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高邮凹陷南断阶不规则油藏井网优化研究

2013-03-06刘桂玲蔡新明中石化江苏油田分公司地质科学研究院江苏扬州225009

石油天然气学报 2013年11期
关键词:断块井网水驱

刘桂玲,蔡新明 (中石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏 扬州225009)

高邮凹陷南断阶由西向东主要有方巷、许庄、竹墩3个三级构造带,具有较好的成藏条件[1],构造带断裂系统复杂,主要发育断背斜、断块、断鼻等圈闭,由于构造破碎,大多形成一些小的不规则油藏。有两套含油层系,古近系阜宁组与上白垩系泰州组,以阜宁组油藏为主。油藏规模小,单块储量大多小于60×104t,且储量丰度大都较低,属于中、低储量丰度;目前发现的油藏大多以低渗-特低渗油藏为主,裂缝不发育;油藏地层能量均不足,自然产能低,需压裂投产[2],井网部署时主要考虑人工裂缝方位。

1 模型优选

合理的注采井网,是关系到油田稳产时间长短的关键因素之一。它需要综合地质条件、生产要求和经济效益等多方面因素进行全面考虑。本着少井高产的原则,最大限度地适应油层情况和提高原油采收率,在此基础上力争达到较高的采油速度、较长的稳产时间和较好的经济效益。合理的井网能控制较多的地质储量,能使主要油层受到充分的注水效果,既能实现合理的注采平衡,又能便于以后的开发调整。目前现有评价合理井网密度的方法都是以整装油田资料统计出来的或者以常规井网形式为基础进行比较的结果,这些方法对于南断阶的油藏不是很适合。高邮凹陷南断阶油藏断层多、断块小、构造复杂,因此井网部署上要结合断块油藏的实际形状和大小,采用不规则的面积井网形式来开发油藏。

目前南断阶发现的油藏属于极复杂断块油藏,含油面积比较小,断块形状以不规则形油藏居多,既有三角形、四边形油藏,也有半圆形、条带状油藏;由于含油面积小,大多不能形成规则的注采井网,一般情况下也不需要进行多次开发调整。因此,部署井网时,注采井网和注采井距要结合油藏具体形状,使井网对地质储量有较高的控制程度,一般选用不规则的面积井网。

从目前南断阶已发现的油藏形态来看主要有2大类,一类以三角形为主,主要包括三角形全充满的断鼻油藏 (如F4-4断块)和一边具有弱边水的开启型断鼻或单斜油藏 (如X31断块)。另一类是四边形油藏,这类油藏主要包括全充满封闭的小背斜油藏 (如X5断块)和一边具有弱边水的开启型断鼻或单斜油藏 (如F4-2断块)。为此,笔者结合实际油藏形态,建立以三角形和四边形为主的不同储量规模的理论模型,来研究井网的优化部署。

2 井网形式优选

2.1 三角形油藏井网形式的优选

根据目前发现的储量规模结合实际油藏形态,建立了相应的模型来模拟研究三角形油藏的井网形式。一套模型的储量规模相对较大,能形成一定的面积井网;另一套模型的储量规模相对较小,只能以点状形式注水。

从理论模型研究结果来看,对储量规模较大的三角形油藏 (图1)采用反五点法注水开发的水驱效果相对较好,含水率98%时的采出程度最高达到22.8% (图2)。该井网下注采强度相对较大,压力水平能得到保证,井网对储量的控制程度也较高。

图1 储量规模相对较大的三角形油藏不同井网下的井位部署图

图2 储量规模相对较大的三角形油藏不同 井网下的采出状况对比图

图3 三角形油藏反五点法井网形式不同裂缝方位下井网部署

当油藏形态相同,但地应力方位不同时,同是反五点法的井网部署水驱结果也会有所差异 (图3),而且井网如果与裂缝方位不匹配,水驱效果相差可能会较大。为此,又模拟了反五点法井网形式不同裂缝方位时的水驱效果,从模拟结果 (表1)来看,如果井网部署与人工裂缝方位不匹配,造成油井含水上升快,油藏波及面积小,当含水95%时油藏波及面积能相差30%左右。因此,如果最大主应力方位不同,必须改变布井方式才能保证有较大的波及系数,否则,油藏水淹快,水驱效果较差。所以,具体油藏应结合最大主应力展布方向及油藏形态进行有针对性地布井,才能确保有相对较好的水驱效果,水驱波及状况才能达到最佳。

