海上油田儲層特征及分層注水可行性分析

王柳 白鵬飛 姜雨省 劉鐵明 魏春平

摘要：不同油藏的儲層特征不同，有的油田不適合分注的注采方式。現詳細介紹海上油田儲層的特征，對現有的數種注水工藝進行適應性分析，并探討分層注水的可行性，對相類似的油田的工藝設計起到了示范作用。

關鍵詞：儲層特征;分層注水;可行性

0? ? 引言

不同的儲層對油氣的開采影響不同，清楚地分析儲層的情況，有助于幫助我們合理安排設計油田的開發方案。本文以海上油田為例，介紹其儲層特征，并根據儲層特征尋求最佳的油氣開采方案。

1? ? 海上油田儲層特征

1.1? ? 儲層概況

館陶組地層厚度在250～373 m，為新近系完整沉積旋回的下部粗段，底部以一套燧石礫巖層與下伏地層呈角度不整合接觸，是區域巖性對比標準層。向上過渡為灰白色砂礫巖、中細砂巖與灰綠、紫紅色泥巖不等互層，與上覆明化鎮組呈整合接觸。泥巖顏色均勻、質純、較軟，吸水較強;細砂巖成分以石英為主，長石次之，細粒為主，少見中、粗粒結構，次圓狀，分選中等，泥質膠結、疏松;含礫不等礫砂巖成分以石英為主，長石次之，礫石含量15%～20%，為石英礫，礫徑1～2 mm，顆粒呈次圓—次棱角狀，泥質膠結，十分疏松，鉆井巖屑呈散粒狀;砂礫巖成分以石英為主，礫石含量70%，礫徑1～5 mm，其他成分為中粗粒，次圓—次棱角狀，分選差，泥質膠結、疏松。

館陶組上段以中細砂巖為主，砂巖成分以石英為主，長石次之，細粒為主，少見中、粗粒結構，次圓狀，分選中等，泥質膠結、疏松;下段以砂礫巖為主，礫石含量15%～20%，為石英礫，礫徑1～2 mm，顆粒呈次圓—次棱角狀，泥質膠結，十分疏松，鉆井巖屑呈散粒狀;砂礫巖成分以石英為主，礫石含量70%，礫徑1～5 mm，其他成分為中粗粒，次圓—次棱角狀，分選差，泥質膠結、疏松。

1.2? ? 儲層分布特征

館陶組為辮狀河沉積環境，河道寬度較明化鎮組加大，平面連通性增強，上部Ng1-1砂組砂巖厚度小，橫向分布范圍相對較小，Ng1-1a平均砂層厚度4.5 m;中部Ng1-2/Ng1-8砂組砂巖厚度大，平面分布穩定，平均砂層厚度10～24 m;下部Ng1-9和LNg砂組平均砂層厚度5～7 m，橫向連通性差，受羊二莊斷層控制，斷層下降盤即工區北部河道寬度大，儲層相對發育連片，斷層上升盤即工區南部河道相對較窄，儲層厚度相對小，連片性差。

1.3? ? 油氣分布及類型

館陶組縱向上油層主要分布在Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-9和LNg砂組，分布較為集中;油層平面分布穩定，可對比性強，連通性好，除Ng1-3和Ng1-4砂組具有較統一油水界面外，其余砂組都具有獨立的油水界面。油層分布主要受構造控制，為受巖性影響的層狀構造油氣藏。

1.4? ? 溫壓系統

DST測試資料表明，油田該井組具有正常的溫度和壓力系統。

1.5? ? 流體性質

C/D開發區新近系原油主要為重質常規油，原油性質具有“三高三低”的特點，即高密度、高黏度、高膠質瀝青質，低凝固點、低含蠟量、低含硫量，說明海上合作區的原油經過長距離運移聚集成藏，屬于次生油藏。其中，明化鎮組地面原油平均密度0.923 g/cm3，原油黏度平均86.02 mPa·s，凝固點-11.7 ℃，含硫量0.3%，含蠟量12.2%，膠質瀝青質含量33.62%;館陶組地面原油平均密度0.942 g/cm3，平均原油黏度170.36 mPa·s，凝固點-10.9 ℃，含硫量0.30%，含蠟量6.66%，膠質瀝青質含量36.5%。

