海洋石油  2016, Vol. 36 Issue (3): 53-60
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长庆不同类型油藏开发规律研究[PDF全文]
曹军1,2, 李宇征1,2, 程豪杰1,2, 王思仪1,2, 车起君1,2     
1. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院, 陕西西安 710018 ;
2. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室, 陕西西安 710018
摘 要: 以油藏地质特征为依据,将长庆低渗透油藏划分为低渗透、特低渗透、超低渗透、致密油四种不同类型油藏,并系统研究了不同类型油藏的开发特征和开发规律,包括压力系统变化特征、见效见水特征、产量递减变化规律和含水上升规律,明确了不同类型油藏开发过程中存在的主要矛盾,为制定不同类型油藏稳产对策提供技术支撑。
关键词渗透率     油藏类型     地层压力     见水见效     含水上升规律     递减规律    
Study on the Development Law for the Different Types of Reservoirs in Changqing Oil Field
CAO Jun1,2, LI Yuzheng1,2, CHENG Haojie1,2, WANG Siyi1,2, CHE Qijun1,2     
1. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an Shanxi 710018, China ;
2. National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields, Xi'an Shanxi 710018, China
Abstract: Based on the geological characteristics and permeability, the authors classify the low permeability reservoirs in Changqing Oilfield into four types i.e. low permeability, very low permeability, ultra-low permeability and dense reservoirs. The development characteristics and law, including changes of reservoir pressure, water flooding response, production decline patterns and water cut increasing law, are also systemically studied. This paper points out the main contradiction existing in the development process of different types of reservoirs, and provides technical support to make the development countermeasures for stabilizing production in different types of reservoirs.
Keywords: Permeability     reservoir types     formation pressure     water flooding response     water cut increasing law     production decline pattern    

根据油藏渗透率的大小,将长庆已开发油藏划分为低渗透、特低渗透、超低渗透和致密油藏四种类型[1],其中,低渗透油藏是指岩心渗透率在10×10-3 μm2以上的油藏,主要以侏罗系油藏和三叠系长1~长3油藏为主;特低渗透油藏是指岩心渗透率介于1×10-3~10×10-3μm2的油藏,主要以AS、 JA油田三叠系长4+5、长6油藏为主;超低渗透油藏为岩心渗透率介于0.3×10-3~1×10-3μm2之间的油藏,主要以JY、 XF、 HQ油田三叠系长6、长8油藏为主;致密油藏是指岩心渗透率在0.3×10-3μm2以下的油藏,主要以XAB长7油藏为主。

随着油田开发的不断推进,不同类型油藏开发矛盾凸显:部分低渗透、特低渗透油藏进入中高含水期,控水稳油难度加大;超低渗透油藏有效压力驱替系统难以建立;致密油开发难度大。因此,通过加强不同类型油藏开发规律的研究,明确不同类型油藏的开发特征和主要矛盾,对于制定油田开发稳产技术政策、实现油田稳产具有重要的现实意义。本文以长庆低渗透主力油藏为研究对象,系统研究了不同类型油藏的开发特征和开发规律,包括压力系统变化特征、见效见水特征、产量递减变化规律和含水上升规律。

1 压力系统变化特征

从地层压力保持水平状况看(表 1),低渗透和特低渗油藏注水后地层能量稳中有升,地层能量一直保持较高水平,低渗透油藏保持水平整体在90%左右,特低渗透油藏压力保持水平在100%以上;超低渗和致密油藏地层能量保持水平相对较低,基本保持在80%左右,尤其是致密油藏,压力保持水平逐年下降,2014年仅75.2%。

表 1 长庆不同类型油藏历年压力保持水平状况

从油水井间的注采压差看(图 1),低渗透和特低渗油藏注采压差小,基本在10 MPa内,且有逐渐减小的趋势,注水后地层压力能够快速恢复(图 2),有效的驱替压力系统可快速建立。如特低渗透油藏WY区W18-13井,该井于1989年投产,因滞后注水,初期地层压力下降,注水后压力快速回升至原始地层压力附近,生产动态(图 3)表现为孔隙渗流特征,注水见效后日产液、油明显上升,采油指数上升且保持较高水平,低含水稳产期长,试井资料显示有效驱替压力系统得以建立(图 4)。