表1 不同裂缝方位下含水95%时的水驱波及状况

对储量规模较小的三角形油藏,一般根据油藏形态选用点状井网 (图4)。从理论模型研究来看,不同的布井方式水驱15a后的波及系数基本上在80%左右,布井方式对开发效果的影响不是很大,关键是要与裂缝的方位相匹配。

图4 储量规模相对较小的三角形油藏不同布井方式

2.2 四边形油藏井网形式的优选

根据目前发现的储量规模,结合油藏形态,也建立了2套模型,以模拟研究四边形油藏的井网形式。一套模型模拟的储量规模相对较大,能形成一定的面积井网;另一套模型模拟的储量规模相对较小,只能形成一个相对完整的井网。

从理论模型研究结果来看,对储量规模较大的四边形油藏采用反五点法注水开发,水驱效果相对较好,含水率98%时的采出程度较高 (图5、6)。

图5 储量规模相对较大的四边形油藏井位部署图

图6 储量规模相对较大的四边形油藏不同 井网下的采出状况对比图

对储量规模相对较小的四边形油藏,在油藏形态相同的情况下,其布井方式也会有所变化 (图7)。从理论模型模拟情况来看,对反五点法井网不同的布井方式水驱波及状况有所差异,水驱15a后最大的波及系数达到82.3% (图7 (b)),最小的为71.4% (图7 (a)),图7 (c)的达到74.0%。因此,具体油藏井位部署时应结合油藏形态、砂体厚度展布与实际压裂缝的方位合理地布井。

通过上述模拟研究可以看出,对南断阶极复杂断块油藏当储量规模相对较大时选用反五点法注采井网比较好,在具体井网部署上应结合油藏形态、砂体厚度展布与人工压裂缝的方位合理部署。从人工压裂缝的检测情况来看,裂缝方位主要分布在北东向70~120°,变化较大,因此在井网部署时最好灵活一些,便于油水井别的调整。

图7 储量规模较小的四边形油藏不同井网部署

3 井距、排拒优选

对南断阶极复杂小断块油藏来说,采油井距的大小很难用某一个值去限定,在很大程度上要与油藏的形态及压裂规模相结合。从目前技术状况来看,常规压裂裂缝半长一般在80~130m左右,支撑缝长65~100m左右,泄油半径在40~50m左右,在井距选择时既要考虑油藏的形态又要考虑压裂规模,因此井距一般在210~300m左右灵活确定。

合理排距的确定也很关键。为此建立了反五点法井网的理论模型来研究合理的排距,在井距250m的情况下,共设计6个方案,排拒依次为100、125、150、175、200、225m。结果见表2。从第15年开发指标来看,排距越小,初期采油速度越高,但含水上升越快。合理排距在150~170m比较合适。

表2 不同排距下开采状况对比表

4 结论与建议

从高邮凹陷南断阶目前发现的油藏来看,大多储量规模小,油藏形态以三角形和四边形为主,在井网部署时要与油藏形态、压裂缝的方位相结合。对储量规模相对较大的油藏采用不规则的反五点法面积井网开发效果相对较好。对储量规模较小的油藏,一般选用点状面积注水,不同的注水方式水驱效果差异不大。无论储量规模大小都必须结合油藏形态与人工裂缝方位。井距一般在210~300m左右灵活确定,排距在150~170m左右比较合适。

[1]程国峰,宋全友,李宝刚 .高邮凹陷南断阶油气成藏模式 [J].西部探矿工程,2009,21(4):106~110.

[2]刘桂玲,李红昌 .南断阶低渗油藏有效开发技术经济界限研究 [J].复杂油气藏,2013,6(1):41~45.

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