天然氣為溶解氣。據D-2井館陶組上段油組溶解氣的實際氣分析：天然氣相對密度0.583 0 g/cm3，甲烷含量96.61%。

地層水屬碳酸氫鈉型，由淺至深，地層水礦化度呈逐漸增大趨勢。

2? ? 現有分注工藝適應性分析

（1）管柱結構與油藏的針對性差，不能實現精細分層。

油藏開發進入中后期后，由于油藏沉積的非均質性和開采過程中油層水流狀況的不均勻性，開采層間差異更加突出，層間干擾更加嚴重，縱向上吸水量不均衡，使注入水沿高吸水層突進，形成無效循環、無效注水。而低滲透層則達不到配注要求，不能有效提高地層能量，致使儲量動用不均衡，造成剩余油分布零散，主要存在于油田邊、角、高點、低滲透層等。采出程度不能大幅提高，既造成很大浪費，采收率又低。水驅開采難度增大，驅油效果低下。因此，必須進一步細分層系，提高低滲透層、薄夾層油層的動用程度。單管籠統注水和平行雙管三層注水的方式無法實現精細注水，必須改進分注工藝才能實現有效注水，提高采收效率。

（2）現有注水管柱井控措施不完善。

海上油田注水管柱暫無井下安全閥或其他井控工具。井控工具是井中流體非正常流動的控制裝置，海上生產設施發生火警、管線破裂等非正常情況時，能自動關閉，實現井中流體的流動控制，是海上完井生產管柱的重要組成部分。

（3）平行雙管分注井管柱結構復雜，檢換管柱程序復雜。

平行雙管分注管柱需采用專用的雙油管座雙卡瓦和雙油管吊卡，起管柱過程中，油管卸扣需用撬杠撐開油管便于坐卡瓦，用手工管鉗或麻繩卸掉一根油管后，再用油管鉗卸掉另外一根油管，程序相當復雜，費時費工。

（4）注水管柱無有效防砂措施，停注后容易返吐。

現有分層注水工藝不能適應中高滲透出砂油藏分層注水。由于海上油田分層注水工藝沒有有效的防砂措施，油層出砂現象嚴重，大排量注水和提液，易造成油層激動出砂。注水井在正常注水時一般不出砂，但一旦停注或測試維護就會大量出砂，從而堵塞注水通道，導致注水困難，甚至注不進水，造成砂埋。

3? ? 分層注水可行性分析

海上油田構造是受羊二莊斷層控制的大型背斜構造，平面上受羊二莊斷層切割，使海上構造分為南北兩部分，即C區和D區，主要含油目的層為上第三世紀明化鎮組下段和館陶組1，油藏埋深較淺，深度范圍在1 180～1 960 m。

館陶組為辮狀河沉積環境，河道寬度較明化鎮組加大，平面連通性增強，上部Ng1-1砂組砂巖厚度小，橫向分布范圍相對較小，Ng1-1a平均砂層厚度4.5 m;中部Ng1-2/Ng1-8砂組砂巖厚度大，平面分布穩定，平均砂層厚度10～24 m;下部Ng1-9和LNg砂組平均砂層厚度5～7 m，橫向連通性差，受羊二莊斷層控制，斷層下降盤即工區北部河道寬度大，儲層相對發育連片，斷層上升盤即工區南部河道相對較窄，儲層厚度相對小，連片性差。

館陶組縱向上油層主要分布在Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-9和LNg砂組，分布較為集中;油層平面分布穩定，可對比性強，連通性好，除Ng1-3和Ng1-4砂組具有較統一油水界面外，其余砂組都具有獨立的油水界面。從儲層特征角度分析，海上油田具備精細分層注水的條件。

4? ? 結語

本文從儲層概況、儲層分布特征、油氣分布及類型、溫壓系統、流體性質等5個方向，分析了海上油田儲層特征以及現有分注工藝的適應性，發現：（1）管柱結構與油藏的針對性差，不能實現精細分層;（2）現有注水管柱井控措施不完善;（3）平行雙管分注井管柱結構復雜，檢換管柱程序復雜;（4）注水管柱無有效防砂措施，停注后容易返吐。在此基礎上，分析了分層注水的可行性。

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收稿日期：2020-03-16

作者簡介：王柳（1982—），男，河北保定人，工程師，注水項目經理，從事分層注水技術開發工作。