特高含水油藏开发后期剩余油精准挖潜技术

李石权，范莉红，邓彩云，任瑞峰，魏祥华，卢旭宁

(中国石化中原油田分公司采油一厂，河南濮阳 457001)

文中油田“老三块”位于东濮凹陷中央隆起带文留构造中部，包括油藏特征相近、构造上相对独立的文10、文15以及文25东3个区块，属中渗复杂断块油藏[1]，石油地质储量为2 083×104t，标定采收率48.18%，可采储量1 003.59×104t。2014年底，文中油田“老三块”采出程度已达44.01%，综合含水高达95.21%，已进入高采出、特高含水开发后期，剩余油分布特征和影响因素复杂。一方面剩余油受沉积微相、层内夹层分布规模与展布状况等地质因素控制；另一方面剩余油受平面与层间长期注采调整的工程因素影响；此外，剩余油的分布还受到研究手段和研究精度、深度不够的影响[2]。因此，目前剩余油分布高度零散，分布特征的准确认识和描述难度很大。随着开发程度的深入，原有意义上的“精细开发”无论是油藏的认识精度、描述手段还是工艺技术手段均难以满足进一步提高水驱采收率的需要，因此，迫切需要对水驱开发潜力再认识，搞清剩余油分布规律，提出切实可行的开发技术政策，实现区块稳产，最终达到提高文中油田采收率的目的。

1 剩余油潜力分析

1.1 水淹层测井二次解释结果定性分析[1-3]

为了明确水淹层(尤其是厚油层)的剩余油潜力，进行了测井二次解释，结果表明，笼统解释为一级水淹的厚油层(图1)，测井二次解释后层内还存在中水淹、弱水淹以及未水淹层段(图2)。另外，对历史上连续的剩余油监测资料跟踪对比，强化了层间和层内剩余油认识。文中油田“老三块”水淹层测井二次解释结果见表1，从表中数据可以看出，厚油层内中—弱水淹段及未水淹段是韵律挖潜与提高采收率的主要储量基础。

图2 Y井5号层剩余油细分解释结果Fig.2 Detailed explanation of residual oil of well Y (5#)

表1 文中油田“老三块”水淹层测井二次解释结果统计Table 1 Secondary logging interpretation of waterflooded intervals in Wenzhong oilfield

1.2 油水两相相对渗透率曲线法定量分析[4-6]

利用文中油田“老三块”油藏天然岩心，在模拟地层温度下，室内测定油水平均相对渗透率曲线(图3)，束缚水饱和度为28.2%，残余油饱和度为24.8%，由公式(1)可求出原始含油饱和度为71.8%，由公式(2)可求出水驱油效率为65.5%。

Soi=1-Swi

(1)

(2)

式中Soi——原始含油饱和度，%；

Swi——束缚水饱和度，%；

Sor——残余油饱和度，%；

Ed——水驱油效率，%。

图3 油藏平均油水相对渗透率曲线Fig.3 The relative permeability curves of average oil and water

(3)

Er=Ed×Cr

(4)

式中Cr——注水波及体积系数，无量纲；

fw——含水率，%；

Er——采收率，%。

依据注水波及体积系数与含水率的关系(式(3))，当油藏含水率为98%、注水波及系数达到90%时，可计算出水驱采收率为59.0%，计算剩余可采储量可达312.24×104t。从计算结果可以看出：文中油田“老三块”油藏剩余油储量较大，必须进行深入认识与刻画，如果采用新工艺、新技术进一步提高注入水的波及系数，“老三块”油藏的采收率可以进一步提高。

2 剩余油分布特征精细研究

2.1 储层精细划分[7]

针对文中油田“老三块”的地质特点，本次研究选用了平均孔隙度、平均渗透率、有效厚度、储能系数、地层系数以及流动带指数6个指标从不同侧面对储层进评价，确定了文中油田储层分类评价各参数的下限值。平均孔隙度和平均渗透率来源于储层测井解释成果库。储能系数反应储集层的储集能力，用孔隙度Ф和有效厚度H的乘积来计算。储能系数越大，相应储层的存储能力也就越大。地层系数反应储集层的生产能力，用渗透率Κ和有效厚度H的乘积来计算。地层系数越大，油井的单井产量也就越高。流动带指数FZI是一个能够表征储层孔隙结构特征的参数，其数学表达式如下：

(5)

式中 Ф——孔隙度，%；

Κ——渗透率，mD；

利用评价标准并结合测井二次解释成果对文中油田非取心井钻遇的各小层进行了系统评价，将储层划分为一、二、三类。

表2 文中油田主力区块小层分类指标评价标准Table 2 The evaluation standard of small layer classification for main block in Wenzhong oilfield

表3 文中油田主力区块小层综合评价汇总Table 3 The comprehensive evaluation summary of small layer for main block in Wenzhong oilfield

由评价结果可以看出，从剖面上看，一类层有33个，储量为1 242.1×104t，占总储量的58.49%，平面上含油面积大，纵向上油层厚度大；二类层有38个，储量为597.9×104t，占总储量的28.15%，平面上含油面积较大，油层钻遇率一般小于70%；三类层有40个，储量为283.7×104t，占总储量的13.36%，主要分布在文25块沙二下21、沙二下33和沙二下44，文15块沙三上23、沙三上31和沙三上43。

