新立油田斷層附近高效調整井部署方式研究

吳瓊

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

新立油田斷層附近高效調整井部署方式研究

吳瓊

(中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

針對吉林新立油田斷層發育的特點，以斷層對油氣分布的控制機理研究為基礎，建立了斷層對油氣富集的控制模式;綜合應用多學科技術手段，研究了斷層影響下的剩余油分布規律;結合斷層附近現有井網類型和剩余油狀況，優化確定了合理的高效調整井布井方式。根據研究成果指導實際布井76口，平均單井日產液為11.8 t/d，日產油為6.5 t/d，其日產油是老井產量的5.4倍，取得了較好的效果，為高含水期挖掘剩余油潛力探索出一條新的技術思路。

斷層;高含水期;剩余油分布;加密井;布井方式;新立油田

引言

新立油田是吉林油區開發最早的低、特低滲透油藏［1］，開發目的層是松遼盆地白堊系下統的泉頭組三段(k1q3)和四段(k1q4)的扶余油層和楊大城子油層(簡稱扶楊油層)，具有埋藏淺(平均埋深為1 250 m)、低孔(平均孔隙度為14.4%)、低滲(平均滲透率為6.5×10－3μm2)的特點。同時斷層發育，受斷層切割，整個背斜構造形成7個壘塹相間的斷塊，次一級斷層進一步使構造復雜化。油田于 1983年投入注水開發，目前綜合含水為80.0%，采出程度為27.5%，已進入高含水、高采出開發階段，油田穩產面臨嚴峻的形勢，為此應用多種技術方法開展了剩余油分布規律研究。結果表明，現階段剩余油分布特點是“總體高度分散、局部相對富集”，尤其在斷層附近、儲層物性變差部位、單砂體邊部、注采不完善區相對富集［2］。本文介紹了利用“高效聰明井”有效挖掘斷層附近剩余油潛力的技術做法。

1 斷層對油氣的控制機理

通過對新立油田高產井與斷層形態統計分析，將斷層控制下油氣富集模式分為4種類型。

(1)斷層斷棱控制模式。受斷層遮擋，常沿斷層斷棱附近出現相對油氣富集，尤其在斷層拐彎處更是油氣富集區(圖1a)。

(2)交叉斷層控制模式。在復雜斷塊地區，2條斷層的夾角部位若是構造高部位，會形成油氣富集區(圖1b)。

(3)平行斷層控制模式。在一些平行斷層之間的斷塊部位，由于遮擋作用，成為油氣富集區(圖1c)。

(4)復雜斷層控制模式。在復雜斷塊區，由低級序小斷層控制形成的小斷鼻 、小高點 、小斷層銳角、新的圈閉及注水井網不完善造成的含油小斷塊等都是油氣富集區(圖1d)。

圖1 斷層控制油氣富集模式

2 斷層對剩余油影響研究

新立油田為裂縫型低滲透油田，同時斷層發育。為了認清高含水期剩余油狀況，通過綜合應用數值模擬技術、微量元素井間示蹤劑技術、微地震法和微電位法水驅前緣監測技術、高精度碳氧比測試和脈沖中子－中子測試技術等多學科手段，對現階段各沉積單元的剩余油分布情況進行了深入研究，其中斷層附近剩余油類型有4種。

(1)斷層遮擋“有采無注型”。由于斷層遮擋造成該處只有采出作用，沒有注入作用，油層沒有建立起有效驅替系統，僅靠天然能量開采，形成剩余油富集區。

(2)斷層遮擋“有注無采型”。由于斷層遮擋造成該處只有注入作用，沒有采出作用，形成剩余油富集。

(3)斷層遮擋單向受效型。由于斷層遮擋造成該處油井單向受效，其他方向形成剩余油富集。

(4)斷層遮擋微構造高點型。由于斷層遮擋形成的微高點、微斷鼻等上凸構造，形成剩余油富集區。

新立油田已進入高含水開發期，盡管綜合含水達到80%，但從油藏數值模擬研究分析發現，全油田因斷層影響形成的剩余儲量占總剩余儲量的21.7%，是重要潛力區。

3 斷層附近部署加密井研究和實踐

3.1 斷層附近布加密井有利因素

根據對低滲透油田儲層滲流特點、油水運動規律的綜合研究，并結合以往斷層附近高產井的分析，認為在斷層附近部署加密井，可以獲得好的效果。

(1)斷層附近低壓因素。低滲透油藏滲流機理符合非達西滲流，流體流動需要克服最低啟動壓力才能流動。油井產量也與啟動壓力和注采壓差的大小有關。當斷層附近的現有油井受斷層影響，沒有受到注水能量補充時，隨著油井開采時間延長，地層天然能量逐漸釋放，地層壓力和注采壓差逐漸降低，當低于啟動壓力梯度時斷層附近原油停止流動，導致斷層附近剩余油富集。

(2)斷層附近高壓因素。當注水井位于斷層附近時，注水后由于斷層的遮擋作用，斷層附近形成高壓區。在斷層附近布加密油井，可以產生較高的生產壓差，加密油井有較高的產油量。

(3)斷層附近井距因素。大量研究資料表明，啟動壓力梯度與滲透率成反比，滲透率越低，啟動壓力梯度越大。在斷層附近布加密井后，注采井距縮小使地層具有較大的生產壓差，建立起有效的壓力驅替系統，有利于克服啟動壓力，擴大波及體積，提高驅油效率。可動油的動用程度與壓力梯度成正比，驅動壓力梯度越大，相應的驅油效率越高，原油的動用程度也越大。

