特高含水油藏開發后期剩余油精準挖潛技術

李石權，范莉紅，鄧彩云，任瑞峰，魏祥華，盧旭寧

(中國石化中原油田分公司采油一廠，河南濮陽 457001)

文中油田“老三塊”位于東濮凹陷中央隆起帶文留構造中部，包括油藏特征相近、構造上相對獨立的文10、文15以及文25東3個區塊，屬中滲復雜斷塊油藏[1]，石油地質儲量為2 083×104t，標定采收率48.18%，可采儲量1 003.59×104t。2014年底，文中油田“老三塊”采出程度已達44.01%，綜合含水高達95.21%，已進入高采出、特高含水開發后期，剩余油分布特征和影響因素復雜。一方面剩余油受沉積微相、層內夾層分布規模與展布狀況等地質因素控制；另一方面剩余油受平面與層間長期注采調整的工程因素影響；此外，剩余油的分布還受到研究手段和研究精度、深度不夠的影響[2]。因此，目前剩余油分布高度零散，分布特征的準確認識和描述難度很大。隨著開發程度的深入，原有意義上的“精細開發”無論是油藏的認識精度、描述手段還是工藝技術手段均難以滿足進一步提高水驅采收率的需要，因此，迫切需要對水驅開發潛力再認識，搞清剩余油分布規律，提出切實可行的開發技術政策，實現區塊穩產，最終達到提高文中油田采收率的目的。

1 剩余油潛力分析

1.1 水淹層測井二次解釋結果定性分析[1-3]

為了明確水淹層(尤其是厚油層)的剩余油潛力，進行了測井二次解釋，結果表明，籠統解釋為一級水淹的厚油層(圖1)，測井二次解釋后層內還存在中水淹、弱水淹以及未水淹層段(圖2)。另外，對歷史上連續的剩余油監測資料跟蹤對比，強化了層間和層內剩余油認識。文中油田“老三塊”水淹層測井二次解釋結果見表1，從表中數據可以看出，厚油層內中—弱水淹段及未水淹段是韻律挖潛與提高采收率的主要儲量基礎。

圖2 Y井5號層剩余油細分解釋結果Fig.2 Detailed explanation of residual oil of well Y (5#)

表1 文中油田“老三塊”水淹層測井二次解釋結果統計Table 1 Secondary logging interpretation of waterflooded intervals in Wenzhong oilfield

1.2 油水兩相相對滲透率曲線法定量分析[4-6]

利用文中油田“老三塊”油藏天然巖心，在模擬地層溫度下，室內測定油水平均相對滲透率曲線(圖3)，束縛水飽和度為28.2%，殘余油飽和度為24.8%，由公式(1)可求出原始含油飽和度為71.8%，由公式(2)可求出水驅油效率為65.5%。

Soi=1-Swi

(1)

(2)

式中Soi——原始含油飽和度，%；

Swi——束縛水飽和度，%；

Sor——殘余油飽和度，%；

Ed——水驅油效率，%。

圖3 油藏平均油水相對滲透率曲線Fig.3 The relative permeability curves of average oil and water

(3)

Er=Ed×Cr

(4)

式中Cr——注水波及體積系數，無量綱；

fw——含水率，%；

Er——采收率，%。

依據注水波及體積系數與含水率的關系(式(3))，當油藏含水率為98%、注水波及系數達到90%時，可計算出水驅采收率為59.0%，計算剩余可采儲量可達312.24×104t。從計算結果可以看出：文中油田“老三塊”油藏剩余油儲量較大，必須進行深入認識與刻畫，如果采用新工藝、新技術進一步提高注入水的波及系數，“老三塊”油藏的采收率可以進一步提高。

2 剩余油分布特征精細研究

2.1 儲層精細劃分[7]

針對文中油田“老三塊”的地質特點，本次研究選用了平均孔隙度、平均滲透率、有效厚度、儲能系數、地層系數以及流動帶指數6個指標從不同側面對儲層進評價，確定了文中油田儲層分類評價各參數的下限值。平均孔隙度和平均滲透率來源于儲層測井解釋成果庫。儲能系數反應儲集層的儲集能力，用孔隙度Ф和有效厚度H的乘積來計算。儲能系數越大，相應儲層的存儲能力也就越大。地層系數反應儲集層的生產能力，用滲透率Κ和有效厚度H的乘積來計算。地層系數越大，油井的單井產量也就越高。流動帶指數FZI是一個能夠表征儲層孔隙結構特征的參數，其數學表達式如下：

(5)

式中 Ф——孔隙度，%；

Κ——滲透率，mD；

利用評價標準并結合測井二次解釋成果對文中油田非取心井鉆遇的各小層進行了系統評價，將儲層劃分為一、二、三類。

表2 文中油田主力區塊小層分類指標評價標準Table 2 The evaluation standard of small layer classification for main block in Wenzhong oilfield

表3 文中油田主力區塊小層綜合評價匯總Table 3 The comprehensive evaluation summary of small layer for main block in Wenzhong oilfield

由評價結果可以看出，從剖面上看，一類層有33個，儲量為1 242.1×104t，占總儲量的58.49%，平面上含油面積大，縱向上油層厚度大；二類層有38個，儲量為597.9×104t，占總儲量的28.15%，平面上含油面積較大，油層鉆遇率一般小于70%；三類層有40個，儲量為283.7×104t，占總儲量的13.36%，主要分布在文25塊沙二下21、沙二下33和沙二下44，文15塊沙三上23、沙三上31和沙三上43。

