62’ 第26卷 第2期 大庆石油地质与开发P.G.0.D.D. 2007年4月 文章编号:1000-3754(2007)02-0062-05 大庆油田 “十一五" 期间油田开发 主要技术对策研究 王凤兰 ,石成方 ,田晓东 ,吴晓慧 (1.巾罔地质大学能源学院,北京100083;2.大庆油田有限责任公司勘探丌发研究院,黑龙汀大庆 163712) 摘要:“十一五”期间大庆油田整体上已进入高含水和高采出程度时期开采,目前,70%的可采储量 位于高含水层,但主力老油田仍是油田开发的主体;聚合物驱仍是主要的提高采收率技术,但开采对 象已由北部的主力油层转向南部的主力油层和北部的二类油层;外围油田也是增加可采储量的主要方 向,但90%的储量位于特低丰度、特低渗透及复杂断块油藏。该文深入分析了“十一五”油田开发 面临的主要矛盾和问题,研究了油田主要开发调整潜力,提出了油田开发调整的主要技术措施.为油 田开发调整及科研攻关指明了方向,为大庆油田“十一五”开发部署提供了重要依据。 关键词:高含水;潜力;调整;聚合物;技术 中图分类号:TE3 文献标识码:A Study on main technical strategy of oilfield development during the eleventh five-year plan in Daqing Oilielfd WANG Feng—lan。一SHI Cheng—fang 一,TIAN Xiao—dong 一,WU Xiao—hui (1.Resources Institute of.China University of Geosciences,Beijing 100083,China; 2.Exploration and Development Research Istntiute ofDaqing Oiflteld Company Ltd.,Daqing 163712,China) Abstract:Daqing Oilielfd has entered the stage of high water cut and high recovery degree during the eleventh five—year plan.At present,70%recoverable reserves are located in high water cut layers,and the major old oilifelds are still dominant for oilifeld development.Polymer flooding is still the main EOR technique,but production target has trans— ferred from major reservoisr in the north to major reservoisr in the south and second—class reservoisr in the north.Periph— eral oilields are also the maifn direction to increase recoverable reserves,but 90%reserves are located in ultra—low a— bundance,ultra—low permeability and complex fault—block reservoirs.Starting from present development status of Daqing Oiiielfd,this paper analyzes main contradiction and problems of oilifeld development during the eleventh five—year plan, studies main adjustment potential for oilifeld development,and proposes major technical strategy for oilifeld development adjustment SO as to point out direction for oihqeld development adjustment and scientific