特高含水期剩余油动静结合挖潜对策研究

李文龙

(中石油大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江 大庆163113)

特高含水期剩余油动静结合挖潜对策研究

李文龙

(中石油大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江 大庆163113)

大庆油田萨北开发区综合含水率目前已跃居全油田第二高，如何找准剩余油分布位置并制定合适的挖潜对策已成为现阶段降本提效的关键。与以往单纯从开发角度分析不同，依靠近年来井震结合油藏描述技术精度的逐步提高及成果的广泛应用，现已形成配套的动静结合潜力预测方法，并针对不同类型剩余油提出了相应的挖潜对策。主要包括断层再认识措施潜力分析，断层边部聪明井高效挖潜模式以及储层预测潜力综合调整3个方面。研究成果有效指导了特高含水期措施挖潜并已见到了实效。

井震结合；油藏描述，动静结合；剩余油挖潜

大庆油田萨北开发区于1966年投入开发，截止到2016年，纯油区平均井网密度已达到123.7口/km2，水驱平均综合含水率94.78%，跃居全油田第二高，特高含水期稳油控水难度越来越大。随着近年来井震结合技术的不断进步，油藏描述精度逐步提高，使得方案调整细化到单层、措施方案个性化设计、开发部署聪明井成为了可能，坚持采用动静结合的方法进行潜力区预测，已见到了突出实效。

1 断层再认识措施潜力分析

随着井网逐渐加密，地下构造认识不断清晰，大量5m以内的小断距断层被解释出来，但对这些在油田开发中起到重要遮挡作用的小断层，后期精度验证明显不足，容易造成开发对策上的失误。

1.1 应用小断层成因精细解释方法进行老油田断层再认识

北过断层区断距在5m以内的95号、96号断层历次构造认识结果不统一(图1(a))，仅基于钻井资料原认识成果，该区存在94号、95号、96号这3条断层；依据2012年油层组级井震结合构造研究成果，95号断层碎裂成2条，96号断层走向、倾向发生变化，碎裂成6条小断层；依据2014年砂岩组级井震结合研究成果，存在2条95号断层及1条96号断层。断层解释精度低，断点组合率仅为78%，急需解决这一问题，以指导新井射孔及老井措施优选，进行断层区剩余油合理开发。

采用成因控制细化断层认识，应用井对比断点、地震解释断层、断层三维空间组合的小断层描述方法进行构造落实，通过砂体展布、开发动态资料进行准确性验证，最终核销了96号断层，认识过程如下：

1)断层成因分析 断点集中分布于PⅠ(葡萄花油层分成2个油层组(PⅠ和PⅡ)，PⅠ内分2个砂岩组(PⅠ1～4和PⅠ5～7)，PⅠ5～7内分2个沉积单元(PⅠ5+6，PⅠ7)；PⅡ内分4个砂岩组(PⅡ1～3、PⅡ4～6、PⅡ7～9、PⅡ10)、10个沉积单元(分别是PⅡ1、PⅡ2、PⅡ3a、PⅡ3b、PⅡ4+5、PⅡ6、PⅡ7、PⅡ8+9、PⅡ10a、PⅡ10b)油层顶面附近。依据大庆长垣构造应力研究成果[1]，结合萨北全区分析认为，研究区断层主体应为次级北东-南西向伸展应力分量作用下进一步活动形成的北西-北北西走向的正断层，94号断层主体部分为北北西走向较为合理(图1(a))，95号、96号断层走向多样，以南北、北东向为主，与区域断层分布相差较大，存在认识问题。

2)断层空间组合 依据断点位置、断距变化进行空间组合(图1(b))，结果显示94号断层断面合理下倾，断开地层；95号、96号断层断面过于平缓，倾角小于30°，不符合正断层地质成因规律[2]。

3)断层地震解释 将断点数据经井震结合深-时转换到地震剖面上[3]，94号断层清晰可见(图1(c))，95号、96号断层断距在5m左右，已达到地震分辨率极限[4]，剖面显示断层平缓、碎裂，解释牵强，且存在于油层组内部，不能明确指示是由PⅠ组大规模砂体展布、还是由断层引起的同相轴变化。通过制作对小断层有一定识别作用的地震蚂蚁体切片[5]，在PⅠ顶断点位置只存在94号断层，看不到其他断层。

