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
收稿日期: 2016-05-23; 改回日期: 2016-06-29
Study on the Development Law for the Different Types of Reservoirs in Changqing Oil Field
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
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(Table 1)
|
表 1 长庆不同类型油藏历年压力保持水平状况
|
表 1 长庆不同类型油藏历年压力保持水平状况
| % |
| 年份 |
低渗透侏罗系 |
低渗透长1~长3 |
特低渗透 |
超低渗透 |
致密油 |
| 2010 |
79.5 |
92.3 |
104.1 |
85.1 |
|
| 2011 |
78.4 |
92.5 |
104.3 |
86.8 |
|
| 2012 |
84.4 |
93.5 |
104.7 |
87.3 |
93.2 |
| 2013 |
86.3 |
91.8 |
100.9 |
87.6 |
88.2 |
| 2014 |
89.6 |
92.7 |
102.7 |
88.5 |
75.2 |
|
 |
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)。
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。
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。
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)。
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)。
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)。
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)。
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)。
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)。
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(Table 2)
|
表 2 长庆不同类型主力油藏递减规律统计表
|
表 2 长庆不同类型主力油藏递减规律统计表
| 油藏类型 |
区块 |
投产年 |
递减类型 |
递减指数 |
初始产量/(t·d-1) |
初始递减率 |
相关性 |
| 侏罗系油藏低渗透 |
N2 |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
575 |
0.012 3 |
0.96 |
| D31区 |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
300 |
0.008 1 |
0.95 |
| FZ |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
566 |
0.028 9 |
0.99 |
| B1 |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
863 |
0.014 7 |
0.98 |
| Z1 |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
1 712 |
0.014 6 |
0.98 |
| Z277 |
2011老井 |
指数递减 |
0.00 |
520 |
0.012 5 |
0.98 |
| YZ |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
566 |
0.013 0 |
0.97 |
| YD |
2000老井 |
指数递减 |
0.00 |
448 |
0.014 0 |
0.98 |
| 低渗透长1~长3高水饱油藏 |
DLG3区 |
2003老井 |
指数递减 |
0.00 |
551 |
0.012 2 |
0.99 |
| HZP区 |
2006老井 |
指数递减 |
0.00 |
344 |
0.005 5 |
0.96 |
| ZQ2区 |
2003老井 |
指数递减 |
0.00 |
491 |
0.005 8 |
0.97 |
| 长1~长3非高水饱油藏 |
G19 |
2006老井 |
双曲递减 |
0.17 |
507 |
0.008 9 |
0.94 |
| H152 |
2003老井 |
双曲递减 |
0.36 |
703 |
0.008 4 |
0.98 |
| 特低渗油藏 |
ZJ42-ZJ53 |
2003老井 |
双曲递减 |
0.12 |
2 193 |
0.004 3 |
0.93 |
| ZJ6-XP13 |
2004老井 |
双曲递减 |
0.15 |
1 148 |
0.002 7 |
0.92 |
| WY区 |
1999老井 |
双曲递减 |
0.12 |
1 205 |
0.008 6 |
0.99 |
| S160区 |
2004老井 |
双曲递减 |
0.07 |
800 |
0.005 4 |
0.94 |
| XHB |
2008老井 |
双曲递减 |
0.14 |
821 |
0.007 0 |
0.94 |
| W433 |
2010老井 |
双曲递减 |
0.13 |
1 428 |
0.006 0 |
0.92 |
| XN区 |
2009老井 |
双曲递减 |
0.33 |
1 055 |
0.006 1 |
0.94 |
| XH区 |
2008老井 |
双曲递减 |
0.23 |
1 085 |
0.004 3 |
0.90 |
| 特低渗油藏 |
X13-X17区 |
2005老井 |
双曲递减 |
0.17 |
1 696 |
0.008 9 |
0.99 |
| C46区 |
2011老井 |
双曲递减 |
0.09 |
957 |
0.010 6 |
0.98 |
| 超低渗油藏 |
L1井区 |
2011老井 |
双曲递减 |
3.01 |
2 757 |
0.049 8 |
0.99 |
| Y284 |
2011老井 |
双曲递减 |
4.29 |
638 |
0.107 3 |
0.97 |
| G1-G15 |
2011老井 |
双曲递减 |
4.63 |
1 241 |
0.259 0 |
0.99 |
| H3长8 |
2012老井 |
双曲递减 |
3.88 |
895 |
0.048 9 |
0.98 |
| PQ区 |
1997老井 |
双曲递减 |
4.51 |
1 248 |
0.137 6 |
0.98 |
| H57井区 |
2012老井 |
双曲递减 |
3.71 |
992 |
0.083 5 |
