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【摘要】东三单元为典型的边底水出砂油藏,边底水活跃,经过26年开发目前已进入综合治理阶段,单元采出程度22.1%,综合含水93.8%,储量控制程度77%,用常规直井开发含水上升速度快,经济效益差。而水平井作为高效开发的技术手段之一,具有泄油面积大且能有效抑制边底水的特征,在同类型油藏应用中取得了较好的开发效果。2010年水平井在东三单元试验成功,为该单元采收率的有效提高提供了新思路。
【关键词】水平井 底水锥进 地层出砂 韵律层
1 单元地质特征及开发状况
1.1 主要地质特征
东三单元胜三区东三段位于胜利村构造的东部,含油面积6.1Km2,平均有效厚度7m,石油地质储量614×104t,标定采收率26.71%,胜三区东三段是一被断层复杂化了的穹隆背斜构造油藏,构造较为平缓,地层倾角0.5-1.5°,而且自下而上逐渐变缓。控制东三段油藏的断层共有14条,将其切割成坨七、坨11南东、坨11南西、坨11北、坨21、坨30六个断块,沿断层形成多个构造高点,每个断块都有独立的油水系统,油水关系较为复杂
1.2 开发中存在的主要问题
(1)单元各小层边底水均较活跃,单元平均水侵系数14.11万m3/MPa.年,水侵系数较大,边水推进速度快。
(2)东三段原油偏稠,具有平面上顶稀边稠,纵向上上稠下稀的变化趋势。分砂体差异较大,高粘度砂体底水锥进严重。
(3)东三段由于地层胶结疏松,出砂严重,防砂难度大防砂有效期短,直井开发效果差,经济效益低。
(4)储量控制程度较低,主要原因为:
①砂体分布比较零散,部分砂体兼顾不到。
②利用下层系报废井上返,井点分布不均匀。单元平均储量控制程度为77%,目前可完善但无井控制砂体共8个,失控储量56万吨,占单元总储量的10%,可采储量15万吨,完善的空间较大。
综合以上分析可以看出受油藏条件限制,局部砂体直井开发经济效益差,而近年来,随着水平井技术的不断完善,在出砂严重的边底水油藏水平井开发已取得成功。而水平井具有以下技术优势:
(1)提高顶部储量动用程度,减缓边底水锥进速度。
(2)横穿油层顶部,控制面积大,单井产能高。
(3)精密滤砂管技术,有效控制油气层出砂,防砂有效期长。
结合东三单元油藏特征和水平井的技术优势我们认为水平井在东三单元应用具有一定的可行性。
2 水平井适应性筛选
2.1 优选采出程度低及沿断层形成构造高部位
三区东三单元个断块采出程度差异较大,目前单元平均采出程度22.1%,其中坨7和坨11南5砂层组采出程度较高,均大于20%,而坨11北、坨21以及坨7、坨30的一二砂层组采出程度均小于15%,采出程度低的区块累采油量少,剩余油相对富集,水淹级别较低,其次是沿断层形成的构造高部位剩余油相对富集,含水级别较低。
2.2 优选储量动用程度差,砂体发育稳定的厚油层
东三单元部分砂体无井控制,且边底水活跃,有岩性遮挡的厚油层,底部水淹严重,但顶部剩余油较为富集,常规直井开发水窜严重,经济效益低,结合水平井能有效抑制边底水的特征,具有用水平井开发的潜力。
2.3 综合考虑剩余油分布特征和油藏特性对水平井区块进行筛选
综合分析水平井生产合理的技术界限:
(1)剩余油富集厚度 ≥ 4m,东三段油层以正韵律为主,具有明显的河流相沉积特征,韵律层发育不稳定,砂体变化较大,井眼轨迹难以控制,同时结合单元砂体发育面积小的特征,油藏发育厚度小,单井剩余可采储量小,经济效益低,综合考虑制定剩余油富集厚度 ≥ 4m。
(2)单井控制剩余可采储量≥8000t。
剩余可采储量是水平井的物质基础,如果单井控制剩余油过小,单井经济效益就低。
(3)井区采出程度低于22%(参照单元目前的采出程度)。
考虑东三单元目前的采出程度22.1%,大于22.1%水淹程度高,水平井挖潜效果变差。
(4)井区面积≥0.12Km2(S=π(L边水+1/2L水平段)2)。
3 水平井参数的优化设置3.1 垂向位置优化
东三段属于中高渗厚层边底水断块油藏,部分发育有夹层,参考底水油藏优化标准目前公认距顶无因次高度取0.6-0.8,而东三油层厚度一般为5-6m,距顶距离设置为0.5-0.6m较合理,考虑储层物性和含水上升速度,严格控制在0.5m。
3.2 水平段长度优化
边底水油藏主要利用生产压差小,减缓边底水锥进速度,结合模拟结果,水平段超过100m时,累计产油量增加速度减缓,所以单元水平段长度设置在100-150m合适,同时结合单元都是小砂体且被边水包围的特点,在设计水平段长度需考虑油层厚度和距边水的距离的关系,当油层厚度为5m时,距离边水距离180m较合理综合考虑调整水平段长度。
3.3 距断层位置优化
水平井距离断层近可以有效的占据构造高点,降低含水上升速度,但由于断层存在一定的牵引现象,所以水平段距离断层不易太近,一般控制在20-30m。
4 水平井应用的典型做法及效果
4.1 精细韵律层分析,优化水平井设计参数
通过地层精细对比,将坨11南西井区5砂层组3个砂体进行了韵律层细分。从对比结果可以看出,3个砂体均有韵律层发育,砂体北部51上发育不稳定,而51下韵律发育较稳定且6米厚。