4)井对比断点 经对比发现，该区基准井北3-3-66井PⅠ7标准层钙尖附近出现另一相似钙尖，造成了地质认识失误。将基准井PⅠ7界限上调4m，核销断点，对比更加合理，层位无缺失。将调整后的基准井(北3-3-66井)与周围井进行统层等时追踪[6]对比(图1(d))，使北3-3-P89井断点消失，界限上移，PⅠ7单元砂体下窜至PⅡ油层组上部。

5)砂体展布证据 原沉积相带图(图1(e))上，PⅡ2单元整体砂体规模较大，但画圈处出现河道内大面积表外区，而其上临层PⅡ1单元砂体规模较小，但在相同位置出现坨状砂体，推测该砂体应属于PⅡ2单元。说明界限上移，核销断点是合理的。

6)生产曲线判断 原96号断层延伸近1km，按位移-长度关系，该断层纵向应断穿多个层位，将影响断层两侧油水井的注采关系[7，8]。分别选取原96号断层两侧的油水井，从26年的开发曲线(图1(f))上看，当水井(北3-3-66井)提高或降低注水量时，油井(北3-2-63井、北3-4-70井)产液量均随之而动，说明3口井井间连通，应该核销断层。

1.2 核销断层区措施调整见到实效

在断层区开发政策上，为了避免断层附近压力波动较大导致断层再次激活，引起断层区成片套损，措施调整上的要求是断层附近100m不能压裂，断点上下各预留3～5m不射孔、补孔，并且距离断面150m范围内不能部署注入井。该次核销了96号断层，其延伸近1km，包含23个断点，这一范围内存在可观的措施调整潜力，可实施压裂、补孔等手段挖潜剩余油。

B3-D4-70位于原96号断层区(图1(a))，开采PⅡ、G(高台子)油层，采用反九点法面积井网注水开发。结合研究成果，核销该井PⅡ4+5单元原4m断距断点，使得该井可执行措施增产。措施前日产油2.5t，针对PⅡ1(2)～PⅡ2、PⅡ3(1)～PⅡ4+5(2)、PⅡ8～PⅡ10(2)这3段分别实施普通压裂和多裂缝压裂后日增油8.1t，含水率下降3.56%，取得明显效果，有效挖掘了剩余油。

2 断层边部聪明井高效挖潜模式

2.1 复杂断层区定向井部署存在的问题及剩余油潜力分析

复杂断层区由于断层认识难度大，多年来开发程度较低，表现为断层区井网密度低、含水率低、采出程度低。依目前井震结合构造研究成果，萨北开发区纯油区西部共有大小断层49条，断层的组合关系和延伸长度都发生了较大变化。从目前已有井网与断层分布叠合关系分析，由于萨北开发区油层断层的普遍封闭性[9]，造成复杂断层区注采极不完善，断层边部存在大量的井网控制不住型剩余油，是目前阶段剩余油的集中富集区[10]。

对于断层边部剩余油，为获得更多的可射孔视厚度以及避免钻遇断层导致的目的层断失问题，一般采取部署平行断面大位移定向井挖潜，挖潜方式较为单一，且投入较高；考虑到断层破碎带两盘发育的差异性[11]和断层与地层倾向的匹配关系，定向井一般设计在反向断层下盘断层圈闭之中[12]，而对于其他断圈类型则应用较少，应用类型过于单一，不利于复杂断层区整体开发；在定向井井轨迹参数设计方面，目前一律采取倾角与断层一致、方位角垂直断层走向方向设计，使得对于包含多套开发层系研究区，定向井井位经常不能处于每套井网完善注采关系的最佳位置，不利于剩余油的高效开发。

图1 断层再认识及核销断层区措施潜力

2.2 断层边部聪明井8种挖潜模式

因此，针对复杂断层区开发仍存在的3个问题，提出断层边部聪明井挖潜模式，结合已有开发井网注采关系分析，在挖潜方式、应用断圈类型、定向井轨迹参数设计方面予以优化，取得了突出实效。目前已应用的8种类型如下，相应井轨迹位置如图2所示。