(4)儲層結構因素影響。由于新立油田儲集層孔隙喉道極為狹窄，水驅油過程中出現較多“拉斷油流”形成油珠的情況，大量油珠產生的賈敏效應給低滲透油藏水驅油過程造成很大阻力，甚至“鎖死”已形成的水驅油通道，使油層有效滲透率降低，這也是導致新立油田注水壓力不斷上升的一個重要因素。斷層附近布加密井后井距縮小，驅動壓差增加，有利于克服賈敏效應，使剩余油得到有效動用。

3.2 斷層附近布井加密井原則

高含水開發期，斷層附近布井目的是進一步提高油層控制程度和動用程度，最大限度地挖掘斷層附近剩余油，根據剩余油分布特征，加密井部署應遵循以下原則。

(1)首先要充分考慮剩余儲量情況，優選斷層附近剩余油富集區部署加密井，以保證經濟效益，避免鉆低效加密井。

(2)要充分做好與現有井網的配置，不拘泥于規則井網形式，靈活部署，一般采取“之字形”部署方式，部署的加密井與老井形成的井網起到提高砂體控制程度，盡量完善局部井區注采關系的作用。

(3)考慮加密井位與斷層的距離，加密井既要盡量靠近斷層，避免加密井與斷層之間形成死油區，又要防止加密井鉆遇斷層造成因部分油層斷失導致的產能的缺失，也可預防斷層附近應力敏感區新鉆井套變的發生。因此，應該根據三維地質模型的精細斷層解釋，精細設計斷層附近加密井井點位置與軌跡，有效避免井點鉆遇斷層，保證井點的安全性。

(4)既考慮加密井與老注水井的關系，盡量不位于注水井排的裂縫方向，防止投產后快速水淹;又要考慮加密井與老油井的關系，避免加密井與老油井之間形成新的死油區。

3.3 斷層附近加密井布井方式優選

根據新立油田不同區塊現有井網格局和油層發育情況，利用數值模擬技術，對應4種斷層控制下不同油氣富集模式的合理布井方式進行了優選研究。新立油田的斷層均屬于正斷層，因而布加密井方式均以正斷層為研究對象。

3.3.1 斷層斷棱控制模式

根據斷層斷棱區域存在的剩余油類型，根據原有井網的方式，優選出6種不同的加密井布井方式(圖2)。在相同的基礎井網情況下，如果基礎井網油井趨于高水淹時，布完加密井后將該基礎井網油 井轉注;反之，則不轉注。

圖2 斷層斷棱區布井模式

圖3 交叉斷層附近布井模式圖

3.3.2 交叉斷層控制模式

根據交叉斷層附近區域存在的剩余油情況和原有井網格局，共有5種最優的加密井布井方式(圖3)。若斷層交叉區域含油面積較小，則應以部署油井為首選。

3.3.3 平行斷層控制模式

平行小斷層控制區域在原井網224 m井距條件下，水驅控制程度低，多為孤立或單向水驅，部署加密井時根據2條平行斷層之間區域寬度采取交錯“之字型”方式布井，或垂向直線布井(圖4)。

3.3.4 復雜斷層控制模式

復雜斷層區域布井方式可以綜合考慮交叉斷層、平行斷層的布井方式，優先選取能最大限度提高單井控制面積和水驅受效方向的方式布井。

3.4 斷層附近部署高效加密井效果

根據斷層附近加密井布井方式研究結果和不斷探索實踐，新立油田自2005年至2011年在斷層附近剩余油富集區陸續部署高效加密井76口，初期平均單井日產液為11.8 t/d，平均單井日產油為6.5 t/d，含水為45%，單井產油量是周圍老井的 5.4倍，含水比老井低 35%，新建產能14.82×104t，新增可采儲量34.5×104t，取得較好效果。

圖4 平行斷層附近布井模式圖

4 結 論

(1)新立油田高含水期通過應用多學科技術手段研究剩余油分布規律，并在斷層附近剩余油富集區部署高效加密井，挖掘剩余油潛力，取得了較好的效果。

(2)研究斷層控制下油氣分布機理是斷層附近加密井布井的基礎;應用三維地震技術精確落實斷層－構造空間展布特征，應用數值模擬技術弄清斷層附近剩余油分布情況，是研究斷層影響下剩余油情況的有效手段。

(3)結合現井網格式，優化斷棱控制、交叉斷層控制、平行斷層控制、復雜斷層控制4種模式下斷層附近剩余油富集區的布井方式，是確保加密井取得長遠開發效果的關鍵。

［1］李道品.低滲透油田開發［M］.北京:石油工業出版社，1997:37－52.

［2］吳瓊，等.新立油田高含水開發期應用側鉆井挖潛試驗研究［J］.特種油氣藏，2011，18(4):79－82.

［3］王延忠.水驅砂巖油藏特高含水期剩余油精細表征研究［M］.北京:石油工業出版社，1991:92－114.

［4］韓大匡.深度開發高含水油田提高采收率問題的探討［J］.石油勘探與開發，1995，22(5):47－55.

［5］耿兆華，等.文留油田斷層組合類型對剩余油的影響［J］.江漢石油學院學報，2011，23(6):21－23.

［6］吳瓊，等.新立油田高含水開發期完善微觀注采井網實踐與認識［J］.特種油氣藏，2010，17(4):75－78.

編輯 孟凡勤

TE357

A

1006－6535(2012)04－0073－04

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.04.018

20111116;改回日期:20120111

中國石油天然氣股份有限公司二次開發項目“新立油田二次開發”技術攻關項目(ER20100109)

吳瓊(1970－)，男，高級工程師，1995年畢業于大慶石油學院石油地質專業，2009年畢業于東北石油大學地質工程專業，獲碩士學位，現從事油田開發和科研工作。