阿尔油田低渗透岩性油藏关键开发技术研究

梁星如，郭发军，任季平，杨小陈

(中油华北油田分公司，河北 任丘 062552)

引 言

阿尔油田位于二连盆地东北部的中蒙边界上，凹陷总面积约2 200 km2，中国国内面积为650 km2。2008年获得工业油流，实现了勘探突破［1-2］。由于发现时间短，对地下地质特征认识程度低;构造多期活动，地层剥蚀与沉积变化交织;储层近物源快速堆积，横向变化大，物性差，属特低渗透油藏。与国内其他特低渗透油藏相比，具有储层结构复杂，连通性差，油藏类型复杂等特点［3-4］。针对该区油藏十分复杂的地质特征，为了整体评价快速落实储量规模，探索对该油藏有效开发的技术途径，结合该区位于高寒区的实际状况，开展了有效开发配套技术的研究与应用，初步形成了适合该油藏有效开发的几项关键技术。

1 评价建产一体化技术

油藏评价是指通过应用适合的技术对目标油藏进行研究，进而确定目标油藏类型、储层物性、油层特征、资源规模及开发可行性等分析内容，以指导对油藏开发模式的建立。实现阿尔油田低渗透岩性油藏有效开发的基础是资源量的落实。

评价建产一体化首先是对目标油藏开展整体性的评价，其中关键是精细立体三维地震解释，准确落实构造形态［5］，在结合地层划分与对比基础上，确定油藏评价主力目的层，在阿尔油田重点是针对腾一下段的主要油层编制油组顶面的构造形态图。

其次是通过沉积微相研究和先进储层预测技术相结合，精细刻画砂体边界与空间展布。构造精细刻画和储层分布特征认识的基础上，科学构建油藏成藏模式，为整体、速评价奠定基础。在本区主要是依据地层对比和地层层序特征，确定腾一上段与腾一下段为区域性不整合面，在该不整合面之上地层变化快、剥蚀严重，不整合面之下油层纵向发育不一致，且储层与生油层直接接触，从而构建了地层岩性油藏的成藏(图1)。

图1 阿尔凹陷油气成藏模式示意图

应用该成藏模式，以评价建产一体化为方式整体部署9口开发井网基础井。经钻探，实现了阿尔3、阿尔4这2个局部构造间的含油连片。

经整体评价实现了规模资源的整体探明后，编制建产的开发概念方案，实现评价建产一体化。主要是根据低渗透储层特征、油层分布、油藏性质、储量规模等，优化开发层系和井网、确定储层改造的主要方式及提高开发效益的关键配套技术，为整体开发提供技术保障。

2 丛式井与水平井相结合的井网优化技术

整体评价认为，阿尔3—阿尔4构造区尽管油层横向变化快，但在平面上形成了油层的叠加连片。纵向上油层发育程度差异大，在构造主体部位的阿尔3、阿尔3-1及阿尔4井区油层较发育，单层厚度有一定变化，纵向上分布也较零散、井段较长;在洼槽区油层纵向上分布集中、油层较单一(图2)。针对该类油层分布特点［6-7］，在油藏工程论证中，需主要考虑从地质条件出发，最大限度地控制和动用绝大多数的油层和储量;从生产需要出发，需最大限度地使油层有效地投入注水开发，提高驱油效率;从经济效益出发，需降低钻井工作量，间接提高经济效益。

图2 阿尔26井—阿尔4井油藏剖面图

根据油层发育特点，采用丛式井和水平井相结合的布井方式。在含油井段长、油层较发育的构造主体部位(如阿尔3、3-1、阿尔4等井区)，采用丛式井开发，在保护环境的同时，通过钻井、压裂等作业，可提高油田开发效益;而在油层发育单一的洼槽区(如阿尔3-90井区等)，根据地层倾角地应力解释、微地震裂缝监测、数值模拟等多项技术综合研究，确定采用交错排状注水井网的直井注水、水平井采油的方式开发，共钻水平井23口，大大降低了钻井数量。

3 直井多层与水平井多段的储层压裂改造技术

阿尔油田储层常规单井试油产量一般不超过3 t/d，其中80%的井不具有自然产能，因此储层改造就成为制约油田有效开发的关键因素。国内技术调研［8-9］后，形成了以裸眼封隔器+滑套、水力喷射分段压裂技术为主体，全程裂缝监测为指导的水平井多段与直井多层体积压裂改造技术。为避免裂缝间干扰影响产能，根据油藏的物性特征、裂缝的方位、导流能力以及注水井网分布等，进行了裂缝数目和长度优化。