1)单一反向断层下盘，部署大位移定向井，优化定向井方位角参数。

2)单一反向断层上盘，与注入井排匹配，部署大位移定向井。

3)单一屋脊型断层上盘，部署大位移定向井。

4)单一屋脊型断层，老井利用，进行上、下盘补孔挖潜。

图2 断层边部聪明井挖潜模式

5)断层组合-地垒，部署大位移定向井。

6)断层组合-地堑，部署大位移定向井。

7)断层组合-断阶，部署大位移定向井。

8)断层组合-断阶，老井利用，钻打侧斜井或超短半径水平井 。

大位移井部署以模式2为例，经注采关系分析，断层附近出现井位空白区，该区一侧为注水井排，另一侧为油井排，受断层遮挡作用影响，原井网出现多套开采层位有注无采情况，导致该区地层压力较高，水井注入困难，出现多井套损，断层两侧压力失衡容易造成断层的再次活动。因此，从挖潜及安全注采考虑，均因部署油井以平衡压力，开采剩余油。从三维地质模型分析，该断层为反向断层，布井区域为断层上盘，不利于油气聚集，但考虑本区地层倾角低，且存在注水井排驱动，以及大庆长垣油水分布背景，认为该区具有一定潜力。通过部署平行断面大位移定向井，优化轨迹参数，可实现高效挖潜。

断层区老井利用以模式8为例，井网分析认为，断层上盘开采PⅡ-G层位一次加密井注采井距过大，采出井受断层遮挡，井网不完善，存在一定潜力。该区B3-6-34井钻遇断层，缺失SⅢ-PⅠ部分层位(萨尔图油层分为3个油层组(SⅠ、SⅡ、SⅢ)，SⅠ分为1个砂岩组(SⅠ1～5)、5个单元(SⅠ1、2、3、4+5a、4+5b)；SⅡ分为5个砂岩组(SⅡ1～3、4～6、7～9、10～12、13～16)、17个单元；SⅢ分为3个砂岩组(SⅢ1～4、5～7、8～10)、11个单元)。该井进入PⅡ后，位于断层下盘，而这一区域存在3口采出井，井位过近，效率低。因此，综合地质模型，设计了利用原B3-6-34井部分进尺，于断层上盘SⅢ处开口的超短半径水平井，平行断面，挖潜该区剩余油。

对于单一顺向断层上、下盘，由于萨北开发区该类型断层较少，目前没有应用实例。但笔者认为，在井网注采关系不完善、注入方向配合及断层侧向封闭的条件下，该类断层同样具有一定的挖掘潜力。

3 储层预测潜力综合调整

3.1 应用层次控制微相优化组合方法提高井震结合储层刻画精度

地震储层预测技术主要包括地震属性及反演预测两大类，学者们[13～16]通常对于采用各种算法提高两种地震技术自身的预测精度关注度更高，而忽视了对其地质条件适用范围的研究，使得储层预测缺少了重要的精度预判环节，出现预测精度不一的各个单元采用了同样的方法进行井间储层预测，对于一个非均质多层油藏来说，其整体的预测精度会很低，不利于油田开发。

采用层次控制思想，结合地震属性及地震反演二者优势进行储层预测，通过密井网解剖区大量精度后验工作，明确不同储层结构类型井震预测能力高低，进行有针对性的储层预测，提高了预测精度。具体操作步骤如下：

1)地震多属性融合 经过地震正演分析，受上下邻层影响，多属性融合技术较单属性可更好地反映复合砂体的分布特征[17]。使用EMERGE软件，通过神经网络融合技术[18]，不断寻找井震相关度最大的属性，进行逐级回归迭代，使得多种属性值、多上下邻近位置点参与到计算当中，估算研究区砂体展布特征，经后验井精度验证，厚层泥岩和大于3m厚层砂岩的预测符合率分别达到90.9%和88.6%。

2)地质统计学反演 地质统计学反演是目前较为成型的地震反演技术，适用于密井网区薄储层的预测[19]。使用JASON软件，采用拟波阻抗反演约束下的地质统计学协模拟两步技术流程，保证了反演结果的高分辨率。经后验井精度验证，小于3m薄层砂岩的预测精度平均达到69.2%。

3)层次控制思路 将储层研究经典的“层次分析和模式预测”理论[20]应用到地震储层预测过程中，结合两种技术的自身优势，从实际预测能力特点出发，选用多属性融合技术明确砂岩组内部厚层砂、泥展布范围，以此为约束，通过储层精细反演，明确各沉积单元河道砂体归属关系。

4)地震-地质适用性分析 通过密井网解剖区精度后验工作，找到地震反射与地质结构的对应关系，明确储层、隔层及平面非均质性是决定地震预测能力高低的关键因素，进而将地震预测目标由常规的沉积单元砂体整体预测，转移到单元内部适宜的储层结构部位上来，使得技术应用更有针对性。