research,and also provides im— portant foundation for development deployment during the eleventh five—year plan. Key words:high water cut;potentil;adjusatment;polymer;technical strategy “十一五”期间大庆主力老油田全面处于特高含 水、高采出程度阶段,剩余油分布高度分散,近70%剩 余可采储量分布在特高含水的油层中【i-6],主力老油田 仍是油田开发的主体,控水挖潜、综合调整治理仍为主 力老油田的主体开发技术;外围油田90%以上的新增 1 长垣水驱存在的问题、技术对策及 发展潜力 1.1存在的主要问题 1.1.1 注采系统仍不完善 探明储量为特低丰度、特低渗透和复杂断块油藏,笔者 提出了开发调整的主要措施。 进入特高含水期,随着含水上升,产液指数上升 幅度增大,要求油水井数比逐渐降低并趋近于1。目 基金项目:中国石油股份公司“大庆喇萨杏油田特高含水期水驱优化调整配套技术”项目(040115)部分成果。 收稿日期:2006.1l-30 作者简介:王凤兰(1965一),女,吉林松原人,高级工程师,中国地质大学在读博士,从事油田开发研究工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com
2007年4月 王凤兰等:大庆油田“十一五”期间油田开发主要技术对策研究 1 2.1研究喇萨杏油田井网演变方式 ·63· 前喇萨杏油田油水井数比为1,75,比较高,需要调 整。随着精细地质研究的深化应用,提高了井网对各 以“杏十三区”井网演变方式研究为参照,深 化水驱、聚驱并存条件下合理井网井距、层系组合技 类油层控制程度的认识,各类油层单砂体控制程度较 低,大部分在80%以下,进一步完善单砂体注采关 系的潜力较大。聚合物区块对水驱井网利用、封堵使 注采关系更不完善。有些地区注入压力过高,套损严 重,流压低,也说明了注采系统不合理。 1.1.2油层压力不平衡 术研究。在考虑水驱井网与三次采油相结合、与二类 油层聚驱上返相配合的基础上,全面完成喇萨杏各大 开发区井网演变方式研究工作,为开发规划的编制和 油田开发调整提供依据。 1.2.2推进单砂体注采关系评价及完善技术 完善各类油层单砂体注采关系将是一项全局性的 二、三次加密井采油速度很高,注采强度大,是 基础井网、一次加密井网的2~3倍,导致压力的不 平衡。从几年来测压资料及分层测压资料看,不同区 块间、各套层系井网间、各类油层间压力差异较大, 如萨北分层测压试验区北3一丁6-469井分层测压资料 显示,各类井最高压力层与最低压力层之间压力差均 在2 MPa以上,其中二次加密注水井中最高压力层与 最低压力层之间的差异高达4.59 MPa,杏北油田应 用测井曲线研究异常高压层的结果也说明了油层压力 的不平衡问题,油层间压力不平衡是造成套管损坏的 主要原因之一。 1.1.3注水低效无效循环 目前喇萨杏各大开发区基础井网、萨北和喇嘛甸 的一次井网及二次井网含水已进入特高含水期,全油 田含水大于90%的井占油田总井数的49.36%。预计 “十一五”期间,各类井网含水将全部超过90%,其 中无效的高含水井数将达1 600口以上。从测试资 料、取心资料都证实了特高含水期,吸水层主要集中 在高渗透层段,吸水厚度减少,加剧了层间及层内矛 盾,需深化注水、产液剖面的调整,控制注水的低效 无效循环。 1.1.4套损严重 自1997年出现第二次套损高峰以来,年套损井数 已连续8年大于500口以上,2004年套损井数已达 619口。套损对油田注水质量、产量造成很大影响, 2004年杏北油田调整压力805口,影响产油22×10 t。 套损问题得不到有效调整将影响油田长远发展。 1.1.5过渡带开发效果差 喇萨杏油田过渡带储量为6.85×10。t,占总储量 的16.7%,整体开采效果较差。喇嘛甸、萨北油田 综合含水已达90%以上,采油速度只有0.5%一 0.6%,含水上升率高达1.5%左右,采出程度较低, 在30%左右。过渡带标定水驱采收率比纯油区低7— 8个百分点,目前还没有一套改善过渡带开发效果的 有效办法。 1.2综合调整技术对策 针对油田开发存在的问题,研究了大庆油田 “十一五”期间的开发综合调整技术对策。 重大措施。