0.98 |
| DLG2区 |
2009老井 |
双曲递减 |
3.74 |
2 558 |
0.427 5 |
0.99 |
| S392 |
2011老井 |
双曲递减 |
5.05 |
1 643 |
0.752 4 |
0.97 |
| G60井区 |
2009老井 |
双曲递减 |
2.61 |
1 043 |
0.024 6 |
0.99 |
| B168井区 |
2010老井 |
双曲递减 |
6.22 |
864 |
1.078 0 |
0.96 |
| BMN |
2006老井 |
双曲递减 |
1.17 |
703 |
0.012 9 |
0.94 |
| G83区 |
2011老井 |
双曲递减 |
2.73 |
1 239 |
0.190 5 |
0.99 |
| L27 |
2009老井 |
双曲递减 |
1.22 |
692 |
0.024 6 |
0.99 |
| B209井区 |
2007老井 |
双曲递减 |
4.05 |
936 |
1.603 6 |
0.97 |
| A201井区 |
2010老井 |
双曲递减 |
2.63 |
376 |
0.121 8 |
0.97 |
| 致密油藏 |
A83井区 |
2012老井 |
双曲递减 |
2.43 |
369 |
0.226 5 |
0.91 |
| Z230 |
2014老井 |
双曲递减 |
1.66 |
398 |
0.174 5 |
0.97 |
| X233井区 |
2014老井 |
双曲递减 |
3.25 |
191 |
0.101 5 |
0.96 |
|
 |
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(Table 3)
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表 3 长庆低渗透不同类型主力油藏含水上升规律
|
表 3 长庆低渗透不同类型主力油藏含水上升规律
| 油藏类型 |
区块 |
类型 |
公式 |
预测采收率/% |
标定采收率/% |
| 低渗透侏罗系油藏 |
N2 |
S型 |
R=0.379+0.214 ln [fw/(1-fw)] |
44.0 |
42.0 |
| D31区 |
S型 |
R=0.016+0.267 ln [fw/(1-fw)] |
28.0 |
22.4 |
| FZ |
S型 |
R=0.406+0.136 ln [fw/(1-fw)] |
24.0 |
18.3 |
| Z1 |
S型 |
R=0.159+0.141 ln [fw/(1-fw)] |
40.0 |
34.0 |
| YD |
S型 |
R=0.514+0.141 ln [fw/(1-fw)] |
48.0 |
45.8 |
| YX |
S型 |
R=0.405+0.155 ln [fw/(1-fw)] |
50.0 |
45.3 |
| 长1~长3非高水饱油藏 |
DLG1区 |
S型 |
R=0.321+0.171 ln [fw/(1-fw)] |
30.6 |
30.0 |
| G155 |
S型 |
R=0.336+0.264 ln [fw/(1-fw)] |
25.0 |
17.3 |
| H152 |
S型 |
R=0.303+0.207 ln [fw/(1-fw)] |
27.0 |
23.8 |
| G19 |
S型 |
R=0.388+0.218 ln [fw/(1-fw)] |
25.8 |
20.0 |
| 长1~长3高水饱油藏 |
DLG3区 |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.583+1.269 ln (1-fw) |
22.0 |
22.0 |
| ZQ2区 |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.624+1.404 ln (1-fw) |
22.0 |
19.5 |
| HZP区 |
凸型 |
R=-0.328-0.3431 ln (1-fw) |
17.5 |
17.3 |
| ZQ1区 |
凸型 |
R=-0.237-0.3181 ln (1-fw) |
12.0 |
10.5 |
| 特低渗油藏 |
ZJ42-ZJ53 |
S型 |
R=0.436+0.148 ln [fw/(1-fw)] |
36.0 |
24.0 |
| ZJ6-XP13 |
S型 |
R=0.454+0.205 ln [fw/(1-fw)] |
29.5 |
20.6 |
| XHB |
S型 |
R=0.328+0.181 ln [fw/(1-fw)] |
22.0 |
22.2 |
| C46区 |
S型 |
R=0.263+0.191 ln [fw/(1-fw)] |
24.5 |
18.2 |
| WY |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.1+0.838 ln (1-fw) |
28.0 |
25.9 |
| HS |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.281+1.084 ln (1-fw) |
24.2 |
22.1 |
| XH |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.17+1.545 ln (1-fw) |
24.1 |
22.6 |
| X13-XI17 |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.093+1.397 ln (1-fw) |
30.0 |
21.0 |
| 超低渗油藏 |
L1井区 |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.112+0.688 ln (1-fw) |
22.0 |
20.0 |
| PQ |
S-凸型 |
Ln (1-R)=0.123+1.478 ln (1-fw) |
20.0 |
18.9 |
| G1-G15 |
凸型 |
R=-0.054-0.275 ln (1-fw) |
22.0 |
17.8 |
| DLG2区 |
凸型 |
R=-0.099-0.357 ln (1-fw) |
24.0 |
18.0 |
| C46区 |
凸型 |
R=-0.037-0.2661 ln (1-fw) |
19.0 |
18.8 |
| H154井区 |
凸型 |
R=-0.128-0.371 ln (1-fw) |
23.0 |
18.5 |
| H57井区 |
凸型 |
R=-0.084-0.278 ln (1-fw) |
17.0 |
20.0 |
| W410 |
凸型 |
R=-0.342-0.263 ln (1-fw) |
18.0 |
18.5 |
| DZ |
凸型 |
R=-0.081-0.46 ln (1-fw) |
26.8 |
20.0 |
| 致密油 |
A83 |
凸型 |
R=-0.011-0.259 ln (1-fw) |
7.0 |
11.1 |
|
 |
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。