对于不适用于地震预测的部位，笔者认为其井间砂体预测仍应以沉积模式为指导的基于井预测为准，避免出现误判。

3.2 储层预测潜力综合调整办法

通过地震预测技术，显著提高了储层预测精度，使得开发调整可以细化到单层，为个性化措施方案设计提供了明确的地质依据。

在萨北开发区纯油区东部西块开展二类油层三元复合驱及层系重组工作的过程中，利用地震储层预测成果，进行了针对不同类型储层压裂、补孔、调剖3类措施34个方案编制工作，实施后増油降水效果明显，形成了一套储层预测潜力综合调整方法，保障了研究区开发指标的完成。共有3类措施8种优选类型(图3)。

图3 储层预测潜力综合调整方法

3.2.1 压裂

为控制含水回升速度，指导15口油井压裂，优选类型包括：①对于侧向汇聚、垂向切叠型河道，采用多裂缝压裂多期河道汇流点；②对于单一孤立型河道，采用普通压裂河道边部；③当同时存在切叠和孤立型河道，且其间具有较厚隔层时，采用分段压裂方式进行；④在多层河间薄层砂，采用多裂缝压裂紧临河道部位。

以类型①为例，原基于井认识，压裂井位于大型复合河道砂体中部，与周围注入井多向连通，不能作为压裂目标井。井震结合后认识到，该复合河道为2条单一河道汇聚形成，该井刚好处于汇聚部位，将其压裂，沟通2条单一河道，取得明显效果。

3.2.2 补孔

为挖掘剩余油，补孔9井次，优选类型包括：①补开断层边部河道砂；②补开窄小河道砂；③补开复合河道边部，挖掘剩余油。

以类型②为例，通过井震结合技术识别并组合出该层位存在枝状窄小河道砂体，配合开采井网分析认为，原井网由于井距过大，未能钻遇窄小河道砂体，形成剩余油聚集。选择其中一个分支进行单层补孔，即见到日增油14t的好效果。

3.2.3 调剖

为促进三元复合驱均衡受效，缓解层间矛盾，指导调剖10次，主要针对河道主流线形成的大孔道层位进行封堵，促进河道边部潜力层位受效。

以B2-323-E82井为例，通过测试手段，已明确该井SⅡ13+14a单元形成大孔道，但由于缺少接替层，无法调剖封堵。后通过井震结合方法定位单一河道边界，认识到该井SⅡ12单元处于道外紧邻河道位置，具有一定的调整潜力。该井实施大孔道封堵后，该层位开始得到动用，效果明显。

4 结论和建议

1)应用成因控制，井、震、建模结合，砂体展布、开发动态资料验证的小断层成因精细解释方法，可以针对断距5m以内、但在油田开发中起到重要遮挡作用的大量小断层进行再认识。应用该方法北过断层区核销了原延伸近1km的96号断层，获得了可观的措施调整潜力，经过相关井组措施方案的实施，研究成果见到了实效。

2)针对复杂断层区面临的开发难题，剖析已实施平行断面大位移定向井部署存在的3方面问题，结合已有开发井网注采关系分析，在挖潜方式、应用断圈类型、定向井轨迹参数设计方面予以优化，提出了断层边部聪明井8种挖潜模式，取得了突出实效。

3)针对目前地震储层预测中出现的“虽然不乏预测符合率较高的单元，但油藏整体预测精度偏低”的问题，采用层次控制微相优化组合方法，结合地震属性及反演二者优势，通过密井网解剖区大量精度后验工作明确地震反射与地质结构的对应关系，进而进行有针对性的储层预测，提高了预测精度。纯油区东部西块利用地震储层预测成果，进行针对不同类型储层的压裂、补孔、调剖3类措施方案编制，増油降水效果明显，现已形成了一套储层预测潜力综合调整方法。

4)紧密围绕开发需求，有的放矢开展精细地质研究，是改善油田开发效果、提升油田开发水平的关键。针对特高含水期油田，依靠油藏描述技术精度的逐步提高，应用一系列动静结合的剩余油分析方法，采取适当的挖潜对策，有利于提高油田的最终采收率，本文所展示的多个开发实例证明了其应用前景的广阔。

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[编辑] 黄鹂

2016-10-10

国家“863”计划项目( 2013AA064903)；国家科技重大专项(2011ZX05006-005)。

李文龙(1986-)，男，博士，工程师，主要从事精细油藏描述方面的研究，liwenlong1102@163.com。

TE327

A

1673-1409(2017)11-0050-08

[引著格式]李文龙.特高含水期剩余油动静结合挖潜对策研究[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(11):50～57.