单砂体注采关系评价技术可带来可采储量 的大幅度增长。“十一五”期间,全面推进单砂体注 采关系评价及应用工作,使调整区块水驱控制程度提 高l0~l5个百分点,采收率提高1~2个百分点。 1 2.3发展完善厚油层控水挖潜技术 深化研究厚油层内部建筑结构和宏观、微观剩余 油分布规律。厚油层内部建筑结构以5级、4级界面 为对象,研究其分布模式、宏观展布规律及对油田开 发的影响,建立一套厚油层内部储层建筑结构研究方 法,对2口井控制内的夹层识别精度要达到70%以 上。“十一五”期间完成萨中以北地区的储层内部建 筑结构研究。以沉积单元或单砂体为对象全面完成喇 萨杏油田微观剩余油分布规律研究。为进一步深化认 识注水开发油田油水运动规律及厚油层内部挖潜提供 地质依据。 攻克大孔道的识别与治理技术。通过对开发过程 中厚油层相对渗透率曲线、毛管压力曲线及高压物性 资料分析,结合室内驱油实验的研究,给出一套大孔 道定量描述方法,为大孔道的识别提供一套技术参数 和理论依据。大孔道的治理技术,采用常规与新技术 相结合。“常规技术”向精细方向发展,如层内精细 注水、精细堵水等。新技术主要攻克廉价高效调剖 剂,目前已有的调剖剂满足不了要求,实施效果差, 研究调剖剂应立足于油田,立足于油层,以油田为 主,联合攻关。 1.2.4 薄差油层要建立有效驱动体系,提高动用程 度 薄差油层和表外储层存在启动压力梯度,为非达 西渗流,动用难度大。要在精细研究剩余油分布的基 础上,二次、三次加密井网相互利用,进行井网加 密,缩小注采井距,建立有效驱动体系。具体措施是 在研究薄差油层井间砂体预测、单砂体注采系统完善 程度评价等技术的基础上,实施“三个结合”,即三 次加密与注采系统调整相结合、三次加密与油水同层 挖潜相结合、三次加密与三次采油相结合,同时,对 局部高台子油层加密调整,完善单砂体注采关系,优 化调整措施,提高动用程度。此外要攻克萨零组强水 维普资讯 http://www.cqvip.com
64· 大庆石油地质与开发P.G.0.D.D. 第26卷 第2期 敏油层注水开发技术。研制粘稳剂、注水方式、注人 1.3.5 实施对控制“低效无效循环”为主的综合调 参数、井网应用与部署等问题,力争“十一五”期 间能够推广应用。 1.2.5研究改善过渡带开发效果的调整技术 整措施 如通过周期注水、细分注水、精细堵水以及油井 压裂等控水措施的实施增加可采储量;此外通过对过 渡带的进一步调整挖潜以及其它新技术的实施还可进 喇萨杏油田过渡带与纯油区对比不同点,主要是 原油粘度高。另外井网对储层控制程度低,也是制约 效果差的一个主要因素。改善过渡带开发效果首先要 步增加可采储量。 “十一五”期间长远水驱预计可增加可采储量 3 000×10 t以上。 研究合理的井网井距,提高储层的控制程度和各类油 层的动用状况,并在此基础上进行热采、微生物采油 等技术试验及推广应用。 在上述5个方面研究的基础上,建立一套合理的 注采压力系统,形成一套特高含水期开发调整的技术 及套损防治技术。 1.3发展潜力 通过分析问题,研究与实施技术对策¨J,可进 步拓展长垣水驱发展潜力。长垣水驱剩余可采储量 为4.3×10。t,主要分布在厚油层内部、基础井网和 次加密井网中。“十一五”期间,可进一步增加可 采储量的潜力。 1.3.1 三次加密 加密对象由只考虑薄差层和表外层,拓展到同时 考虑偏油同层和聚驱层段内的二类油层。三次加密可 布井数增加,可实施钻井数为5395口,可建产能 220.8×10 t,预计增加可采储量2 100×10 t左右。 1.3.2 萨零与萨I组油层开发 从萨中开发区萨零组开发试验看,2004年5月 压裂投产的9口井,平均单井初期日产油2.3 t,含 水低于10%,生产效果较好。萨零组估算地质储量 是6 000×10 t。从密闭取心井资料看,萨I组水洗 厚度比例低,有效厚度水洗层均低于68%,表外储 层水洗厚度仅为33.3%,且水洗程度低,无强水洗, 弱水洗厚度占60%以上。萨零与萨I组合理组合开 发潜力较大,预计可实施钻井近1 000口左右。增加 可采储量300×10 t。 1.3.3 南一、二、三区高台子油层加密 经过对测试资料、检查井结果分析,高台子油层 有效厚度小于0.5 m的近30%厚度未动用,表外层 71.6%的厚度未动用,具有加密潜力,可调砂岩厚度 在1 1—13 m,有效厚度在1.3—1.7 m。预计可布井 700 VI左右,增加可采储量200×10 t。 