天然水驱油藏有效开发技术应用及认识研究
关语晴
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关语晴,. 天然水驱油藏有效开发技术应用及认识研究[J]. 水资源研究进展,2025.4. DOI:10.12721/ccn.2025.157004.
摘要:
天然水驱油藏天然能量充足,边底水活跃,开发层系较多、生产过程较为复杂,随着开发的深入,控制油藏递减、分层认识困难和开发技术手段缺乏直接影响油藏的持续稳产开发。本文介绍了天然水驱油藏应用中比较有效的开发技术,包含非天然能量层系注水技术、分层剩余油认识技术、井网重构技术、新井建产技术、层系挖潜动用技术,为天然水驱油藏及其它油藏开发提供新的思路。
关键词: 天然水驱油藏有效措施应用注水
DOI:10.12721/ccn.2025.157004
基金资助:

前言:从1986年英台油田投入开发以来,天然水驱油藏一直被誉为“水上漂”油田,由于其充足的边底水能量,区块开发一直以补孔、提液为主。但是在后期的开发生产实践过程中,油藏逐步暴露出部分储层低产、低渗,长期开采能量不足,导致措施增产效果不明显,这部分储层的产能无法正常发挥,即并不是所有储层都属于天然水驱,于是针对不同储层特点开展分类辩证治理,开展了天然水驱油藏的低渗层注水、井网重构研究。为打破困境,曾在天然水驱英138区块的青三层系进行注水试验,但是注水效果差,天然水驱油藏注水工作面临重重困难。2015年以来英143、方2区块作为典型先锋区块依次展开注水、井网重构等工作,在多年应用过程中形成了一套独特的适合天然水驱油藏开发技术,为天然水驱油藏稳产上产奠定坚实基础。

1区块开发基本情况

1.1油藏开发特征

多层发育边底水油藏,天然能量开发,高产液高含水,注水以排污为主;年产原油5.6万吨,综合含水97%,平均单井日产油0.8吨,日产液27吨,采出程度38.5%,采收率41.4%。纵向含油层系多、动用层较多,主要含油层系为萨尔图、高台子、泉四层系,无统一油水界面。

1.2开发历程

天然水驱1986年投入开发,在投产初期产量快速上升;高采油速度边底水快速推进,导致产量持续递减;后经历了措施新井等调整上产阶段和递减减缓阶段,2015年以来,通过低渗注水增能、层系滚动挖潜、井网重构等各项举措实现油藏持续稳产。

1.3存在问题分析

天然水驱油藏发育层系复杂,分层开发水平差异较大。各层物性和产状、压力差异较大,多层合采低渗层产能不能完全发挥。储层动用程度不均,剩余油分布不均。

无效水采出高造成能耗高,难以提液携油,天然水驱受“水上漂”油藏性质决定,渗透率高、边底水活跃,产液及含水均为全厂最高水平,高能耗造成区块桶当量运行成本高于18美元/桶,效益差;因效益较差,无法以提液方式上产。

2主要开发技术应用

2.1非天然能量层系有效注水技术

自2015年以来,天然水驱油藏全面扩大低渗层注水工作,取得显著效果。通过前期深化油藏认识与动态评价,主要针对一部分低产、低压、有一定储量规模的层系进行注水,并制定非天然能量层系潜力筛选标准:具备较高剩余地质储量,日产液不超过15t,且有下降趋势,地层能量保持水平不超过80%,渗透率超过 150mD。

根据此标准在英143区块、方2区块实施注水应用,采用0.6小注采比注水,实现近年来地层压力恢复、洪水后井组产量恢复快、产量长期维持稳定取得显著水驱增油效果。2018年,为避免注水压升过快导致的油井水淹,在英143区块实施层间轮注试验,实现了换层换向注水,提高水井利用率,进一步提高井间、层间剩余油采收率。2022年开始,英143区块扩大层间轮注试验,取得较大增产及稳产效果,截止2024年9月,通过轮注最高单井增油量达0.2万吨。

