胜利油田特高含水期改善水驱开发效果的技术.ppt

中国石化胜利油田分公司地质科学研究院 2007年11月 汇报人：王滨 二、主要开发技术及做法 三、下步攻关方向 一、油藏主要特征及开发现状 汇 报 内 容 滩 海 东营 凹 陷 沾 化 凹 陷 车 镇 凹 陷 惠 民 凹 陷 胜利探区包括济阳、昌潍、胶莱、临清、鲁西南等5个坳 陷，其中济阳坳陷和滩海地区是油区勘探开发的主战场。 探明油田70个,探明石油地质储量46.2亿吨。 一、油藏主要特征及开发现状 一、油藏主要特征及开发现状 700 2000 3500 0m 中浅层 中深层 深层 探明储量 明化镇组 馆陶组 东营组 沙一段 层位 沙二段 沙三段 沙四段 孔店组 古生界、前震旦等 25.9亿吨 56.2% 18.6亿吨 40.1% 1.70亿吨 3.7% 平原组 0md 油区含油层系 分布广泛，从太古 界、古生界、中生 界、新生界等均有 发育，其中新生界 上第三系馆陶组， 下第三系的沙河街 组沙二段、沙三段 等是主要含油层系 ，探明储量占全油 区的75。 为简单的大型披覆背斜构造油藏； 特高含水油田开发层系主要以馆陶组 和沙河街组沙二段为主。 1、馆陶组油藏主要特征 埋藏深度一般为1200-1400米； 储层以正韵律河流相沉积为主； 储层物性好，渗透率高,一般为1300-2500毫达西；胶结疏松 ，易出砂； 为普通稠油，地面原油密度0.935-0.99g/cm3，地下原油粘度 60-120mPa.s。 (一)地质特征 孤岛油田井位构造图 孤岛油田井位构造图 一、油藏主要特征及开发现状 断层多、断块小，构造断裂系统 复杂； 含油井段长(200-700m)，纵向上 油层多 (40-80个)，油水关系复杂； 埋藏深度一般为1900-2400米； 2、沙河街组沙二段油藏主要特征 东辛油田构造图 (一)地质特征 储层渗透性以中高渗透为主，层间 差异大（渗透率级差可达230倍）； 原油性质以中低粘度为主，地下原 油粘度一般为5-36mPa.s。 储层主要为河流-三角洲相沉积； 辛47块： 含油井段：638m 含油小层数：80个 一、油藏主要特征及开发现状 一、油藏主要特征及开发现状 胜利油区采收率分级表 开发单元的采收率差异大，主力单元采收率高 一、油藏主要特征及开发现状 特高含水油田开发现状表（200612） 特高含水油田主要为整装构造和高渗透断块。 二、主要开发技术及做法 三、下步攻关方向 一、油藏主要特征及开发现状 汇 报 内 容 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含 水期老油田潜力 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 二、主要开发技术及做法 1、精细储层建模技术 2、精细构造解释技术 3、精细数值模拟技术 通过 “九五、十五” 技术攻关和应用，建立了精细油藏描 述的基本程序、技术和方法，形成了系列配套技术。初步实现油 藏描述软件一体化。 特高含水阶段，强化了精细储层、构造解释和剩余油定量 识别的研究，以满足精细挖潜的需要： （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 1、精细储层建模技术 高分辨率精细储 层模型 （10米厘米） 油田进入特高含水开发阶段，隔夹层、单砂体迭置关系、韵律 性等储层非均质性是影响剩余油分布的主要地质因素，因此，通过 建立更加精细的储层模型，为剩余油挖潜奠定基础。 高分辨率层序地层研究 多信 息储 层定 量模 拟技 术 地震、 露头约 束参数 库 储层 骨架 参数 库 储层 物性 参数 库 精细地质建模方法研究 （多信息合成变差函数） 流体流动单 元研究 地质统计参数库 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 1、精细储层建模技术 带构造背景下三维孔隙度模型 带构造背景下三维渗透率模型 建立的三维模型能精细刻画储层韵律性、夹层展布 等地质微观特征，为剩余油定量分布研究提供较为准确 的储层模型。 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 低级序断层是指断层级别中四级及以下的小断层。 特点：延伸短、断距小，识别、描述难。 意义：基本不控制油气的聚集，但控制剩余油富集。 特高含水期挖掘剩余油描述的重点 一级断层 二级断层 三级断层 四级断层 五级断层 2、精细构造解释技术 断层平行井排 断 层 垂 直 井 排 断 层 斜 交 井 排 两条断层相交 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 老资料LN331 新资料IN331 三维资料经目标处理后，讯噪比提高了倍，主频比老资 料提高Hz，使断点准确、断层清晰。 （1）地震资料目标处理技术：提高资料品质 2、精细构造解释技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 （2）地震地质标定技术：确定标志层和砂体的顶底反射 河159 井地震地质标定技术 声波时差声波时差地质分层地质分层子波子波 合成合成 记录记录 VSPVSP 过井剖面过井剖面 2、精细构造解释技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 （3）相干分析技术：认清断裂系统发育，指导低级序断层组合 辛辛2525断块沙二段顶面构造图断块沙二段顶面构造图辛辛2525断块沙二段沿层相干平面图断块沙二段沿层相干平面图 通过反复实验选取最佳相干道数和时窗，采用了正交9道、时窗32ms的 地震相干数据体对断裂系统解释，其中目的层沿层相干切片效果最好，说 明相干体研究对断裂的组合能够起到很好的指导作用。 相干技术研究成果 综合研究成果 2、精细构造解释技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 （4）全三维解释技术：准确描述断层与层位配置关系 断层 地震数据体 2、精细构造解释技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 (1) 网格设计技术 3、精细油藏数值模拟技术 开发早中期 规则网格、粗网格 不规则网格、细网格特高含水期 精细刻画微观 地质因素 变密度网格井网密度、渗透率非均质、微构造 非结构网格 低级序断层、水平井、定向井、侧钻井 细分纵向网格韵律性（沉积时间单元）、隔夹层 多套网格并生砂体尖灭、砂体叠加 宏观地质描述 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 不同开发阶段渗透率的变化 储层物性(、K)和粘度变化 相渗动态分区 (2) 动态模型模拟技术 3、精细油藏数值模拟技术 油田长期注水冲刷会导致储层孔渗及原油粘度发生变化，目前的商业 模拟软件无法直接描述，通过建立四维动态模拟模型进行间接定量描述： 不同区域的渗流特征 流动单元分区 分阶段建模与 非平衡模拟 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 (3) 并行模拟计算技术 3.6万节点 102万节点 并行机及并行软件的开发应用，提高了特高含水油 田大规模精细模拟的精度与效率,每年完成百万节点的 大规模油藏模拟模型45个。 规模大：模拟模型由以往的10万级节点跨越到百万节点； 精度高：网格尺寸由以往的百米级精确到十米级！ 速度快：实现百万节点模拟模型计算的工作日化 3、精细油藏数值模拟技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 整装油藏 断块油藏 潜山油藏 “十五”以来，针对老油田剩余油潜力规模、方向和类型 的变化，进一步明确了不同类型油藏精细油藏描述的侧重点， 配套完善了关键技术。 隔夹层 低序级断层 裂缝网络 油藏类型描述重点关键技术 相控夹层分布规律 井点夹层解释技术 井间夹层预测技术 神经网络综合识别技术 稀疏脉冲反演技术 三维非均质建模技术 高精度三维采集技术 高分辨率处理解释技术 相干体分析技术 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含水期老油田潜力 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含 水期老油田潜力 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 二、主要开发技术及做法 多层断块 细分层系 层间潜力 三角洲反韵律厚油层 细分韵律层 层内潜力 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 整装 构造 油藏 小油砂体 开采方式优化 水驱控制潜力 断块 油藏 复杂小断块注采井网优化 水驱潜力 多层砂岩油藏井网重组 非主力层潜力 82(2) 83(2) 83(1) 82(4) 82（5）) 83(（4） 83(5) 9.3 4.7 1.2 5.5 3.4 1.9 0 每米相对吸水量（%） 82(2) 83(2) 83(1) 82(4) 82(5) 83(4) 83(5) 4米梯度 微电极自然电位自然电位 22188水井吸水剖面22186油井测井曲线 1、细分韵律层技术 针对三角洲反韵律厚油层沉积油藏同一层内高渗段已严重水淹、而 低渗透潜力韵律段因干扰难以有效动用的开发矛盾，构建韵律层地质模 型，细分韵律层注水，挖掘层内潜力。 