1.3.4完善注采关系 通过对各类油层注采关系的完善与调整,使井网 对油层控制程度达到80%以上,预计调整区块可提 高采收率1—2个百分点,计划每年调整一个区块, “十一五”期间共可动用地质储量3亿吨左右,增加 可采储量500×10 t。 2三次采油开发存在的主要问题、技 术对策及发展潜力 大庆油田聚合物驱已成为世界上最大的三次采油 基地,20多年来,通过攻关、试验及推广应用已形 成了一套聚合物驱方案优化、全过程综合调整等一系 列配套技术,居世界领先水平。随着聚合物技术的不 断推广应用,对聚合物驱规律的深化认识,以及聚驱 对象由一类油层向二类油层转移,也反映出一些问 题。 2.1存在的主要问题 2.1.1 需要研究主力油层聚驱后如何提高采收率的 技术 主力油层聚合物驱潜力为8.09×10 t。预计到 2005年,一类油层(主力油层)动用地质储量6.03 ×10。t剩余2.06×10 t。主力油层较早投注区块已 陆续进入后续水驱阶段,大庆油田聚合物驱可提高采 收率l0一l2个百分点,聚驱后的最终采收率为50% 60%。如何挖掘聚驱后的剩余潜力,已成为亟待解 决的课题。 2.1.2二类油层聚合物驱技术不成熟 从油层及工业化区块看,二类油层单位厚度增油 量比一类油层减少近一倍,见效后产液量下降幅度 大,平面上油井受效差别悬殊,还没有一套行之有效 的调整办法和改善措施。 2.1.3 目前配注工艺不能完全满足油田开发的需求 随着聚丙烯酰胺合成技术快速发展,品种增多, 促进了聚合物驱方案优选及综合调整技术的提高,深 化了认识,认为“非均质”性仍是影响聚驱效果的 主要因素。减缓三大矛盾,改善聚驱效果,提出了分 层分质注人,不同井组配注方案个性化设计,并随开 发动态变化适时调整配注方案,这样对配注工艺提出 了更高的要求。 2.1.4主力油层聚合物驱剖面返转的问题 从吸人剖面看,聚驱见效后,有效地调整了吸水 剖面,高渗透层吸水明显下降,中、低渗透层吸水明 显增加,但当注聚0.2PV左右时,剖面发生返转, 维普资讯 http://www.cqvip.com
2007年4月 王凤兰等:大庆油田“十一五”期间油田开发主要技术对策研究 ·65· 原高渗透层吸水比例增加。如北二西聚合物驱注聚前 葡Il-_4层吸水比例为85.1%,葡I5 为14.9%, 注聚后,葡Il-_4层吸水比例下降到60%左右,葡 I5_7层上升到40%左右,而当注聚0.22 PV时,葡 Il-_4层吸水比例上升,达到81.8%,和注聚前基本 油层上、下返层系组合以及井网部署原则, “十一 五”期间只能部署一次上返区块,一次上返区块总 地质储量3.26×10 t,考虑与一类油层聚驱的合理衔 接,预计可动用地质储量2.2×10。t,可增加可采储 量1 760×10 t。此外通过聚合物驱综合调整技术推 广应用以及复合驱等技术攻关还可进一步增加可采储 量。 致,这是影响开发效果的根本原因。 三次采油“十一五”期间主要采取如下的开发 2.2技术对策 对策: 3外围油田存在的主要问题、技术对 (1)要重点加强聚驱后提高采收率技术研究, 进一步优化泡沫复合驱、微生物驱室内配方;开展聚 驱后泡沫复合驱、微生物驱调剖现场试验,完善泡沫 复合驱、微生物驱配套技术。 (2)针对二类油层地质特点,进一步优化注聚 方案,深化井网井距和层系组合的研究,并在一类油 层综合调整挖潜技术基础上,发展完善适合二类油层 的综合调整技术。 (3)要研究适合一类油层聚驱、二类油层聚驱 方案优化和综合调整过程需要的灵活式配注工艺,以 “井组”为单元的分层分质注入工艺技术。 (4)以“剖面返转”为切入点,进一步完善和 发展改善主力油层聚驱效果的综合调整技术。聚合物 驱的主要作用机理就是调整注采剖面,扩大波及体 积。注采剖面返转时间越早,效果越差,研究延缓剖 面返转时机及技术措施是改善聚驱效果的关键。如北 二西聚驱区块,剖面返转后,采取分层注聚,剖面又 进一步得到调整,葡Il-_4层吸水比例由81.8%下降 到66.4%,含水上升也得到有效控制。此外,可以 研究多轮次调剖技术,周期分质注入技术,利用地下 已存聚合物加其他化学剂的改善技术等。 (5)加快三元复合驱研究及现场试验步伐。在 三元复合驱室内实验和工业化矿场试验的基础上,进 步优化三元复合驱体系配方,降低三元复合驱化学 剂用量;完成弱碱化表面活性剂原料和产品技术指标 的确定,优化生产工艺参数,提高产品性能,尽快建 立一套完整的三元复合驱配套技术,为2009年工业 化推广提供技术保证。 