2.2 剩余油分布研究

文中油田“老三块”剩余油分布具有“普遍存在，局部富集”的特点。如图4所示，通过一类层和三类层岩心的剩余油饱和度分布频率可以看出，一类层和三类层岩心的剩余油饱和度在20%～50%之间，表明一类层和三类层中的剩余油“普遍存在”；一类层剩余油形成的主要原因是一类层层内夹层影响，三类层剩余油形成的主要原因是层间非均质影响。

依据测井二次解释成果对文中油田“老三块”油藏的厚油层进行精细刻画(表4)，发现共有51个“局部富集”是指“老三块”油藏的二类层由于构造复杂、断层遮挡及井网损坏导致注入水难以波及形成平面剩余油，或者由于层间非均质性严重，层内物性相对较差的储量动用程度较低而形成的层间剩余油。“局部富集”的剩余油分布主要类型见表3，其中以层间干扰型和断层遮挡型剩余油为主(图5、图6)，分别占总剩余可采储量的36.2%和27.6%。

韵律层，仍有39.8%的厚度存在大量剩余油，厚油层内剩余油可采储量为104.6×104t。如果采用新工艺、新方法进一步扩大水驱波及体积，实现油藏深度水驱，文中油田“老三块”油藏厚油层内采收率可以提高5%。

图4 文中油田“老三块”层内剩余油饱和度分布频率统计Fig.4 The frequency of residual oil saturation distribution of intervals in Wenzhong oilfield

表4 文中油田“老三块”厚油层内剩余潜力分析Table 4 Potential of remaining oil of thick intervals in Wenzhong oilfield

表5 文中油田“老三块”剩余油分布状况Table 5 Residual oil saturation distribution in Wenzhong oilfield

图6 文10块层间干扰形成的剩余油Fig.6 The inter-layer interference residual oil of block Wen-10

3 高含水期剩余油挖潜技术

依据“老三块”油藏剩余油“普遍存在，局部富集”的基本特征，以分类储层中剩余油分布规律为基础，以井组为单元，制定相应的开发政策、匹配相应的井网井距、注水压力、注水强度、采液指数、生产压差等开发参数进行提高采收率矿场实践[8-10]。

3.1 恢复完善一类层注采井网，实现韵律挖潜

根据一类层剩余油潜力分布状况、夹层分布状况及现有井网状况，通过转注、大修恢复注采井点，同时依据井组内含水率的变化规律，适当抽稀井网，拉大注采井距，以井组为单元，重建一类层井网。在此基础上，通过油井换大泵、钻塞归位、泵加深等技术手段，放大生产压差，合理提高厚油层采液速度；采用注水井调剖(驱)、油井化学堵水启动韵律性厚油层低渗部位，特别针对带夹层厚油层，利用夹层封堵高含水层，通过选择性射孔减小层内干扰。

表6 文中油田“老三块”分类储层开发对策Table 6 Tapped way of classified intervals in Wenzhong oilfield

3.2 提高次级二类层水驱动用程度

依据文中油田二类层局部水淹严重的基本特征，依靠细分技术，对二类层进一步细分为二类层和次级二类层，充分挖掘次级二类层潜力。通过大修、转注、补孔，进一步完善注采井网，对剩余油相对富集区调整水驱方向；通过水井分注、调配和油井对应补孔、堵水，精细层间调整，对注水困难的差层井组，缩小层间级差，配套高压分注，实现水驱动用，改善注水开发效果。

3.3 强化注水，实现三类层单注单采

针对“老三块”油藏三类储层平面上连片分布和层间叠合性较差的基本特征，通过多级段分注、下4寸套等方法，建立单注单采三类层注采井网；通过增压、增注等手段，提高三类层注水能力；油井采用进罐单拉，减小生产回压，匹配合理的泵径、冲程、冲次和沉没度等生产参数，尽最大可能放大生产压差，提高油井生产能力。

4 现场应用效果

将研究成果应用于矿场实践，三年来实施分类储层挖潜工作量152井次，文中油田“老三块”油藏日产油稳定在230.0 t/d左右，含水稳定在95.0%左右，自然递减控制在10.0%以内，水驱控制和动用程度分别提高7.21%和3.85%，采收率提高了1.5%。3年来累计增油量5.33×104t，累计创直接经济效益25 520×104元，投入费用16 302×104元，投入产出比为1∶1.57。

5 结论

(1)文中油田“老三块”油藏高含水开发后期剩余油潜力依然较大，通过油水两相相对渗透率曲线法分别计算的剩余油可采储量为312.24×104t。

(2)水淹层测井二次解释及分类储层精细划分结果表明，文中油田“老三块”油藏高含水期剩余油呈现“普遍存在，局部富集”的基本特征，各类储层剩余油分布差异大。

(3)矿场应用效果表明采用分类对待的系统性增产工艺方法可以保证“老三块”油藏持续稳产，3年来采收率提高了1.5%，投入产出比为1∶1.57。