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 83小层 82(5) 82(4) 83(2) 83(1) 83(4) 83(3) 23x280井测井图 原83上 原83下 胜坨油田胜二区835单元: 含水96.6、可采程度93 建立精细储层模型：利用小层中的泥（灰）质隔夹层（0.5-1.7m）将2个小 层细分为11个韵律层，每个韵律层具有不同的沉积、水淹特征。 1、细分韵律层技术 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 83(4)韵律层平面图 细分韵律后 83注采对应率 只有53.8% 细分韵律后 83注采对应率 28.6%, 均为单向 83(5)韵律层平面图 细分韵律层后韵律层的水驱储量控制程度较低，根据各韵律层统计，单元的水驱储量 控制程度降低，各韵律层仍有进一步完善井网、提高水驱控制程度的潜力。 83-5层细分 前后状况对比 1、细分韵律层技术 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 完善韵律层井网，减少纵向干扰 转注（1口） 油井堵炮眼（2口） 2-188 油井 水井 新水井（6口） 卡改（1口） 水井堵炮眼（1口） 新油井（4口） 2-186 1X125 1-172 0-801 1-181 0-191 1-221 1-234 3-211 3-253 82（5）+83（4-6） 潜力韵律层调整后井网图 钻新井（油井12口，水井5口）， 实现韵律层的单采、单注； 转注（4口），提高韵律层注水强 度； 老井补孔改层（6口）、堵炮眼（ 2口）、大修（2口），挖掘韵律 层潜力； 堵水调剖（10口）、酸化（4口） ，提高韵律层吸水性。 1、细分韵律层技术 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 49.2 96.696.6 95.7 日产液（t/d） 49.2154201212 58 45204934 414 0.9 日产油（t/d） 含水（%） 5912 调前：2002.122003年12月2007年6月 水驱控制程度提高：由65.8上升到81.6； 含水降低：含水上升率-1.05； 可采储量增加：增加了47万吨，提高采收率3.0。 胜二区沙二83-5单元调整效果 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 1、细分韵律层技术 胜二区沙二83-5单 元调整效果 针对多层砂岩油藏一套开发层系内主力层、非主力层动用差 异大(加密井网和层系细分效果差)的矛盾，在开展储层精细研究 、深化剩余油分布规律认识、重构储层模型的基础上，开展井网 重组，提高非主力层的水驱动用程度。 2、多层砂岩油藏井网重组技术 3-5-144 12(2) 22(1) 22(2) 13(1) 21 3-5-146 12(2) 22(1) 22(2) 13(1) 13(2) 32.4 1.26 27.7 37.7 0.98 相对吸水量（%） （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 打破原有的从上到下按顺序划分层系的组合方式， 将储层物性、原油性质、水淹程度、开采状况和井段相 近的小层重新组合成开发层系(形成非主力油层和主力油 层各自独立的开发层系)，并根据各层系的特点，建立各 自的油藏工艺地面一体化开发系统，提高储量动用 程度。 2、多层砂岩油藏井网重组技术 井网 重组 渗透率级差：控制在3以下； 原油粘度： 差异小于1倍； 同一组合层系的油层厚度：控制在12m以内； 注采井距：主力层组合采取稀井网大井距，非主力采取密井 网小井距； 地层压力保持水平：主力层组合保持在饱和压力附近，非主 力层组合保持在原始压力0.75倍左右； 采液强度：非主力层系采取提液生产。 井网重 组的技 术政策 界限研 究 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 2、多层砂岩油藏井网重组技术 胜坨油田坨胜坨油田坨7 7断块井网重组优化断块井网重组优化 纵向上划分为73个小层： 主力小层27个： 储量占76.2 非主力小层46个：储量占23.8 2004年选择北区开展井网 重组先导试验，2005年又实施 了西区、南区的调整。 7x259 西区 南区 北区 坨7断块含油面积图 S:8.9km2 N：5183万吨 综合含水：96.3 可采程度：82.8% 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 2、多层砂岩油藏井网重组技术 1010砂层组主力砂层组主力 1-71-7非主力非主力 8砂层组主力 9 9砂层组主力砂层组主力 主力油层主要利用老井为主， 大井距强注强采，提高驱油效率； 非主力油层主要通过钻新井完 善井网，提高储量动用程度。 1-71-7砂层组砂层组 1砂层组主力 2-3砂层组主力 重组前重组前 （2 2套层系套层系） 主力油层完善平面潜力井区、 挖掘平面及层内潜力； 非主力层完善潜力油砂体井网 、提高储量控制程度。 