刘思思(大庆油田第一采油厂第四油矿聚413采油队,黑龙江 大庆 163000)
我国的油藏管理的研究开始于20世纪90年代中期,阎存章、杜志敏、张朝琛等学者先后在江苏、胜利、中原等老油田进行了实践调查与研究。这些老油田主要沿用了西方国家油藏的管理理念与管理模式,然后结合我国国情与体制,对管理内容进行了细化。鉴于中西方国家在体制、文化、历史、思维上存在巨大差异,油田企业应该立足于当下国情、社会发展现状以及业内的管理体制,将油藏管理看作是一个系统、复杂的体系,树立科学的管理理念,积极引入先进的技术手段,构建适合中国国情的油藏管理体系,用于指导油藏的精细化管理。
根据含水量、含水率等数据,可以将油田分为四个时期:低含水量、中含水量、高含水量、特高含水量。不同时期下,油田的含水率数据范围也不同,数据越大,表示含水量越大、含水率越高,开采难度就越大。特高含水期的油田,含水率通常>90%,这个时期油田的特点是:水层厚、水层间的矛盾突出、并表现出非均质现象,油层呈不规则的破碎状分布,而且随着含水量的增加,油层持续上升,油层本身的含水率也在急剧提高。特高含水期的油田正处于快速体液状态,这一时期油田的综合含水量几乎达到了最高值,因此原油的可储存量很少,且分布极为不均,如何选井、选层成为最大难题[1]。随着油田开采难度的增加,还会出现强力注水、水驱压裂井重复压裂等情况,进一步促进了油藏含水量的增加,由此形成恶性循环。混合了大量水的石油,粘度会迅速下降,水油比增长越快,采油的速度就越慢,采油的成本就越高,而且还无法保证采油量。油水的浮动性、分布范围复杂多变,加之水油混合后的运动特点,对开采技术提出很大考验,如何解决这些难题,提高采油收益,成为特高含水期亟待解决的问题。
大庆油田的开发时间是1960年,属于大型陆相多层非均质砂岩油田。大庆油田历经60余年的开发,始终以高水平、高效益为目标;以解决“层间、层内、平面”问题为核心,在持续的实践与探索中,形成了完善的油田开采理论以及与之相匹配的开采技术。特高含水期油田的储采严重失衡,剩余油严重分散,液油比迅速上升,挖潜难度极大。因此,应以“控含水、控递减、提高采收率、提高难采储量动用程度”作为精细管理的最终目标。
以大庆长垣油田为例,储层的非均质特点对最终的油田开发效果产生重要影响。上世纪末,喇萨杏油田通过全面的地质调查,采用垂直上细分沉积单元、平面上细分沉积微相的方式,构建了大庆长远油田的砂体沉积模式,并创立了“模式绘图法”,得到了大范围的实践应用。步入21世纪后,无论是三次采油力度还是综合调整的力度都有了显著提升,调整对象也从层间逐渐转向了层内,厚油层底部的低效、无效循环和顶部的剩余油共存[2]。在这种情况下,如果只认识到河道砂体的非均质特点已经无法满足开采需求,因此开始倾向于河道类型划分、层次划分等河道砂体的非均质性描述的研究。比如,关于曲流河型砂体的研究,分别从复合河道砂体识别、单一河道的识别、单一点坝、点坝内侧积体与侧积夹层识别、内部构型的三维地质建模五个方面进行研究,加深了对曲流河型砂体平面和层内的非均质性特点的认知。
当油田的采收进入中后期,油水比会越来越高,粘结度也会发生很大变化,从而给注水开采带来困难。该时期的油藏特点决定了无水采油的时间非常短,采收过程中几乎不可能是成片的油藏。见水之后,油藏的含水率会迅速上升,然后便会呈现高含水、特高含水现象。为了提高有产量,往往会采用强注强采的方法,从而在短时间内获得满意的采收率,而且并不会立刻产生其他不良影响。但实际情况却是,地下油水的分布已然发生了翻天覆地的改变,水油比越来越大,给后期开发、开采造成很大阻碍。如果仍然用早期的油藏来描述这一阶段的油藏特点,显然无法达到开采要求,所以要针对特高含水期油藏的具体特征来构建剩余油的预测模型,利用精细化系统模型分析剩余油与层间分布特点,并对地层进行精细化对比,以便更加全面、准确的掌握各个油层剩余油的分布特点与层间地质特点,进一步明确剩余油的分布情况,分析这一阶段油藏的水量变化规律,详细勘测油井周边环境,并制定科学、可行的采油方案。
