武文(大慶油田第十采油廠南江分公司 黑龍江 哈爾濱 150127)
雙301區(qū)塊為王府凹陷北坡的地壘型斷塊,主控?cái)鄬咏员憩F(xiàn)為南北向,延伸3.5m-10 k m之間,縱向上含油單元發(fā)育較少,主力油層發(fā)育單一,非主力油層非常零散,空氣滲透率9.8 mD,屬于低滲透油田。
應(yīng)用數(shù)值模擬研究,井排方向平行砂體延伸方向時(shí),其采出程度比垂直砂體延伸方向的采出程度要高1.5個(gè)百分點(diǎn);井排方向平行于裂縫方向,采出程度最高,確定雙301區(qū)塊井排方向平行于裂縫方向,與砂體延伸方向成10°-15°夾角。
合理的排距必須能夠建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng),考慮啟動(dòng)壓力梯度,應(yīng)用低滲透油藏有效驅(qū)動(dòng)排距公式,雙301區(qū)塊滲透率為9.8 mD,計(jì)算合理排距為190 m,但是考慮二類儲(chǔ)層滲透率為6.8 mD,最終確定雙301區(qū)塊合理排距為150 m。

合理的井距,既有利于提高壓裂規(guī)模、增加人工裂縫長(zhǎng)度、提高單井產(chǎn)量及延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)期,又能減緩角井水淹速度,通過(guò)計(jì)算同時(shí)結(jié)合砂體發(fā)育規(guī)模,確定合適井距,雙301區(qū)塊一類砂體寬度500~1000 m,而二類砂體寬度250~750 m,確定雙301區(qū)塊合理井距為350 m。

綜合以上結(jié)果,雙301區(qū)塊井網(wǎng)設(shè)計(jì)方案為350 m×150 m菱形反九點(diǎn)井網(wǎng),井排方向NE 90 o,與砂體斜交成10°~15°,區(qū)塊水驅(qū)控制程度72.3%,其中一類砂體水驅(qū)控制程度86.8%,雙向以上儲(chǔ)量49.0×104t,二類砂體水驅(qū)控制程度80.0%,雙向以上儲(chǔ)量50.1×104t,一、二類砂體水驅(qū)控制程度高,井網(wǎng)與砂體匹配較好。
雙301區(qū)塊是注水同步開(kāi)發(fā),投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油為4.7 t,低于朝45區(qū)塊,但是采油強(qiáng)度高達(dá)0.75t/d·m,是朝45區(qū)塊的1.5倍。采油強(qiáng)度平均年遞減率16.3%,遠(yuǎn)高于朝45區(qū)塊的9.1%,遞減速度快。
開(kāi)發(fā)前5年,雙301區(qū)塊的綜合含水一直低于朝45區(qū)塊(轉(zhuǎn)注),低含水期長(zhǎng),進(jìn)入中含水期后,含水上升速度加快,平均每年上升7.5個(gè)百分點(diǎn),目前含水已經(jīng)達(dá)到46.1%。

表1 雙301-朝45區(qū)塊相同開(kāi)發(fā)年限綜合含水對(duì)比表
雙301區(qū)塊初始采油速度3.43%,開(kāi)發(fā)第9年還保持在1.15%,一直高于朝45區(qū)塊,且在相同開(kāi)發(fā)年限下,采出程度也一直高于朝45區(qū)塊。采出程度小于11.0%時(shí),在相同采出程度下,雙301區(qū)塊的含水也低于朝45區(qū)塊,低含水期長(zhǎng)。綜合以上表明,雙301區(qū)塊的開(kāi)發(fā)效果要好于朝45區(qū)塊。
針對(duì)區(qū)塊內(nèi)含水上升速度較快的現(xiàn)象,為了控制區(qū)塊內(nèi)含水上升,延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間,從2007年我們就開(kāi)始逐年增加對(duì)區(qū)塊內(nèi)注水井的調(diào)整工作。尤其是到了2010年含水上升的速度和比例均加快,我們無(wú)論是從調(diào)整井次上還是從調(diào)整手段上都在不斷加強(qiáng)。
我們?nèi)∽⑺{(diào)整后3個(gè)月開(kāi)始觀察效果,注水調(diào)整后,雙301區(qū)塊含水繼續(xù)保持上升的趨勢(shì),含水由之前的14.4%略升到15.8%,調(diào)后8個(gè)月含水上升到34.7%,日產(chǎn)油保持穩(wěn)定,調(diào)后8個(gè)月降到2.3 t,含水沒(méi)有得到有效的控制。


