李建军
(中国石化胜利油田分公司孤东采油厂,山东 东营 257237)
水平井在九区薄层稠油油藏挖潜中的应用
李建军
(中国石化胜利油田分公司孤东采油厂,山东 东营 257237)
孤东油田稠油单元九区开发20多年,经历了冷采阶段、蒸汽吞吐试采阶段和吞吐+汽驱阶段,矛盾和问题越来越多,剩余油主要集中在主力层边部和非主力油层等难动用区域,分布更加零散,如何挖掘上述剩余油是我们探讨的问题。文章通过精细地质研究、优化水平井井位设计、实施工艺配套等措施,对九区薄层实施水平井挖潜。与直井对比,水平井具有日产油能力高、含水低的特点,取得了较好的效果。
水平井;稠油油藏
随着油田开发技术的进步,水平井开采技术日臻完善,在生产中获得了明显的经济效益,特别是对薄层稠油油藏效果更好。孤东油田九区是典型的这类油藏,该区主力层边部和非主力层具有“薄、差、散、小”的特点,采用直井开发难以形成规则井网,适用水平井挖潜。我们对主力层42、61层边部、非主力层66层的连片区域实施水平井挖潜,有效解决了薄油层储量开发问题,提高了储量动用程度。目前九区已经投产水平井6口,投产后平均单井日产油达到17.3 t/d,是早期投产直井(6.5 t/d)的3倍,是新投直井(8 t/d)的两倍。薄层水平井投产后初产高,含水低,单元采油速率由1.99%提高到2.14%。
孤东油田九区含油面积1.2 km2,地质储量375×104t,存在的主要问题是不同油层储量动用存在差异,主力层中心区油层厚度8~13 m,井网完善,储量动用好,非主力层66层、主力层42、61层的边部油层厚度3~5 m,采用直井开发效益差,储量一直未得到有效动用。例如66层地质储量40.02×104t,累产油只有2.29×104t,采出程度只有5.7%,远低于单元28.98%的平均水平。42层、61层南部井距大,储量动用程度差,有11.5×104t储量未有效动用。
九区66层及42层、61层南部存在油层薄(3~6 m),采用直井开发单井产量低,效益差,但是九区薄层油藏储层发育连片,地层倾角2~3 °,采用水平井挖潜可有效增加控制面积,提高储量动用程度,增加可采储量。因此,在九区实施水平井挖潜主要解决薄层稠油油藏直井开发难度大的问题。
在水平井挖潜实施过程中,重视精细地质研究,提高了新井钻井的成功率。
在水平井设计中,根据油藏数值模拟结果,在水平段方位与长度的优化方面,主要按照以下原则:
(1)水平段位置部署原则。水平段的方向尽量平行于构造线,位置基本处于北部断层与南部边水中间,同时距生产上部层位的老井保持100 m以上的距离,以利于下步吞吐后转汽驱。为保证水平井有一定的产能,保证水平井钻遇油层有效厚度在4 m以上。
(2)垂向位置优化原则。由于水平井设计区较薄(4~6 m),水平段上下移动的余地不大,考虑到内部夹层的位置、稠油防砂等问题(蒸汽超覆、顶底盖层热损失等),垂向位置设计在油层中部。
(3)水平井段长度优化原则。水平井段的长度与油层条件、注汽及采油工艺技术有关。理论计算结果表明,当水平段长度超过220 m以后,蒸汽干度已降为0,温度和储量动用程度也下降,周期产油量和峰值产量的增长不明显,因此,在目前工艺条件下,热采水平段的最佳长度为200~250 m。考虑到九区有效厚度较薄的具体情况,在实际设计中尽可能加大水平段长度以求控制更多储量。例如,GD9-P1井设计水平段长度450 m,采用分段投产,先期投产的筛管段长度186.4 m,兼顾单井控制储量的技术界限与热采注汽效果。
对砂体边部无老井资料区域通过约束地层反演,落实储层发育。例如九区主力层61层南部老井数量少,从普通地震剖面上只能做出较粗的构造描述,不能满足水平井设计要求。为降低钻新井风险,我们对该区进行了地层返演,落实砂体构造和厚度分布情况。结合返演结果和周边老井生产情况分析,进行井位设计,完钻后,水平段钻遇油层235 m,投产后日产油15 t/d,综合含水31.1%。
在断层附近应用水平井薄层挖潜时,由于断层上下盘的牵引作用,砂体构造可能发生变化,通过地震资料判断断层附近砂体构造较困难。由于新井井区断层附近无钻遇资料,通过其他层系新井加大进尺,落实水平井目的层地层发育情况。例如通过R2-X1井证实薄层66层在断层附近砂体发育连续且构造平缓,成功设计GD9-P2井。
加强钻井过程中的调整,在GD9-P2实际钻井过程中,钻至1 579 m时,根据钻井情况发现该井砂体实际发育比原认识更加复杂,因此及时对原设计进行了修订,靶点坐标由原来的两个增加到三个,提高了设计精度,降低了设计风险,该井水平段钻遇油层厚度334.4 m,投产后日产油达到23 t/d,含水仅6.8 %。
针对九区稠油的生产特点,对调整新井从工艺、地面方面进行新工艺配套。主要有以下几方面:①水平井采用筛管完井。针对水平井套管射孔完井,完善程度低,射孔后防砂占井周期长的问题,结合孤东油田稠油油藏的特点,为提高油井完善程度,降低由于打开不完善造成的表皮系数高,提高水平井产能,九区水平井全部采取了筛管完井。②采用注汽新工艺。由于水平井注汽在水平段长,水平段两端地层吸汽量不同,顶端吸汽量要小于末端,为此,GD9-P1、GD9-P3井采用多点分配注汽管柱进行注汽,均衡水平段吸汽量。③配套智能滚筒抽油机,实现了长冲程、慢冲次,提高了抽油泵充满系数,提高了泵效。
九区实施水平井挖潜以来,取得了明显的效果,水平井产量明显高于直井。截至目前,九区共投产薄层水平井6口,投产后日产油达到104t,平均单井日产油17.2 t/d。通过水平井挖潜,新增动用储量41.4×104t,新增可采储量9.4×104t,提高采收率2.5%。
九区本次调整主要是利用水平井对储量动用差的油层实施挖潜。实践证明,稠油油藏采用水平井进行挖潜与直井相比增产效果显著。由于水平井的泻油面积大,较低的生产压差就会有较高的产量。与直井对比,水平井日产油能力高、含水低,对于薄层稠油油藏,具有明显优势。
在水平井挖潜过程中,应首先落实砂体发育情况,同时根据钻井时出现的异常情况作出相应调整,降低水平井开发风险。对薄层油藏,前期的地质研究、水平井位置、水平段方位、长度优化对提高水平井开发效果具有显著作用。选择合适的水平井配套工艺技术可以起到提高水平井产能的作用。
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Horizontal Well in Nine Area Thin Layer Thick Oil Oil Deposit Tapping Latent Potentialities Application
Li Jianjun
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horizontal well; thick oil oil deposit
TE355
A
1000-8136(2011)06-0037-02