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十几年来,华北油气在勘探开发鄂尔多斯盆地南部油田的过程中,对延长组油藏的认识,是一个不断深化、不断纠偏的过程。最初他们认为地下是岩性油藏,找到优质砂体就可以打到油层,但事实上不同砂体的含油性存在较大差异;之后他们逐渐意识到天然裂缝的存在,又开始寻找裂缝性油藏,然而对裂缝只是二维面上的认识;去年以来,他们将砂体、裂缝与油藏融为一体,三维立体地认识地下,形成“断缝体”理论这一革命性的理论创新,有效指导了鄂南油田效益复产,许多关停井、低产井经改造获得高产工业油流,部署的新井也获高产,为有效盘活存量、高效开发增量发挥了重要作用。
□本报记者 马献珍 通讯员 付绪凯 严 飞
“我们在JH17P11井射孔打开长81层未动用断缝体油藏,投产初期日产油达20吨,全厂上下无比振奋。目前该井每日稳产13吨以上,3个月累计产油1100吨。”7月22日,华北油气采油一厂地质研究所所长白兴盈说。
JH17P11井因产油量不高、产水量过大,被迫于2016年关停。像这样的低产低效油井,采油一厂今年已治理25口,累计增油4700多吨。
取得这样的成绩,得益于华北油气技术人员持续解放思想、加强科技攻关、深化油藏认识,形成了“断缝体”理论这一革命性理论创新。
油藏认识之路曲折坎坷,不断纠偏中收获理论创新
华北油气在鄂尔多斯盆地南部拥有红河、泾河等油田,于2004年投入勘探开发。然而,技术人员对地下油藏的认识之路,可谓曲折坎坷。长期以来,技术人员普遍认为,鄂尔多斯盆地中生界断裂构造不发育,延长组油藏是大型整装岩性油藏,找到优质砂体就可以找到油层。
按这一思路,2011年开始规模开发时,他们部署实施了一大批新井。但实践证明,打在砂体的井并不一定产油。然而,部分区块个别油井实现产量突破,掩盖了这一认识偏差,以至于出现不少低效井、无效井。
2013年,随着勘探开发深入推进,天然裂缝对油井产量的控制作用逐渐受到重视,裂缝型油藏进入技术人员的视野。
他们当时认为,只要找到裂缝,就可以找到高产油流。但技术人员对裂缝型油藏的认识仍停留在追求增多渗流通道方面,并没有把裂缝与砂体、油藏联系起来研究,认识只停留在二维层面,仍没有解决生产过程中出现的主要矛盾。
2018年,华北油气立足勘探开发实践,创新提出断缝体理论,认为断缝体是由断裂、伴生脆性破碎带及被其改造过的致密低渗砂岩共同构成的储集体,断缝有效沟通源岩,石油可沿断裂垂向或侧向运移进入高渗的断缝体,在上覆油页岩、泥岩等盖层封堵及泥岩、致密砂岩的侧向遮挡下,形成断缝体油藏。
今年以来,为最大限度还原断缝体在地下三维空间的展布情况,采油一厂开发研究所技术人员综合对比红河、泾河油田1300余口井的地震和地质资料,结合露头区断裂带内部结构研究,逐步探索形成井震结合、动静结合的断缝体油藏精准刻画工作流程,并利用生产动态分析、试井技术和油藏监测,进一步明确断缝体的定量表征参数指标。
通过一系列研究,华北油气形成断缝体油藏精细描述技术体系,有力支撑了油田效益开发。
对老井实施补孔作业,唤醒已钻遇未动用断缝体
“鄂南油田有几百口低产低效井,要盘活这些老井,就要在断缝体油藏理论指导下,清楚刻画井眼周边的断缝体展布情况,然后对已钻遇未动用断缝体的老井实施补孔作业,为井筒与断缝体之间建立油流通道。”技术人员吉园园说。
2018年10月,采油一厂对红河油田红河26井区重新认识、精细刻画、系统摸排,发现该井区长停井HH26-7A井在长7层钻遇断缝体,且未动用。实施补孔作业后,该井第二天就产油6.7吨。断缝体油藏差异评价现场试验由此拉开序幕。
泾河油田JH17P11井原来的产油层含水量太大,日产油仅0.55吨,2016年后一直关停。今年,技术人员通过精准刻画,认识到在该井上部钻遇未动用断缝体,且规模较大,实施补孔作业后,初期日产量高达20吨,目前稳定在13.9吨,断缝体油藏差异评价现场试验取得重大突破。
红河油田HH74P73井是2013年完钻的水平井,因各种复杂情况一直关停。今年技术人员重新摸排发现,该井A靶点与断缝体长8层连通,补孔打开后,日稳产4吨。
“今年以来,我们已对11口井实施补孔作业,日增油28吨,其中有4口井日稳产均在4吨以上,实现效益复产。”采油一厂采油管理二区经理范彦峰说。
巧用示踪剂寻找断缝体踪迹,提高了油藏描述精度
“对非常规油藏,要用非常规的思维、非常规的方法去认识和描述。”采油一厂研究所副所长李俊鹿说,“我们的开发对象是复杂的断缝体油藏,不仅有天然缝,而且有人工压裂缝、断裂系统等,组合多样。无论是动用未动用的断缝,还是挖潜改造已动用的断缝,都要建立在对断缝的精细描述与认识之上。”
