，累計產油極少。沒有自噴期，且無水采油期短或開井見水，出水規律復雜。據此，縫洞型油藏抽油井的出水規律通稱為第Ⅴ類“復雜出水類”。

4 儲集空間類型

4.1 儲集空間類型

縫洞型油藏儲集空間類型對油井出水規律影響實驗研究表明［12］:儲集空間為溶洞型，對于高黏度模擬油，見水后含水率變化曲線近“s”型，初期增加緩慢，短時間后快速增大，流量越大，含水率上升越快;儲集空間為裂縫型，底水呈活塞狀均勻推進，未產生底水錐進，見水后，含水率迅速達到100%，暴性水淹。

第Ⅰ類出水類型以A井為例。A井為裸眼完井，四開鉆井期間由于多次發生井漏，鉆至井深5 583.0～5 598.15 m出現井涌和泥漿漏失，共漏失泥漿227.7 m3;初期日產油為324 t/d，油壓為11.9 MPa，截至2011年10月，累計自噴采油40× 104t。該井主要特征為:泥漿漏失嚴重，初期產油量高，能量充足，油井累計產量高，無水采油期長，見水初期含水率緩慢上升。結合物理模擬分析認為出水特征符合第Ⅰ類出水類型，油井鉆遇的儲集空間類型為溶洞型。

第Ⅱ類出水類型以C井為例。該井鉆進過程中沒有漏失、放空現象。油井初期日產油為95 t/d，油壓為7.7 MPa;油井開井見水，見水初期含水率上升緩慢，后期含水率迅速上升暴性水淹。結合物理模擬分析認為:出水特征符合第Ⅱ類出水類型，油井鉆遇的儲集空間類型為裂縫型。

第Ⅲ類出水類型以B井為例。該井鉆至井深5 556.6 m時，出現放空并發生嚴重漏失。放空井段為5 556.6～5 558.7 m、5 559.3～5 560.0 m，強鉆至5 567.95 m后，裸眼完井。初期日產油為160 t/d，油壓為9 MPa，截至2011年10月，累計自噴采油4×104t。其主要特征表現為:泥漿漏失嚴重，初期產油量高，能量較充足，油井累計產量相對較高;油井無水采油期短，見水后含水率迅速上升，油井暴性水淹。結合物理模擬分析認為:出水特征符合第Ⅲ類出水類型，油井鉆遇的儲集空間類型為裂縫－溶洞型。

第Ⅳ類出水類型以D井為例。油井鉆至井深5 554.35～5 554.97 m出現放空，漏失泥漿3.52 m3。油井裸眼完井，初期日產油為45 t/d，油壓為14.7 MPa，100 d后，油壓為4.6 MPa，下降迅速。油井自噴期間不出水，累計產油0.6×104t，表現為定容體彈性衰竭式生產特征。分析認為:出水特征符合第Ⅳ類出水類型，油井鉆遇的儲集空間類型為孤立的小定容體。

第Ⅴ類復雜出水類型多表現為能量嚴重不足，油井不能自噴，累計產量極低，累計產油一般不超過0.1×104t。抽油后，油井多暴性水淹。分析認為:出水特征符合第Ⅴ類出水類型的油井鉆遇的儲集空間類型為復雜非有效儲集層。

4.2 不同類型儲集空間的生產特征

溶洞型以A井為例。油井漏失放空嚴重，以裸眼完井為主。油井開井自噴采油，能量充足，累計產油多，無水采油期長。油井見水初期含水率緩慢上升，后期含水率上升迅速。

裂縫型以C井為例。油井無漏失放空現象，以常規完井和酸壓完井為主。油井無水采油期短或開井見水，能量欠充足，累計產油少。見水初期含水率緩慢上升，后期含水率迅速上升暴性水淹。

裂縫－溶洞型以B井為例。部分油井偶見嚴重放空漏失現象，以裸眼完井和酸壓完井為主。油井能量較充足，累計產油相對較多，無水采油期短。油井見水初期，含水率逐漸增加或暴性水淹。

孤立定容體型以D井為例。油井放空、漏失程度一般，以裸眼完井為主。油井能量不充足，與底水溝通差，累計產油極少，不出水，表現為定容體彈性衰竭式生產特征。

復雜型，油井沒有放空、漏失現象。累計產油一般不超過0.1×104t，油井能量不足，不能自噴，抽油后出水規律復雜。

5 油藏分類開發

5.1 細分縫洞單元

根據單井的見水類型，結合物理模擬和單井鉆井過程有無漏失、完井方式、生產動態等資料反推油井鉆遇的儲集空間類型，按儲集空間類型將油井進行聚類分析，細化已有的縫洞單元。以塔河7區某單元為例，該單元共有油井10口，其中自噴井8口，抽油井2口。單元儲集空間類型包括能量充足的溶洞型、能量欠充足的裂隙型、能量較充足的裂縫－溶洞型和能量極不充足的復雜型。

5.2 分類開發

(1)能量充足的溶洞型在衰竭開采過程中，產量遞減的主要原因是含水的上升。含水達到90%意味著油水界面已接近井底［12］。針對此類單元，首先調整工作制度，控水壓錐。油井含水達90%以后，可考慮側鉆或注N2開發。

(2)能量欠充足的裂縫型，無水采油期短或開井見水，累計產油較少，含水增加較緩。實施堵水效果差，可考慮通過改變工作制度，改變井底壓力大小，啟動其他小裂縫，達到增油目的。

(3)能量較充足的裂縫－溶洞型，無水采油期較短，累計產油較多，含水逐漸增加或暴性水淹。由于高導流通道會圈閉一定數量的剩余油，可考慮分析油井的出水層段，開展堵水作業，調整工作制度，控水壓錐等方式進行開采。

(4)能量不充足的孤立定容體型，能量嚴重不充足，與底水溝通極差，建議采取單井吞吐補充地層能量，調整工作制度，控水壓錐等方式進行開采。

(5)能量極不充足復雜型，累產油極低，能量極不充足，不能自噴采油，建議開展側鉆井技術，溝通有效儲集體，達增產目的。

6 結論

(1)通過油井的出水類型分析，揭示能量充足的溶洞型、能量欠充足的裂縫型、能量較充足的裂縫－溶洞型、能量不充足的孤立定容體型和能量極不充足的復雜型是縫洞型油藏的主要儲集空間類型。

(2)依據縫洞型油藏的儲集空間類型，細分已有的縫洞單元，針對不同類型縫洞單元提出增產措施建議，指導縫洞型油藏分類開發。

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編輯 林樹龍

TE344

A

1006－6535(2012)05－0093－04

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.05.023

20111217;改回日期:20120620

國家“973”項目“碳酸鹽巖縫洞型油藏提高采收率基礎研究”(2011CB201006)，國家重大專項“縫洞型碳酸鹽巖油藏提高開發效果技術”(2011ZX05014－003)

程倩(1982－)，女，工程師，2006年畢業于長江大學石油工程專業，2009年畢業于中國科學院滲流流體力學研究所流體力學專業，獲碩士學位，現從事縫洞型油藏開發方面的科研工作。