图 1 主力油藏注采压差状况

图 2 低渗透油藏ZQ2区历年压力保持水平状况

图 3 特低渗透油藏W18-13井生产综合曲线

图 4 特低渗透油藏W18-13井试井曲线

而超低渗和致密油藏,注采压差较大,基本处于15~20 MPa,且有逐年增大的趋势,有效压力系统建立困难。如超低渗透油藏L1区地168-18井,该井于2010年投产,日产液油能力持续下降(图 5),井底渗流状况较差,双对数曲线基本重合(图 6),压力保持水平低,储层未能建立有效的压力驱替系统。

图 5 超低渗透油藏D168-18井生产综合曲线

图 6 超低渗透油藏D168-18井试井曲线

因此总体来看,从低渗透→特低渗透→超低渗透→致密油藏,随着储层物性的不断变差,建立有效压力驱替系统难度不断变大。

2 见效见水特征

长庆低渗透油藏油井产量变化特征总体可分为三个阶段[2] :一是初期递减阶段:油井见效具有明显的滞后期,这一时期产量递减大;二是见效稳产阶段:主要表现为三种类型,Ⅰ类是注水见效后单井产能上升;Ⅱ类是油井见效增产特征不明显,但产能基本保持稳定;Ⅲ类是油井见效后很快见水并快速水淹,产量快速下降;三是后期递减阶段:随着注水时间延长,油井见水后含水上升速度加快,产能大幅度下降。

从不同类型油藏见效状况看,总体上从低渗→特低渗→超低渗→致密油藏,注水见效难度逐步增大,见效程度下降(图 7),见效后增产幅度逐渐降低(图 8),有效期逐渐变短。其中,低渗透、特低渗油藏注水见效后以Ⅰ + Ⅱ类见效为主(图 9图 10图 11),比例占到见效井总数的90%左右;超低渗油藏以Ⅱ + Ⅲ类见效为主(图 12图 13),比例在70%以上,且相对于低渗和特低渗油藏来说,Ⅲ类见效井的比例大幅增加;而致密油藏以见效即见水的Ⅲ类为主。

图 7 不同类型油藏见效比例及见效周期

图 8 不同类型油藏Ⅰ类见效井增产比例

图 9 不同类型油藏不同类型见效井比例

图 10 低渗透主力油藏见效特征曲线

图 11 特低渗透主力油藏见效特征曲线

图 12 超低渗透主力油藏见效特征曲线

图 13 致密油主力油藏见效特征曲线

3 产量递减规律 3.1 初期产能状况

储层物性是决定初期产量的主要因素,初期产能与渗透率呈现良好的正相关关系,渗透率越低,初期单井产能越低,从低渗透→特低渗→超低渗→致密油,初期单井产能逐渐越低(图 14图 15)。

图 14 主力区块初期单井产能与渗透率

图 15 不同类型油藏初期单井产能状况(定向井)

3.2 产量变化特征

不同类型油藏产量变化特征不同。低渗透侏罗系油藏产量变化特征表现为:初期递减时间短,平均为9个月,递减幅度小,平均递减期末产量为投产初期产量的89.1%;稳产期时间长,在三年以上,平均为37.2个月,注水见效后,产量上升幅度大,平均为初期递减期末产量的106.1%(图 16)。

图 16 低渗透侏罗系主力油藏投产拉齐生产曲线

低渗透长1~长3油藏:初期递减时间较短,基本在一年左右,平均为12.8个月,递减幅度较小,期末产量为投产初期产量的74.4%;稳产期时间长,在三年左右,平均为35.4个月,注水见效后,产量上升幅度较大,平均为初期递减期末产量的102.1%(图 17)。

图 17 低渗透长1~长3主力油藏投产拉齐生产曲线

特低渗透油藏:初期递减时间较长,平均为15.2个月,递减幅度较大,递减期末产量为投产初期产量的不足70%,平均为68.7%;稳产期时间较长,在2~3年之间,平均为27.5个月,注水见效后,产量略有上升,平均为初期递减期末产量的101.1%(图 18)。

