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【摘要】近年来,特低渗透油藏的开发已逐步成为安塞油田原油生产稳定发展的主要潜力,但其物性差、产量低、多属岩性油藏、天然能量匮乏,故提高此类油藏的注水开发水平和相关经济效益,已成为安塞油田持续发展的关键技术,根据安塞油田近些年的开发实践,提出提高特低渗透油藏注水开发水平的一些认识,希望对同类油藏的开发有所帮助。
【关键词】特低渗透油气藏 安塞油田 注水 开发效果
安塞油田位于陕甘宁盆地一级构造单元陕北斜坡中段东部,区域构造背景为平缓的西倾单斜,倾角仅半度左右,平均坡降8~10m/km,局部发育近东西向的低缓鼻状隆起带,隆起幅度一般10~20m。安塞油田含油层系为三叠系延长组长6、长4+5、长3、长2和侏罗系延安组延9油层,主力油层长6埋深1000~1400m,油层厚度10~15m,储层平均有效孔隙度11.0%~15.0%,空气渗透率1~2mD,原始地层压力8.3MPa~10.0MPa,饱和压力4.65MPa~6.79MPa,压力系数0.7~0.8,为典型的低孔、低渗、低压油藏,其注水开发技术的好坏对合理开发此类油藏具有重要意义。
1 地质储层特征
安塞油田主要含油层系为上三叠统延长组地层,以内陆淡水湖泊三角洲缘水下分流河道、河口砂坝为主,含油范围大(单层含油面积14.6~128.1km2),平面上油层分布广、纵向上含油层系多。主力油层长6油层岩性为浅灰、灰褐、灰绿色硬质长石细砂岩,石英含量20.1%,长石含量49.8%,岩屑含量8.6%,胶结物占11-14%。长6油层的储层平均有效孔隙度11%~15%,孔隙类型为粒间孔—溶孔—微孔混合型,空气渗透率1
~2mD[1]。
2 油田注水开发的原因及历程
为什么要进行注水开发?陆相沉积形成的油田,一般非均质比较严重,邊底水不够活跃,安塞特低渗透油田储层致密,导压能力差,天然能量更小,一次采收率很低,为了取得较好的开发效果和经济效益,一般需要采取人工补充能量保持压力的开发方式。水易于获得;水对于低相对密度和中等相对密度的原油是一种有效的驱扫媒介;注水的投资和操作费用低,而利润大;水注入地层相对容易;水在油层中容易流动。实现油田稳产,主要是通过科学的注水调控和措施挖潜,控制油田的自然递减和综合递减,提高油田最终采收率[2]。油田注水开发的历史:注水开发的历史开始于19世纪中期,第一次注水纯属偶然,发生在美国,是从浅水砂层中的漏失造成的,或者是积聚的地表水进入井眼造成的;最初的注水是先在一口井上进行,当邻井被水淹时,转为注水井,从而形成环状注水,随着注水的发展,又出现“边缘注水”“线性注水”;1924年,第一个“五点井网注水”方案在美国Brandfond油田实施;尽管这样,直到50年代初注水才真正得到广泛应用。跟据对全国15个低渗透油田计算,平均弹性采收率为3.25%,溶解气驱采收率为13.9%,依靠天然能量开采总采收率为17.10%,而水驱开发,最终采收率可达26.9%。
3 油田注水开发方式
油田注水方式:是指注水井在油藏中所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。 主要有切割注水、边缘注水、面积注水。
3.1 边缘注水
边缘注水就是把注水井按照一定的形式部署在油水过渡带附近进行注水 。适用条件:油藏构造比较完整;油层分布比较稳定,含油边界位置清楚;外部和内部连通性好,油层的流动系数较高,特别是注水井的边缘地区要有好的吸水能力,保证压力有效传播,水线均匀推进。
3.2 切割注水
切割注水利用注水井排将油藏切割成为若干区块,每个区块可以看成是一个独立的开发单元。适用条件:油层大面积稳定分布且具有一定的延伸长度;在切割区内,注水井排与生产井排间要有好的连通性;油层渗透率较高,具有较高的流动系数。
3.3 面积注水
面积注水指将注水井和油井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个开发区上进行注水和采油的井网系统[3]。适用条件:油层分布不规则,延伸性差;油层渗透性差,流动系数低;油田面积大,但构造不完整,断层分布复杂;适用于油田后期强化开采。优点:所有油井都处于注水井第一线,有利于油井受效;注水面积大。注水受效快,每口油井有多向供水条件,采油速度高。
4 安塞油田注水开发可行性评价
通过对储层评价、增产途径、井网选择、开采方式和采收率等进行综合研究认为,晚注水比早注水好,450m井距注水比400m井距注水好,自然能量开发最好,注水或注气都不经济可行[4]。中国石油天然气总公司勘探开发研究院用拟函数处理油水相渗透率曲线,采用多类模型对安塞油田进行注水开发数值模拟认为,注水开发基本可行,采用300m井距反九点、五点井网,推迟5年注水,单井产能3.0t/d,采收率可达到18.3%。长庆石油勘探局勘探开发研究院对储层结构及渗流特征、油层污染地质因素及伤害机理、油层保护及压裂改造,室内及现场注水试验进行了深入研究和认真研究。得出结论:安塞油田具备注水开发的地质条件,注水开发可行,采用250~300m反九点面积井网,通过压裂改造,早期注水补充能量开发,预测单井产能3.0~4.0t/d,注水采收率可达20%以上。
5 安塞油田注水开发的效果
安塞油田在井组实验注水及先导性注水试验区取得成功的基础上,扩大试验范围,在安塞油田王窑油区西部按300m井距反九点面积注水井开辟了8万吨的工业化试验区,注水方式采取:初期加强-见效后温和-见水后控制-中期再加强;注水时机采用同步或超前注水,有利于提高见效程度和单井产能,形成的技术系列及认识主要有注水开发可行,采收率可达到18~20%[5];安塞油田低渗储层需经压裂改造才能获得工业油流;微裂缝对注水开发起关键作用,井网部署合理,注采控制得当,可以取得较好的效果;钻井、完井、射孔、压裂、注水、采油工艺、动态监测和地面集输等是重要的开发建设配套技术。
参考文献
[1] 王道富,朱义吾,李忠兴,等.鄂尔多斯盆地低渗透油气田开发技术[M].北京:石油工业出版社,2003:132-136
[2] 庞宏伟,邓江洪,等.安塞油田裂缝特低渗透油藏注水开发的思考[J].江汉石油职工大学学报,2002,15(3):23-24
[3] 赵国谕,宫伟,等.安塞特低渗透油田注水开发效果分析[J].油气地质与采收率,1996,6(4):27-28
[4] 朱玉双,孔令荣,曲志浩,等.注水开发并非安塞油田长6油层低采收率的主要原因[J].石油与天然气地质,1997,18(3):221-223
[5] 张莉,杨亚娟,张玉玲,等.陕甘宁盆地川口油田低渗透油藏长6油层裂缝特征[J].西北地质,2002,35(2):41-45