2.3三次采油潜力 适合于聚合物驱的一类油层地质储量为8.09× 10。t(其中纯油区为7.22×10。t),预计2005年底将 动用6.03×10。t,一类油层剩余潜力2.06×10。t,这 部分储量基本上都分布在南四区以南地区,油层性质 比北部差。“十一五”除技术不成熟地区及受地面配 制站制约外,全部部署,可增加可采储量1 219× 10 t。二类油层聚驱潜力为l5.04×10 t,截至2004 年已动用2 885×10 t,剩余l4.75×10 t。根据二类 策及发展潜力 外围油田自1982年投入开发,经过2O几年艰苦 的探索和攻关,已形成了一套开发低渗透油藏的配套 技术。近几年随着地震技术、地质认识的提高,使原 认为没有开采价值的低渗透、低自然产能的油田,具 有了开采的经济价值,如利用水平井开采葡萄花特低 丰度薄油层,降低了低渗油藏开发界限,提高了开发 水平,增加了可动用储量。 3.1. 存在的主要问题 “十一五”期间外围油田开发主要存在3方面的 问题: (1)已开发油田递减较大。如低、特低渗透的 萨葡油层,由于初期压裂投产,初期产量高,含水上 升快,产量下降快,递减率较大(如新站油田2003 年平均自然递减率18.4%)。再如裂缝不发育的特低 渗透或致密扶杨油层,油井压裂投产,初期递减较 快,由于注水受效差,油层压力保持水平低,油井产 液能力低,供液不足,递减率大。榆树林Ⅱ类区块, 2003年递减率达到16.5%。 (2)特低渗透油层及裂缝不发育的致密油层难 以建立有效驱动体系。 (3)特低丰度油层难以有效开发,挑战特低渗 透油藏的技术经济极限是我们必须面对的问题。 3.2技术对策 “十一五”期间外围油田主要采取如下的技术对 策: 3.2.1 以“裂缝”为核心,攻关研究特低渗透油层 及裂缝不发育的致密油藏有效开发技术 外围油田开发过程中,裂缝性油层开发,沿裂缝 方向的油井易见水,且产生暴性水淹,含水上升很难 控制。经过研究,认识到裂缝与井网优化配置后,有 利于油田注水开发,且效果很好。 3.2.2发展多元驱动技术 外围油田在多元驱动技术上,进行了很好的尝 试。水平井已成功地开发葡萄花薄差油层,注气、热 采、微生物驱等现场试验也都见到了良好的势头。下 维普资讯 http://www.cqvip.com
66· 大庆石油地质与开发P.G.O.D.D. 第26卷 第2期 步应加大试验力度,加快推广应用步伐,在“十 五”期间能够成为改善特低渗透油层开发效果的 快储量动用、加快增储上产。针对已开发油田,以挖 潜剩余油和建立有效驱动体系为核心,采取井网加密 与注采系统相结合,探索新技术、新方法,逐步形成 已开发油田综合调整配套技术,控制老井产量递减。 针对未动用地区采取区块评价与单井评价相结合,水 驱开发与多元开发相结合,优选开发、加快动用。针 有效技术,并推广应用。 3.2.3加大“两个调整”力度,减缓产量递减,进 步完善和推广井网加密及注采系统相结合的调整技 术 近几年来,已形成了各类油层井网加密和注采系 统相结合的调整技术,并取得了较好的效果,提高采 收率5个百分点以上。通过对外围各类油层井网加密 对待探明地区,采取评价与预探相结合,油藏与采 油、地面工程一体化设计,整体部署、分步实施。 注采系统调整的技术经济界限深化研究及对现状分 析,已开发油田中有26.7%的区块注采系统不适应, 54.7%的区块井网不适应,调整潜力较大,需加大推 进力度,调整区块自然递减率降低1个百分点。 3.3发展潜力 外围油田剩余可采储量6 201×10 t,进一步增 加可采储量主要通过实施井网加密和注采系统调整。 外围油田老区有36个区块可以进行井网加密调整, 地质储量6 005×10 t,可钻加密井数1 010口,建成 产能56×10 t,增加可采储量401×10 t;注采系统 调整潜力725口,增加可采储量537×10 t;此外通 过水平井微生物吞吐、气驱等技术的应用可进一步增 加可采储量。随着待探明储量的逐年增加,技术的不 断创新发展,可动用储量增加,外围油田还可大幅度 增加可采储量。“十一五”期间每年交5 000×10 ~ 8 000×10 探明储量,按动用率80%计算,可采储量 将进一步增加。 通过以上技术对策的实现,使已开发油田提高采 收率3个百分点左右,探明储量动用率达80%以上, 年建产能100×10 t以上,实现快速增储上产目标。 