图 18 特低渗主力油藏投产拉齐生产曲线

从超低渗和致密油油藏产量变化趋势来看,超低渗和致密油油藏的产量持续递减,基本无稳产期,初期递减幅度大,后期有所减缓(图 19图 20)。

图 19 超低渗透主力油藏投产生产曲线

图 20 致密油主力油藏投产拉齐生产曲线

3.3 递减规律

从不同类型油藏的初期递减状况来看,初期递减与储层物性呈负相关性,从低渗→特低渗→超低渗→致密油藏,初期产能递减损失逐渐增大(图 21图 22)。

图 21 主力区块初期递减状况(投产一年)

图 22 不同类型油藏初期递减状况(投产一年)

从递减规律看[3]表 2),低渗透侏罗系和长1~长3高水饱油藏符合指数递减,月递减率1.29%;低渗透长1~长3非高水饱油藏和特低渗油藏符合双曲递减,递减指数小于1,平均0.17,初始月递减率小,平均0.68%;超低渗透和致密油也遵循双曲递减,但递减指数大于1,平均3.38,表明初期递减率大,平均22.5%,后期迅速减缓[4]

表 2 长庆不同类型主力油藏递减规律统计表

4 含水变化规律

不同类型油藏含水变化规律不同(表 3)。低渗透侏罗系油藏含水上升规律表现为S型(图 23),初期含水上升缓慢,具有一定的低含水稳产期,水驱开发效果好,采收率高[5],如樊中区(图 24);低渗透长1~长3高水饱油藏含水变化规律主要表现为S-凸型和凸型(图 25),低渗透长1~长3常规油藏则表现为S型(图 26);特低渗透油藏含水变化规律主要表现为S型和S-凸型(图 27),初期含水上升率小,中期采出程度含水上升快,高含水期含水上升率逐渐减小,最终采收率较高;而超低渗和致密油油藏,其含水变化规律以凸型为主,在中低含水期含水即快速上升,采收率相对较低,水驱效果差(图 28)。

表 3 长庆低渗透不同类型主力油藏含水上升规律

图 23 低渗透侏罗系主力油藏含水变化曲线

图 24 樊中区投产拉齐生产曲线

图 25 低渗透长1~长3高水饱油藏含水变化曲线

图 26 低渗透长1~长3常规油藏含水变化曲线

图 27 特低渗透主力油藏含水变化曲线

图 28 超低渗透和致密油主力油藏含水变化曲线

5 结论及认识

(1)不同类型油藏开发特征及开发规律不同。从低渗→特低渗→超低渗→致密油,随着储层渗透率的降低,初期单井产能越来越低,有效驱替压力系统建立难度越来越大,初期递减期延长,递减率增大,见效时间推迟,见效后产量上升幅度减小,见水井比例增大,含水上升规律由S型转变为凸型,水驱效果变差。

(2)低渗透油藏注水后压力驱替系统易于建立,同步注水开发效果好于滞后注水开发,递减类型以指数递减为主,含水上升规律表现为S型,中低含水期是主要的采出阶段,因此开发中应加强注采井网完善、精细注采调整,延长中低含水期,提高水驱采收率。

(3)特低渗油藏一次井网注水开发能够建立有效压力驱替系统,水驱开发效果整体较好,递减规律表现为双曲递减,含水上升规律以S型和S-凸型,开发过程中应加强精细小层刻画、持续精细注采调控、强化综合治理、适时开展加密调整等提高采收率试验,不断提高水驱波及程度,延缓含水上升速度,提高水驱开发效果。

(4)超低渗油藏储层物性差,有效的压力驱替系统未全面建立,油井见效困难,初期递减大,含水上升快,提液稳产难度大,开发中应加强精细单砂体刻画,细分注采单元,细化注采政策,并开展低产井治理、周期注水、沿裂缝强化注水、小排距加密调整试验等,不断提高油田开发效果。

(5)致密油藏注水开发有效压力系统很难建立,定向井注水开发初期单井产能低,见水程度高,产能损失大,开发效果差,因此致密油开发应以水平井自然能力开发为主,并加强周期注水、注水吞吐及异步注采试验等,持续探索致密油合理能量补充方式。

参考文献
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