利用复杂结构井开发新庄油田南三块稠油油藏

2011-04-13李长宏中国石化河南油田分公司开发事业部河南南阳473132

石油天然气学报 2011年6期

李长宏（中国石化河南油田分公司开发事业部，河南南阳473132）

李长宏（中国石化河南油田分公司开发事业部，河南南阳473132）

新庄油田南三块稠油油藏发现了20多年， “九五”期间采用螺杆泵采油技术对原油粘度小于2000mPa·s的普通稠油进行了开发，但原油粘度大于2000mPa·s的普通稠油和特稠油油藏由于油藏含油宽度小、直井钻遇油层少、热采效益低而一直未动用，储量动用程度低。通过对南三块稠油油藏提高资源利用程度的研究，采用大斜度井和水平井动用新庄油田南三块稠油油藏，通过数值模拟研究优化了水平井水平段长及注采参数，采用定向射孔、短周期注汽、氮气＋泡沫调剖等技术控制边水上升，使新庄油田南三块稠油资源利用程度和采油速度大幅度提高。

特稠油油藏；复杂结构井；数值模拟；新庄油田南三块

新庄油田南三块稠油油藏发现于20世纪80年代后期，“九五”期间利用天然能量、采用螺杆泵对普通稠油进行常规试采开发先导试验，在取得成功的基础上部署了38口开发井，但随着生产时间的延长，边水侵入十分严重，油井生产效果急剧变差，产量递减加大，平均单井日产油由初期的4t下降到0.8t，综合含水上升到80%。

为了提高资源利用程度，采用大斜度定向井和水平井等复杂结构井技术对新庄油田南三块稠油进行有效动用［1，2］，共部署大斜度定向井16口，水平井12口，资源利用率由38.4%提高到75.7%，增加可采储量28×104t，进一步提高了该油藏的储量动用程度。

1 油藏概况

新庄油田南三块位于南襄盆地泌阳凹陷北部斜坡带东段，由B167、XQ24、XQ25共3个断块组成，探明石油地质储量405.6×104t，油藏埋深421.0～868m；含油宽度60～340m；含油面积0.05～0.24km2；含油高度40m左右，油层纵向叠合程度较差。为中孔高渗储层，平均孔隙度26.5%，渗透率1.434μm2，原油密度0.934～0.9839g/cm3，50℃时地面脱气原油粘度248.59～33499.44mPa·s，油层温度下的脱气原油粘度358.46～57911.82mPa·s。油藏类型以断层遮挡的断块、断鼻油藏为主。油层沿断层富集于断块高部位呈窄条带状展布，含油层段内有多个油水组合，油砂体无统一的油水界面，油藏为层状边水稠油油藏。

2 开采方式研究

新庄油田南三块油层原油粘度较大，但原油粘度对温度十分敏感，随着温度的升高，原油粘度呈指数递减，部署的热力试采井XD1井投产后峰值产油达到19t/d，第1周期采油664t，油汽比0.84。南三块采用螺杆泵动用了粘度比较低的部分储量，但由于油水流度比大，含油宽度窄，边水能量强，油井见水早，导致开发效果相对较差，且有相当一部分粘度较高的储量不能有效地动用，而注蒸汽吞吐开采可大幅度提高单产量和采油速度，取得较好的吞吐开发效果。为了改善开发效果，提高采油速度，南三块开采方式确定为注蒸汽吞吐开发。

3 油藏工程研究

1）井型筛选井型筛选结果为：①采用大斜度井进一步落实南三块的构造及各含油小层的宽度。②采用大斜度井顺断层在构造高部位开发油层厚度小于5m、含油宽度小于120m的油层，并利用大斜度井对部分油层实施局部加密。③采用水平井开发单层厚度大于5m、含油宽度大于120m的小层［2］。

2）井网、井距优化国内外稠油热采一般采用五点法井网，主要是由于五点法井网在开发过程中便于调整。新庄油田南三块油藏受断层控制比较明显，油砂体沿断层在构造高部位呈条带状展布，具有含油面积小、含油宽度窄、平面叠合程度差、边水活跃的特点，特殊的油藏条件决定了只能沿构造高部位部署一排开发井，采用不规则井网；结合数模研究结果确定南三块蒸汽吞吐加密井开发合理井距为150m。

3）水平井优化 ①水平段垂向位置优化：数值模拟表明，油层厚度在10～20m，水平段在距油层顶2/3处最合适，热损失最小，峰值产量及采收率最高；油层厚度在10m以内，为了保证较好的钻遇油层，水平段在油层中、下部位置较合适。②水平段长度优化：数模结果表明，随着水平段增长，峰值产油和累计产油均增加，但水平段长超过200m后增幅减小，结合新庄南三块断鼻的油藏特点，热采水平井段最佳长度为150～200m［3］。

4）注采参数优化数值模拟计算结果显示，大斜度井采注比要控制在1.2左右，合理注汽速度120～140t/d，合理注汽强度为80～100t/m；水平井采注比要控制在1.2左右，合理注汽速度300t/d，合理注汽强度为32t/m，最大排液40m3/d［4］。

5）产能预测根据数值模拟计算结果，结合该块大斜度井XD1井矿场热力试采结果，大斜度井平均单井产油3t/d，水平井平均单井产油10t/d，年生产时率按240d计算，预计新建原油生产能力4.03×104t。

4 实施效果评价

新庄油田南三块共部署采油井28口，其中大斜度定向井16口，水平井12口。在水平井钻井施工过程中采用地质导向技术，水平井钻遇率达到95%以上。在新井投产前根据每口井钻遇油层厚度及油层宽度编制投产方案，并采用定向射孔、短周期注汽抑制边水［5］，在生产管理过程中对水平井进行温度剖面测井，进一步掌握水平井水平段的吸汽情况，优化水平井注采参数，对水平井生产几个周期以后含水快速上升的油井采取氮气＋泡沫调剖控制边水上升［6］。通过新技术的规模应用，强化动态跟综分析和注采调整，新庄油田南三块复杂结构井投产后取得了明显效果。

1）周期生产时间长，产油量高，油汽比高根据已经结束热采第1周期的12口水平井生产资料统计，平均单井周期注汽1128t，平均单井周期产油1232t，生产130d，单井产油9.5t/d，油汽比1.1。已经结束热采第1周期的16口大斜度井生产资料统计，平均单井周期注汽494t，平均单井周期产油507t，生产99d，单井产油5.1t/d，油汽比1.0，热采开发效果好。

2）年产油量高，采油速度高新庄油田南三块12口水平井和16口大斜度定向井投产后使该块年热采产量达到2.9×104t，采油速度3.23%，实现了该块有效开发。

3）边水推进速度减缓采用定向射孔技术，使边水上升推进速度由32m/a下降到12m/a，边水推进速度得到有效控制。同时，针对边水上升较快的水平井实施氮气＋泡沫调剖措施，有效地抑制了边水的快速上升。