4结论 (1)长垣油田要分类油层进行精细挖潜。一类 油层(高渗透)主要研究层内控水挖潜技术及聚驱 后进一步提高采收率技术;二类油层以聚合物驱技术 为主,进一步研究加密改善水驱开发效果以及三元复 合驱技术攻关;三类油层主要研究进一步井网加密及 “两三结合”调整技术。通过以上研究,发展形成特 高含水期油田控水挖潜配套技术,实现“三控一提 高”即控递减、控含水、控套损、提高采收率的目 标。 (2)长垣外围油田老区控制产量递减,新区加 参考文献: [1]束青林,张本华,徐守余.孤岛油田河道砂储集层油藏动态模型 及剩余油研究[J]、石油学报,2005,26(3):64-68. SU Qing—lin,ZHANG Ben-hua,XU Shou—yu.Dynamic model and re— maining oil distirbution of lfuvial reservoir in Gudao Oilfield[J],Ac— ta Petrolei Sinica-,20o5,26(3):64-68、 [2]宋万超,孙焕泉,孙 国、油藏开发流体动力地质作用[J]、 石油学报,2002,23(3):52-55、 SONG Wan—chao,SUN Huan—quan,SUN Guo.Dynamical geologic process of development liquid[J]、Acta Petrolei Sinica,2002,23 (3):52-55. [3]刘大听,张淑娟,童亨茂、任丘潜山油藏裂缝预测及剩余油分布 研究[J].石油学报,2001,22(4):49-54. LIU Da—ting,ZHANG Shu-juan。TONG Heng—mao.The fracture ple— diction study of buried hill reservoir in Renqiu[J].Acta Petrolei Sinica。2001.22(4):49-54. [4]吴晓慧,王凤兰,付百舟。等.喇萨杏油田剩余储量潜力分析及 挖潜方向[J].大庆石油地质与开发,2005,24(2):29-31. WU Xiao—hui,WANG Feng—lan,FU Bai—zhou.et a1.Potential analysis nad potentila tapping direction of the remained reserve8 in Lasaxing oil— ifelds[J].PetrOleum Geology&Oilifeld Development in Daqing, 2005.24(2):29-31. [5]曲艳玲,杨昱杰.小层剩余油定量化分析方法[J].大庆石油 地质与开发。2005,24(2):37-40. QU Yan—ling。YANG Yu-jie.Quantitative analyzing of ermained oil in sub—divided oil layers[J]+Petroleum Geology&Oilifeld Develop- ment in Daqing.2005,24(2):37-40. [6]谢进庄,吴锡令.用生产测井资料求储层剩余油饱和度的新方法 [J].大庆石油地质与开发,2002,21(2):71-73. XIE Jin—zhuang,WU Xi—ling.A new method to determine residual oil saturation in reservoir from production well一1o ng data[J].Petiole— Ha Geology&Oilifeld Development in Daqing.2002,21(2):7l一 73. [7]王俊魁.油田产量递减类型的判别与预测[J].大庆石油地质 与开发,1991,10(4):27-34. WANG Jan—kui.The judging and prediction of production declining type[J].Petroleum Geology&Oilifeld Development in Daqing, 1991.10(4):27-34. 编辑:徐衍彬
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