2018年8月,技术人员在前期对断缝体油藏开发特征与规律认识的基础上,创新性地在油井间利用稀土元素,设计了红河油田首个以描述断缝体为目的的井组示踪剂监测方案,就是在一口井注入示踪剂,看井组其他井是否返出,以确定几口井是否在同一断缝体内。
红河油田HH12P33井日产油仅0.1吨,2013年后一直关停。今年,技术人员应用示踪剂监测技术对断缝体精准刻画,认识到该井断缝体不在其他井组断缝的控制范围内,属于独立的未动用断缝体,且规模较大,实施补孔作业后,初期日产量达6.8吨。
示踪剂监测技术,可以认识断缝体在井间的发育程度及在油藏上的发育范围,解决了传统测井与地震结合无法解决的断缝体描述问题,提高了断缝体油藏的描述精度。截至目前,采油一厂已应用该技术对30余口不同类型、不同规模的断缝体油井开展描述。
用酸化技术消除结垢堵塞,打开渗流通道
“只要能找准开发对象、认准开发规律、抓准开发矛盾、定准开发对策,目前很多油井的产量都可以大幅提升。”李俊鹿说,常见的液量、含水率、液面、流体性质等看似普通的数据,在开发人员眼里都蕴含巨大的信息量,只要合理组合应用,就会成为认识油藏、发现问题、解决问题的金钥匙。
从红河36井区流体监测情况看,井区内各井矿化度变化较大,存在两种不同的水型,且两种水型相遇就会结垢,从而堵塞油流通道。
该井区部分油井初期产量较高,生产过程中产量逐步下降,且在检泵作业时发现结垢。技术人员判断是渗流通道堵塞造成的,且断缝体内有储量潜力。通过对井区整体分析,他们确定结垢油井11口,并选取不同类型的两口油井作为首批酸化井。
酸化前,这两口油井已没有产液能力。酸化后,两口油井日产量分别达到4吨、2.5吨。
在这两口井实施酸化技术取得成功的基础上,技术人员对HH12、HH36、HH37等3个单元进行全面分析,按照初产、采出程度、液量、液面、结垢量5个主要指标选出30口井,预计酸化后日增产60吨。
用表面活性剂吞吐复产,产出投入比超百倍
“表面活性剂就像润滑剂,能够降低油滴流动的阻力。”李俊鹿说,随着油藏压力降低,很多油井出现含水上升、出液困难现象,逐渐丧失产油能力后被迫关井。注入活性水,就能将原先的弹性生产变为吞吐生产,恢复油井产能。
技术人员将属于同一断缝体的油井划分到一个井组,对其中一口井注水并加注表面活性剂,再关井一段时间,待活性剂与油藏充分相溶后,井组整体开井生产。
“关井时间、注水量都要与断缝体规模匹配,通过不断优化,使之成为油井的长期增效措施。”李俊鹿说,这是一种低投入高产出的复产措施。以HH12P121井为例,使用活性剂80千克,用本井产出水稀释10倍再注入,总成本仅3000元;焖井3天后开井,产油量从0升至1.5吨,截至目前累计增油近200吨,产出投入比超过百倍。
今年,他们在HH12P8、HH12P24等4口井开展表面活性剂吞吐试验,单井平均日产油由0.2吨升至1.5~2吨,累计增油350吨。
采油一厂有近300口井处于低产关停状态,该工艺具有广阔的应用前景。目前,该厂已筛选扩大试验井25口。
探索轮注轮采,变封堵裂缝为利用裂缝
“裂缝是把双刃剑,裂缝发育使注入水很容易沿裂缝突进导致水窜,但又大幅提升了注水的控制储量,使得轮注轮采成为可能。”李俊鹿说,“前期同步注采试验效果不理想,我们一方面通过调剖封堵裂缝水窜通道,另一方面转变思维,变封堵裂缝为利用裂缝,在HH37P26井组开展轮注轮采试验,探索断缝体油藏能量补充新方式。”
轮注轮采,就是让一部分油井与另一部分油井轮流注水、轮流开采,所返出的地层水再次补充到断缝体的井组内,不但使地层返出水得到重新利用,降低了生产成本,而且能有效改善油井的吸水状况,提高采收率。
通过试验,技术人员初步总结出:HH37P26井组每轮次的注水周期为31天;随后进入关井压力扩散阶段,充分利用毛管力补充油藏能量,周期为20天;最后进入轮采周期,进行原油开采。目前,该井组已完成两轮次注采,累计产油2100吨,收效明显。
侧钻、新井两相宜,存量、增量均创效
“一个细微的认识偏差,就可能让我们与高产井擦肩而过。”吉园园说。
受制于早期对油藏的认识,部分油井在接近断缝体时完钻,有的仅仅就差几米。技术人员因此利用老井筒开窗实施小井眼侧钻,动用未钻遇的断缝体。目前,他们正开展红河36、红河37等井区的侧钻方案论证。
不只是侧钻井,断缝体理论也指导新井部署。7月13日,红河35井区红河208井压裂测试长9段油层,喜获日产6.9立方米工业油流,成为华北油气在断缝体新理论指导下首口获得高产工业油流的新井。
断缝体理论的创新建立和应用,为鄂南致密低渗油藏效益开发指明了方向。