重组后重组后 （7 7套层系套层系） 8-10非主力 8-108-10砂层组砂层组 调整原则调整原则 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 2、多层砂岩油藏井网重组技术 坨七断块810单元非主力层系开发曲线 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 3、多层断块油藏细分层系技术 高含水期断块油藏 调整挖潜由注重占 屋脊钻高点转向细 分开发层系。 断块油藏断裂系统复 杂，认识难度大，初期开 发层系划分比较粗，主要 采用大段合采合注，高含 水期层间干扰严重，层间 矛盾突出； 辛109-59 辛68-13 辛68-40 辛68-45 68-56 辛68-12 沙二7-14 沙二7-14 辛68块： 含油砂层组 17个 含油小层 84个 含油井段 700m （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 初步形成了断块油藏开发中后期细分原则 含油面积：0.3km2 小层数：4-5个 生产厚度：8-13m 渗透率级差： 2万吨 隔层厚度：2-4m 为细分开发层系提供依据 细分条件细分界限 3、多层断块油藏细分层系技术 研究了影响层系细分的因素，通过建立概念 模型，利用数值模拟手段研究细分界限。 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 “十五”以来在东辛辛23、辛47、现河庄油田河68等22个 开发单元进行了细分层系，取得了较好的开发效果。 多层断块油藏特高含水期细分层系效果显著 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 （一）攻关配套精细油藏描述技术，有效挖掘特高含 水期老油田潜力 （二）加强技术研究与应用，改善水驱开发效果 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 二、主要开发技术及做法 水平井配套技术 地质、油藏设计地质、油藏设计采油工艺采油工艺钻井、完井工程钻井、完井工程 水 平 井 精 细 三 维 建 模 剩 余 油 分 布 定 量 描 述 水 平 井 轨 迹 参 数 优 化 水 平 井 区 块 筛 选 水 平 井 产 能 预 测 生 产 参 数 优 化 水平 井地 质导 向及 随钻 测量 水 平 井 井 下 专 用 工 具 水 平 井 钻 井 液 水 平 井 测 井 、 射 孔 水 平 井 完 井 、 固 井 水 平 井 防 砂 水平 井产 能及 生产 系统 优化 水平 井分 段卡 封、 分段 采油 经十余年的技术攻关、发展完善，已形成了水平井系列 配套技术。 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 胜利油田水平井历年投产情况柱状图胜利油田水平井历年投产情况柱状图 2006年底累计投产水平井556口，累油784万吨，为提高油田 开发水平发挥了重要作用。 水平井的应用领域和规模不断扩大，水平井在挖掘边底水 断块油藏、整装厚层正韵律油藏等特高含水油藏发挥了重要作用 。 水锥半径70m 水锥半径120m 剩余油分布特点：受水锥半径 大小影响，井间剩余油分布相 对富集。 1、边底水断块油藏 油藏特点：储层连通性好；边底 水活跃，地层能量充足，压降小 。 水平井优势：生产压差小，有效 压制底水锥进，控制含水上升。 水锥半径大小是影响水平井开发效果的关键因素。 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 （1）水平井段位置优化 1、边底水断块油藏 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 8 35 水平井初含水与 油水界面距离关系 m 合理生产压差为0.88-1.0MPa，有利于控制底水锥进初期液量 提液时机选择在含水90%左右 投产方式 提液时机 （2）水平段生产参数优化 已在临2、桩1、盘40等边底水活跃的单元投产水平井123口（注水水 平井1口）； 水平井开采效果显著：初期单井日油约为周围直井的3倍以上，含水 低40左右，已累产油128.7万吨。平均单井增加可采储量2.6万吨。 1、边底水断块油藏 （三）发展应用水平井技术，拓宽应用领域 2、整装厚层正韵律油藏 水 平 井 主 要 技 术 政 策 夹层控制作用 水平井生产参数 剩余油富集程度 3 m(存在夹层) 无因次夹层面积6 含水70% (存在夹层) 含水85% (无夹层) 剩余油富集 厚度下限 5 m(无夹层) 夹层面积 无因次井段 0.23-0.36 提液时机 生产压差 1-1.5MPa(存在夹层) 0.5-1.