2.2油藏分层认识技术

近年来,天然水驱油藏分层剩余油认识取得较大进展,由于天然水驱油藏生产层较多、生产过程较为复杂,油藏认识工作主要通过机械封堵单层生产、补孔单层生产、智能找堵水、分层油藏监测资料等手段,在认识中实施,于实施中深化认识,明确了剩余油分布。

天然水驱油藏目前剩余油仍主要在含油面积大、含油层系多的区块,各层主要受构造及断层控制,剩余油主要分布在断层附近构造高部位;层间剩余油主要存在于动用程度低、生产受抑制的低渗层和非主力油层;主力高渗层基本上水淹,根据沉积韵律和隔层分类,其中隔夹层正韵律比较有挖潜价值。

2.3明确剩余油位置措施动用

根据剩余油认识最终形成一区一策、一井一策、一层一策的分类治理工作,提高油藏采收率。

一是,组合层系生产,井网重构。如方2区块近几年的主要工作就是井网重构,是天然水驱多层系油藏开发后期必然趋势:方2区块的主要开发矛盾就是主力油层边水水淹,层间矛盾突出、低渗层动用不充分。

通过井网重构可以实现储层高效开发。根据油层特性调整为两类井网开发,按三方面主要工作排布。低渗层提高动用程度:通过补孔、堵水、新井实现潜力资源动用。低渗储层评价地层能量,实施有效注水开发:完善注采井网,挖掘层内层间剩余潜力逐步扩大注水规模。高渗高采出层抽稀井网,高部位开发:通过间抽、关停、换层生产实现节能减排、产能充分发挥。

二是,在老井未控制到剩余油富集区域展开新井建产工作。由于高低渗合采导致低渗层产能受到抑制、深部堵水成功率低,低渗层仍有剩余油无法采出。近年来,通过井震结合,重新精细落实构造、断层、油水界面认识,在构造高部位甜点加密新井,效益得到大幅度提升,使老油田再焕新风貌。

2021年,在方2区块针对20号层低渗层靠断层构造高部位空白区域投产新井6口,平均单井日增产2吨以上。2022年,在方3区块复杂断块构造油藏,构造高部位甜点加密新井方504-7,开抽日产10吨。

三是,开展层系挖潜动用。结合注水压力恢复情况,深化注水层油藏再认识取得良效:在注水补充地层能量的前提下,研究油水界面推进的认识,在老层中劣中选优,明确油藏剩余未动用潜力。注水后措施单井增油量、有效率大幅提升,有效期延长。

试验动用非主力层、岩性油藏零星潜力、未动用低阻层新层认识试验等,大胆实践,均取得较好增油效果,区块高产井数大幅上升,下步仍有推广潜力。非主力油层高台子33号层在英143区块断层南部无动用井,2024年在构造腰部试验动用一口井,该井电性指标较好(侧向47、感应22、时差225),措施后日增油4.4吨。非主力构造油层高台子29号层,2023年试验动用构造位置较低井,但是电性指标较好(侧向45、感应25、时差250),措施后日增产1.8吨。2022年油层动用效果最为突出,为认识岩性零星发育的扶余油层,试验动用2口井,措施后日增油6.6吨;高台子7号层为低阻油层,为未动用新层,2022年构造高部位试验动用5口井,措施后日增油能力9吨。

另外,通过加强单砂体识别工作,高台子9号层通过细分3个单砂体,挖掘方504-7高台子9(2)单砂体剩余潜力,得到较好增油效果,措施后日增油2.1吨。

四是,针对主力油层的层内韵律性剩余油开展全封重射实验。对于部分主力层,由于层内隔夹层发育不稳定,造成层内剩余油零散复杂,通过测井结果显示,中水淹层当中,无法正常挖潜的厚度占总厚度的33%,是未来层系挖潜的重点。针对挖潜难度相对较低的正韵律储层层内顶部剩余油,开展全封重射试验3口井,目前1口井见到较好效果,实现日降液15吨,日增产1.4吨。

结论与建议

天然水驱油藏的生产与认识是一个相对复杂的过程,开发过程中要时刻抓牢主要油藏矛盾、把握油藏主要特征,顺应油藏自然规律,持续关注油藏动态变化,调整开发策略,加强开发技术创新,只有这样,才能保障油藏整体的开采效率和经济效益。

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