2.2 剩余油分布研究

文中油田“老三塊”剩余油分布具有“普遍存在，局部富集”的特點。如圖4所示，通過一類層和三類層巖心的剩余油飽和度分布頻率可以看出，一類層和三類層巖心的剩余油飽和度在20%～50%之間，表明一類層和三類層中的剩余油“普遍存在”；一類層剩余油形成的主要原因是一類層層內夾層影響，三類層剩余油形成的主要原因是層間非均質影響。

依據測井二次解釋成果對文中油田“老三塊”油藏的厚油層進行精細刻畫(表4)，發現共有51個“局部富集”是指“老三塊”油藏的二類層由于構造復雜、斷層遮擋及井網損壞導致注入水難以波及形成平面剩余油，或者由于層間非均質性嚴重，層內物性相對較差的儲量動用程度較低而形成的層間剩余油。“局部富集”的剩余油分布主要類型見表3，其中以層間干擾型和斷層遮擋型剩余油為主(圖5、圖6)，分別占總剩余可采儲量的36.2%和27.6%。

韻律層，仍有39.8%的厚度存在大量剩余油，厚油層內剩余油可采儲量為104.6×104t。如果采用新工藝、新方法進一步擴大水驅波及體積，實現油藏深度水驅，文中油田“老三塊”油藏厚油層內采收率可以提高5%。

圖4 文中油田“老三塊”層內剩余油飽和度分布頻率統計Fig.4 The frequency of residual oil saturation distribution of intervals in Wenzhong oilfield

表4 文中油田“老三塊”厚油層內剩余潛力分析Table 4 Potential of remaining oil of thick intervals in Wenzhong oilfield

表5 文中油田“老三塊”剩余油分布狀況Table 5 Residual oil saturation distribution in Wenzhong oilfield

圖6 文10塊層間干擾形成的剩余油Fig.6 The inter-layer interference residual oil of block Wen-10

3 高含水期剩余油挖潛技術

依據“老三塊”油藏剩余油“普遍存在，局部富集”的基本特征，以分類儲層中剩余油分布規律為基礎，以井組為單元，制定相應的開發政策、匹配相應的井網井距、注水壓力、注水強度、采液指數、生產壓差等開發參數進行提高采收率礦場實踐[8-10]。

3.1 恢復完善一類層注采井網，實現韻律挖潛

根據一類層剩余油潛力分布狀況、夾層分布狀況及現有井網狀況，通過轉注、大修恢復注采井點，同時依據井組內含水率的變化規律，適當抽稀井網，拉大注采井距，以井組為單元，重建一類層井網。在此基礎上，通過油井換大泵、鉆塞歸位、泵加深等技術手段，放大生產壓差，合理提高厚油層采液速度；采用注水井調剖(驅)、油井化學堵水啟動韻律性厚油層低滲部位，特別針對帶夾層厚油層，利用夾層封堵高含水層，通過選擇性射孔減小層內干擾。

表6 文中油田“老三塊”分類儲層開發對策Table 6 Tapped way of classified intervals in Wenzhong oilfield

3.2 提高次級二類層水驅動用程度

依據文中油田二類層局部水淹嚴重的基本特征，依靠細分技術，對二類層進一步細分為二類層和次級二類層，充分挖掘次級二類層潛力。通過大修、轉注、補孔，進一步完善注采井網，對剩余油相對富集區調整水驅方向；通過水井分注、調配和油井對應補孔、堵水，精細層間調整，對注水困難的差層井組，縮小層間級差，配套高壓分注，實現水驅動用，改善注水開發效果。

3.3 強化注水，實現三類層單注單采

針對“老三塊”油藏三類儲層平面上連片分布和層間疊合性較差的基本特征，通過多級段分注、下4寸套等方法，建立單注單采三類層注采井網；通過增壓、增注等手段，提高三類層注水能力；油井采用進罐單拉，減小生產回壓，匹配合理的泵徑、沖程、沖次和沉沒度等生產參數，盡最大可能放大生產壓差，提高油井生產能力。

4 現場應用效果

將研究成果應用于礦場實踐，三年來實施分類儲層挖潛工作量152井次，文中油田“老三塊”油藏日產油穩定在230.0 t/d左右，含水穩定在95.0%左右，自然遞減控制在10.0%以內，水驅控制和動用程度分別提高7.21%和3.85%，采收率提高了1.5%。3年來累計增油量5.33×104t，累計創直接經濟效益25 520×104元，投入費用16 302×104元，投入產出比為1∶1.57。

5 結論

(1)文中油田“老三塊”油藏高含水開發后期剩余油潛力依然較大，通過油水兩相相對滲透率曲線法分別計算的剩余油可采儲量為312.24×104t。

(2)水淹層測井二次解釋及分類儲層精細劃分結果表明，文中油田“老三塊”油藏高含水期剩余油呈現“普遍存在，局部富集”的基本特征，各類儲層剩余油分布差異大。

(3)礦場應用效果表明采用分類對待的系統性增產工藝方法可以保證“老三塊”油藏持續穩產，3年來采收率提高了1.5%，投入產出比為1∶1.57。