李曉倩(大慶油田第一采油廠第五油礦工藝隊,黑龍江 大慶 163000)
南一區西部套損區壓力調控方法研究
李曉倩(大慶油田第一采油廠第五油礦工藝隊,黑龍江 大慶 163000)
2006年-2013年,南一區西部受鉆降、注聚等影響,區域壓力大幅波動,導致區域第三次大面積套損,注采嚴重不完善,區域壓力下降,區塊開發形勢變差。近年來,我們逐漸認識到,合理調整注水、產液結構,做好壓力調控,是防控套損的有效方法。自2013年以來,南一區西部“以縮小平面壓力差異、保持注采平衡為主旨,以調整區域、井間、層間壓力為目的”,進行了區塊的綜合調整,不但有效控制了套損,并且減緩區塊的遞減,取得了較好的開發效果。
南一區西部套損區包括甲塊、乙塊兩個區塊,1960年水驅投產,2006年開始注聚,共計開采6套層系,歷史上共計發生3次大面積套損,截止2013年12月油水井共計706口,其中采油井501口,日產液21932t,日產油1737t,綜合含水92.08%,沉沒度232m;注水井205口,注水量21663m3,注采比0.96,受套損影響,地層壓力僅為7.56MPa,總壓差-2.8 MPa。
1979-1985年南一區西部發生第一次套損高峰;1998-2002年第二次套損高峰;2008年以來第三次套損高峰,2011年套損井數達到峰值195口,2013年水驅年遞減幅度達到18.3%。套損導致注采不完善,氣油比大,地層脫氣現象嚴重。
通過下圖可以看出,套損層位朱要集中在嫩二段標準層占58.19%,薩0-薩II4層段站那14.4%,其他層位分布較少,
2.1 區域間地層壓力低,壓差大
2008年以來,南一區西部經歷鉆降、注聚、控水控液等多次調整,壓力變化較大,區域間壓差大,2013年下降到7.56MPa,總壓差達到-2.86MPa。尤其是2009年西西塊注聚、2011年西東塊注聚,年注水壓力分別上升4.48 MPa、2.56 MPa,加速地層失穩,造成套損。
2.2 平面上壓力分布不均衡
乙塊南部壓力8.5 MPa,北部壓力7.0 MPa,南北壓差達到1.5 MPa;甲塊壓力7.3 MPa,甲塊與乙塊南部壓差達到1.2 MPa。并且從井組注采比分級看,高低井組注采比比例均較大,說明壓力不均衡;從水驅沉沒度等值圖看,沉沒度水平逐年下降,并且存在異常高壓井區。
2.3 層間存在浸水域進水通道及異常高壓層
油層部位套損主要是注采關系不合理造成的異常高壓層,存在注大于采、厚注薄采的現象;油頁巖標準層進水、形成高壓浸水域,使其抗剪強度下降,發生層面滑動。
通過以上分析我們認識到,合理的壓力調控是保證套損區穩定的有效方法,自2013年以來,在注水井全面查套消滅進水源頭的基礎上,“以縮小平面壓力差異、保持注采平衡為主旨,以調整區域、井間、層間壓力為目的”,進行了油水井的綜合調整,有效控制套損,并且減緩區塊的遞減。
調整總思路:縮小區域壓差,調整平面壓力,控制異常高壓層。最終實現,地層壓力穩定,區域壓差縮小,套損區不外擴。
3.1 逐步恢復區域壓力,縮小區塊內部及區塊間壓差
針對南一區西部乙塊壓力南高北低,甲、乙塊壓差大的矛盾,制定“穩甲塊、穩中部、提北部、控南部”的調整思路。根據壓力系統調整原則,制定了各階段壓力調整界限和標準。不超破裂壓力,注聚前留有適當壓力空間,注聚后壓力平穩上升,見效高峰期達到最高值,停聚后不降;注聚前及注聚初期保持高流壓,見效階段高含水高流壓,含水回升期后高采聚濃度高流壓;全過程高于飽和壓力、保持在原始地層壓力附近三年來,針對“兩穩一提一控”水井共計調整440井次;水井共計調整1032井次。
3.1.1 同時對套損區320口注水井全面查套,消滅進水源頭。五礦地區套損區查套320口,終止152口,終止率47.6%。
3.1.2 對核心區第一排注水井下調水量30%,避免形成壓降漏斗。
3.1.3 對乙塊南部高壓區實施周期注水,有效降低南部壓力。
3.2 平衡井間壓力,調整高、低壓井區
以“改變井間液流方向,平面均衡動用程度”為目標,結合“一圖、一程序、兩個原則”進行分析調整。調整原則:采油井高含水井以縮小生產壓差、堵水進行控水,低含水井及時放大生產壓差;注水井高吸水層以調剖、細分控制小層注水,低含水層進行壓裂、酸化改造。
2013年-2016年,針對流壓控制圖油井共計進行調整759井次,其中換大泵35口井,壓裂24口井,上調參231井次,下調參344井次,間抽125井次;水井結合注采比程序,引進了地層系數參與劈分計算,使計算注采比更加準確,三年來共計調整176井次,其中針對高注采比進行調整68井次,低注采比進行調整108井次。
3.3 合理調整注采結構,逐步消滅異常高壓層
治理異常高壓層的工作思路是“泄、調、控兼顧,以控為主”,油水井同步調整,并且必須采取多口水井同時控注。
(1)“泄壓”的主要做法。主要通過在套損集中的的高壓井區,選擇13口報廢井利用淺層補孔泄壓;在高壓區實施油井壓裂泄壓,結合動靜態資料進行選層。
(2)“調整”的主要做法。針對注大于采,連通套損層位注水強度大于4.0m3/d.m層段控注;針對厚注薄采,下調注水井8口,注水強調控制在4m3/d.m以內。
(3)“控制”的主要做法。對薩Ⅱ4以上井段的注水強度大于4.0m3/d.m的調整31口井;修復水井套損層位停注10口井;對套損修復的油井,控制對應層段注水強度10口井;對高含水、高壓層堵水11口井。
治理高套壓井,降低非油層進水風險。放套壓驗證,利用罐車對93口套壓6MPa以上井進行放套壓驗證;重新釋放對套壓放不凈的18口井組織重新釋放;作業處理:對釋放不成功的8口井作業重配。
通過對對南一區西部進行綜合壓力調整后,取得了一些明顯效果:
(1)全區壓力穩步回升,總壓差逐漸縮小。2016年,區域壓力上升到8.2MPa,與2013年對比上升了0.64 MPa,總壓差由-2.8 MPa縮小到-2.2 MPa。
(2)注采比得到恢復,沉沒度水平回升。2016年全區注采比為1.15,與2013年對比上升了0.23;全區沉沒度水平由232m上升到245m,上升了23m。
(3)區塊內部及區塊間壓差縮小。乙塊南北壓差由由1.5 MPa↘0.5MPa;甲塊與南部壓差由1.2 MPa↘0.4MPa。
(4)水驅油層動用程度提高。2016年水驅動用程度50.37%,與2015年對比,上升了7.58%。
(5)井間壓力相對均衡,高壓井點減少。從沉沒度等值圖看,局部高壓井區減少。
(6)區塊套損井數下降,套損形勢趨于穩定。通過三年的綜合治理,2016年套損井數下降到4口。
(7)區塊開發形勢向好。通過三年的綜合治理,水驅半年遞減4.5%,遞減逐漸下降。