根據(jù)滲流力學(xué)的達(dá)西定律,在一定的井網(wǎng)的開(kāi)發(fā)條件下,我們看出油井產(chǎn)量只是厚度和滲透率的關(guān)系曲線,有效厚度越大,滲透性越好,油井產(chǎn)量就越高。分別將雙301區(qū)塊的滲透率和產(chǎn)量以及有效厚度和產(chǎn)量的散點(diǎn)分布圖進(jìn)行線性回歸,看出滲透率與產(chǎn)量表現(xiàn)出較強(qiáng)的線性關(guān)系,滲透率越大產(chǎn)量越高。而有效厚度與產(chǎn)量的關(guān)系不大 ,說(shuō)明雙301區(qū)塊影響產(chǎn)量高低的主要因素為滲透率。
雙301區(qū)塊主力砂體單一,層間物性差異大,滲透率大于9 mD的儲(chǔ)量高達(dá)50.2%,儲(chǔ)量主要集中在高滲透層,因此初期產(chǎn)量高。由于區(qū)塊儲(chǔ)層厚度小,平均有效厚度7.3 m,因此采油強(qiáng)度也高。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,滲透率高的儲(chǔ)層先動(dòng)用,油層見(jiàn)水后,進(jìn)行調(diào)整,由于區(qū)塊單向和不連通儲(chǔ)量比例高,儲(chǔ)量占區(qū)塊總儲(chǔ)量的65.4%,其它小層不能及時(shí)的起到接替作用,導(dǎo)致含水上升速度加快,產(chǎn)量下降,注水調(diào)整難度大。
懸浮物主要從兩個(gè)方面對(duì)儲(chǔ)層滲透率產(chǎn)生影響:一是懸浮物在儲(chǔ)層孔隙內(nèi)的聚集降低了流通孔道的端面的大小,增大了油水在此孔道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力;二是懸浮固體在喉道處的不斷聚集形成“橋堵”,造成高滲透孔道的堵塞,迫使注入水沿著其他阻力更大的孔道流動(dòng),從而增大了油水流動(dòng)的阻力。懸浮物超標(biāo)造成巖心孔隙滲透率的大幅度下降。

表2 2010~2012年雙二聯(lián)濾后水懸浮物(mg/L)

1.82012年12.614.115.314.265.2 43.12.52.42.1
根據(jù)地質(zhì)大隊(duì)巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,懸浮物粒徑超標(biāo)倍數(shù)與滲透率下降率成正相關(guān)。雙二聯(lián),懸浮物粒徑超標(biāo)5倍以上,主力油層滲透率14.7 mD,根據(jù)巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果,滲透率下降率為76.2%;非主力油層滲透率均小于10 mD,滲透率下降率達(dá)到80.1%。

式中f w-含水率,%;Kro、Krw-分別為油相、水相滲透率,mD;Φ-孔隙度,%;K-是絕對(duì)滲透率,mD;λ-啟動(dòng)壓力梯度M Pa/c m;τ-極限剪切應(yīng)力;M-油水粘度比。
由于懸浮物超標(biāo),導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率下降,使油相滲透率下降,從含水率公式看,由于滲透率下降,含水上升。
1.雙301區(qū)塊采用350×150 m反九點(diǎn)菱形井網(wǎng),延長(zhǎng)低含水期。
2.雙301區(qū)塊高滲透層儲(chǔ)量比例大,初期產(chǎn)量高,采油強(qiáng)度高。
3.由于雙301區(qū)塊主力層單一,層間差異大,單向和不連通儲(chǔ)量比例大,導(dǎo)致常規(guī)注水調(diào)整效果差。