王金輝,鄒紅亮,李艷平,屈 偉,郭 忠
(中國石油新疆油田分公司勘探開發研究院,新疆克拉瑪依 834000)
試油是油田勘探工程現場的最后一道工序,主要目的是判斷流體性質和產能大小[1–2],常規試油過程中油井產量的影響因素通常分為地質因素和工程因素[3]。其中,地質因素是決定油井產量高低的主要因素;同時,措施增產及流體性質對產量的影響也很重要。研究其主要影響參數,找出關鍵因素,將會更好地為油田開發提供重要的依據。滴南15區塊共試油6口井9層,其中,滴南15井單層最高日產油339.11 t,其他單井試油效果差異大,通過分析影響試油效果的主控因素,旨在為該區產能評價、方案編制等工作提供依據。
滴南15區塊上烏爾禾組油藏位于準噶爾盆地中央坳陷東道海子凹陷東斜坡,根據巖性和電性特征,上烏爾禾組自下而上劃分為烏一段、烏二段和烏三段。烏一段巖性以灰色砂礫巖為主,夾薄層灰色泥巖,厚度為50~110 m;烏二段巖性主要為灰綠色砂礫巖、含礫砂巖與褐色泥巖互層,是該區主要的油層發育段,厚度為110~150 m;烏三段巖性以灰褐色–褐色泥巖和粉砂質泥巖為主,夾灰色–褐灰色泥質粉砂巖、泥質細砂巖、砂礫巖,厚度為70~100 m。烏二段整體壓實作用較強,原生孔隙欠發育,儲集空間主要為粒間溶孔、粒間孔、粒內溶孔、礫緣縫和微裂縫。油層孔隙度為4.5%~12.0%,平均7.7%,空氣滲透率0.01×10-3~260.00×10-3μm2,平均0.575×10-3μm2,屬于特低孔、特低滲儲層[4]。
滴南15區塊二疊系上烏爾禾組整體為向南西傾的單斜,地層分布穩定。發育北東–南西向及北西–南東向兩組斷裂,具備形成斷塊油藏的地質條件。平面上被斷裂分割為兩個斷塊油藏,南部為滴南14井區,北部為滴南15井區。滴南15區塊試油6口井9層,獲工業油流井5口井8層,其中3口井長期試采,試油效果差異大(表1)。

表1 滴南15區塊上烏爾禾組烏二段試油統計
在探井試油過程中,試油時間不長,井間距較遠,可將單井滲流模型理解為平面徑向流模型,其產量公式:

式中:q為油井產量,m3/d;Rw為井眼半徑,m;Re為供給半徑,m;pe為供給邊界外壓力,MPa;pw為井底壓力,MPa;k為有效滲透率,10-3μm2;h為有效厚度,m;μ為流體在地層條件下的黏度,mPa·s。
從公式可以看出,影響油井產量大小的因素有生產壓差、有效滲透率、有效厚度、流體黏度及供給半徑[5–6]。由于生產壓差因井而異,往往為了達到最好的效果而選擇不同的壓差值,為更好地對比試油效果,常常采用米采油指數進行評價[7–8],應用單因素分析法來判斷參數的相關程度。
從試油結論來看,6口井9層中除2口井2層為油水同層、1口井為含油水層外,其他5口井6層均為油層。該區試油井均采集了壓力恢復測試資料,由于壓裂后對原始儲層進行了改造,原始地層有效滲透率無法真實反映物性參數的影響,故有效滲透率均選用了試井模型解釋結果。根據有效滲透率與米采油指數的散點分布關系,表明在識別出油層的情況下,儲層有效滲透率越大,滲流能力越強,米采油指數也越高;米采液指數能較好地反映出油井產液能力,與儲層有效滲透率具有明顯的正相關關系(圖1)。

圖1 試油層有效滲透率與米采油指數、米采液指數散點分布特征
該區塊含油飽和度差別不大,滴南15井區含油飽和度平均為56%,滴南14井區含油飽和度平均為54%,可判斷含油飽和度對該區塊油井試油效果影響不大。縱向不連續的厚油層試油方式大多采用合試,僅從單位油層厚度與試油效果來看,試油層數、試油總厚度與米采油指數、米采液指數無相關性(圖2)。油層厚度為5~10 m,試油層段能夠獲得較好的產能。

圖2 試油層油層厚度與米采油指數、米采液指數散點分布特征

表2 滴南15區塊壓裂增產措施效果統計

圖3 試油井壓裂規模大小與試油產量關系
滴南15區塊壓裂液返排率不高,平均為65%,油水同層和含油水層壓裂返排率較高,退液能力強。油層壓裂液退液及時,地層欠液少,試油效果相對較好,壓裂液返排不徹底,滯留在儲層中,影響試油生產壓差[9–15]。因此,壓裂施工過程中要合理調整悶井時間,自噴求產時逐級擴大油嘴放噴,做到不間斷排液。
滴南15區塊油藏被斷裂遮擋,北側滴南15井區油藏壓力系數為1.40,原油密度為0.824 5 g/cm3,南側滴南14井區油藏壓力系數為1.17,原油密度為0.839 6 g/cm3,斷裂兩側油藏處于不同的壓力系統,流體性質存在差異(表3)。從取得的地面原油樣品分析來看,均屬于輕質原油,其中滴南14井區50 ℃地面原油黏度略大,地層流動系數小于滴南15井區,對試油效果有一定的影響。

表3 滴南15區塊上烏爾禾組油藏地面原油性質
滴南15區塊油藏中部埋藏深度3 700 m,地溫梯度2.5 ℃/100 m,油藏中部溫度109.0 ℃,在地層條件下,原油黏度小于1.00 mPa·s,原油密度0.650 0 g/cm3,差別不太明顯,綜合認為流體性質對試油井產量有影響,但不是影響試油效果的關鍵因素。
(1)油層物性參數是影響試油產量效果的關鍵因素,在壓裂自噴求產的條件下,油層厚度大,有效滲透率高,則油井日產油量較高,對于薄層、縱向不連續的油層,油層厚度為5~10 m,單試或2層合試能達到較好的開采效果,盡量減少大段合試合采。
(2)對于特低孔、特低滲油藏,壓裂規模是獲得工業油流的保證,滴南15區塊控制加砂比約15%,具有較高的返排率,自噴試油產量較高。
(3)滴南15區塊為斷塊油藏,斷裂兩側油藏屬于不同的壓力系統,流體性質存在明顯差異,但不是影響試油效果的關鍵因素。