阿尔油田水平井水平段为300～400 m，水平井钻遇砂层的厚度一般为25～30 m。裂缝间距为人工裂缝高度的1.5倍较佳，因此裂缝高度按照30 m计算，优化裂缝间距为40～60 m。压裂施工规模上，水平段跟部与趾部确定裂缝半长为100 m;为防止水平段中间位置早期见水，优化裂缝长度为80 m;其他位置裂缝长度优化为110 m(图3)。阿尔油田通过利用直井多层、水平井多段压裂技术的应用，使直井日产量达到6 t/d以上;水平井日产量达到15 t/d以上，有效地改善了油藏的开发效益。

图3 水平井注采井网与造缝长度示意图

4 精细分层注水开发技术

从阿尔油田笼统注水吸水剖面的统计结果看，笼统注水井层间矛盾突出，不吸水层占32.7%，3.9%的强吸水层吸水量高达40.7%;注入水具有明显的单层突进及平面舌进，部分井存在注水不见效，产量递减快，见效后含水上升较快且油井提液困难等现象［10］。为改善阿尔油田的注水开发效果，建立有效驱替压力系统，根据水井储层发育情况，对注水井采用分层注水方式进行开发，目前已经实施了整体分注。

分层注水以多级多段为主，占总井数的84.2%，实施分层注水措施后，强吸水层的吸水量大幅度降低，在一定程度上控制了注入水的单层突进。如阿尔3-272井实施分层注水前，4～5号小层不吸水，9～10号小层强吸水，吸水高达73.6%，实施分层注水后，各个小层吸水变得很均匀，分注效果明显。

5 应用成效

阿尔油田在发现时间短(2008年第1口探井获得工业油流)，钻探程度低、资料少、成藏条件认识程度低的前提下，通过评价、建产、开发一体化的研究与技术攻关，自2010年以来历经3 a开发实施，落实了储量规模，完成新建产能34.3×104t。至2013年8月底，累计产油量超过40×104t，不仅实现了二连油田产量的稳定和回升，而且创造了显著的经济效益和社会效益。

6 结论

(1)应用构建的地层岩性成藏模式，以评价建产一体化为方式，整体部署9口开发井网基础井，经钻探实现了阿尔3、阿尔4这2个局部构造间的含油连片。

(2)采用交错排状注水井网的直井注水、水平井采油的方式开发可大大降低钻井数量。

(3)直井多层与水平井多段的储层压裂改造技术可有效改善阿尔油田低渗透岩性油藏开发效果。

(4)精细分层注水可使各个小层吸水变得均匀，在一定程度上可控制注入水单层突进。

［1］赵政璋，杜金虎，等.从勘探实践看地质家的责任［M］.北京:石油工业出版社，2012:142-154.

［2］赵贤正，降栓奇，淡伟林，等.二连盆地阿尔凹陷石油地质特征研究［J］. 岩性油气藏，2010，22(1):12-17.

［3］李强，辛仁臣，杨玉峰.英台—大安地区坡折带对姚家组下部沉积的控制［J］.大庆石油地质与开发，2004，23(3):17-19.

［4］梁星如，吕传炳.华北油区隐蔽油藏评价关键技术［J］.特种油气藏，2006，13(2):33-35.

［5］肖阳，唐谨，孙朝辉，等.二连盆地阿尔凹陷油气成藏条件及油藏类型［J］.中国石油勘探，2010，15(2):41-44.

［6］罗群.陆相断陷盆地坡折带成因类型及控砂模式——以南堡凹陷为例［J］.油气地质与采收率，2008，15(6):10-13.

［7］高鹏，秦成岗，全志臻，等.陆架坡折带的识别及其与油气藏的关系——以番禺低隆起—白云凹陷北坡21Ma陆架坡折带为例［J］.油气地质与采收率，2011，18(5):14-17.

［8］吕大炜，李增学，孙静，等.浅析陆相湖盆坡折带理论及其对沉积的控制［J］.大庆石油地质与开发，2008，27(3):25-27.

［9］杨道庆，赵追，贾曙光，等.东庄次凹边缘断层坡折带对油气成藏的作用［J］.大庆石油地质与开发，2002，21(3):14-15.

［10］何贤科，陈程.低渗透油田建立有效驱替压力系统研究［J］. 特种油气藏，2006，13(2):56-57.