大庆喇萨杏油田的含油层属于大型陆相浅水湖盆河流三角洲沉积体系,油田的纵向上发育了百余个小层,油层的单层厚度最薄0.2 m,最厚可达到10余m;渗透率小于10.0×10-3μm2,大于1 000.0×10-3μm2。平面上的河道砂、席状砂、外表层的分布十分复杂。油层多,而且表现出严重的非均质特征,层间、平面、层内的矛盾异常显著。
其一:针对井资料断点组合率低、无法识别小断层、断层识别不明确、组合存在不确定等问题创新井断点引导断层的精细识别技术——转换密井网钻遇到的断点数据,把断点数据投影至地震数据体中,从平面、剖面、三维空间三方面开展工作,以解释井震结合断层。
其二:分析地震反射特点十分清晰的断层,利用端点信息调整、修改断面初步的解释结果,明确断面所处的准确位置。
其三:针对地震反射特点不准确、无法通过地震资料识别小断层的问题,可通过井断点信息联合蚂蚁体、方差体等构造属性体来明确断层的位置以及倾向,以准确识别小断层。
井震结合精细构造描述发现了井点揭露不完全断层信息,避免了仅凭井点资料很难认识到断层与断层组合的问题,断点的组合从显著提高,超过了95%;实现了对井间3~10 m的低级序小断层的精细识别。大庆喇萨杏油田的葡一组顶部断层从原先的445条增加至765条;构建了6.0×104口井控制的918 km2的油层组级构造模型。第一次全面实现了喇萨杏油田的整体构造三位数字化表征,加深了人们对构造特征的认知程度,为地质建模工作创造了良好条件。研究断层与断层破碎带的封堵能力,可以促进断层边部调整“躲断层”至“找断层—靠断层—穿断层”的转变。布井的安全距离从距断层200 m缩小到20 m,可采油的储量增加了378.6×104t,阶段累计的产油量达到了217.9×104t。
2.3.1 构建水井预警机制
水井预警机制是有效控制水井注水工作的重要手段,针对每一口注水井可能存在的问题都提前做好预案,在出现问题的第一时间予以解决,避免问题进一步扩大化而带来的一系列不良影响[3]。
2.3.2 加强过程控制
进入开发后期,高含水油田的注水工作量继续增加,原本的洗井方案很难满足现阶段的生产需求。工作人员严格监控注水井口径、每口井的注水量、注水的杂质含量等参数,结合每口井的实际情况科学的采取洗井措施,提高自身责任感与施工作业的质量,促进生产工作顺利开展。其次,制定考核体系,检验完井工作的施工质量。把水井井口的施工周期和考核相互结合,全面监控每个施工环节,将每口注水井的工作责任到人。明确施工人员职责,提高注水效率,保证油田生产顺利进行。
2.3.3 加强带封井管理
如果施工内容可能对封隔器的寿命产生影响,可以把这部分施工承包给专业人员,完善考核方案,并对施工情况进行考核。按照相关的技术规范检查施工技术,严格制定考核制度,根据实际情况完善制度。
2.4.1 构建“两定一赛”的全员参与控躺机制
成立项目部门,组织开展“两定一赛”工作。“两定”指的是确定目标、确定油井的免修期限。将责任落实到人,严格管理考核工作,通过实时跟踪、合理调整、全面分析等措施,实现监管的动态化,有效监督油井。“一赛”指的是控躺竞赛,制定公平的竞赛规则,对比躺井和井寿命,为激发工作人员的主动性,可以将竞赛结果和个人绩效挂钩。
2.4.2 采用配套技术提高洗井效果
明确洗净周期,严格控制洗井过程,增加油井产量;通过五线一图、相关数据等资料动态掌控油井变化;综合分析施工过程中的管壁结蜡厚度和产量变化之间的关系。完善洗井方法,根据不同井筒的特点采用蒸汽洗井,以弥补传统热水洗井的不足,有效节约水资源与施工成本,同时还能提高洗井效率。改进加药方法,采用点滴法加药,既节约了药量,又能取得良好的洗井效果。
2.4.3 采用调剖为主的综合治理
改善注水井和采油井的井网,采用油井堵水、水井深度调剖等方法治理井网。参考注水地下渗流的方向调整治理方案,提高水驱的波及体积。根据实际的设计情况调整二类、三类油层的吸水厚度,提高采收率,维持稳定的产油量,有效控制含水量,保证油田顺利完成采油目标。
随着石油产业的不断发展,企业也应该不断引入、研发先进的采油技术,节约开采成本、提高采油效率、增加有产量。除此之外,还应重视对地质结构、自然环境的保护。石油的储存层结构十分复杂,多种因素均能影响采油工作的开展,尤其是特高含水期的油田,更应该利用先进的技术手段提高采油率,以满足社会对石油能源的需求。