（石油与天然气工程专业论文）留楚油田深部调驱室内实验与方案研究.pdf

r e s e a r c hf o r f i e l d at h e s i ss u b m i t t e df o r t h ed e g r e eo fe n g n e e r i n gm a s t e r c a n d i d a t e q i ul i a n g l i a n g s u p e r v i s o r p r o f w a n gj i e x i a n g f i e l di n s t r u c t o r s e n i o re n g i n e e r c h e nh o n g c o l l e g e o fp e t r o l e u me n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m e a s t c h i n a 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果 也不包含本人或他人为获得中国石油 大学 华东 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料 与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明 若有不实之处 本人愿意承担相关法律责任 学位论文作者签名 嗍劲 年 月7 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学 华东 有权使用本学位论文 包括但不限于其印刷 版和电子版 使用方式包括但不限于 保留学位论文 按规定向国家有关部门 机构 送交 赠送和交换学位论文 允许学位论文被查阅 借阅和复印 将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索 采用影印 缩印或其他复制手段保存学位论文 保密学位论文在解密后的使用授权同上 学位论文作者签 指导教师签名 日期 2 年舌月7 日 日期 z 叫年 月7 日 摘要 留楚油田是华北油田饶阳地区的主力砂岩油藏 属于物性非均质性严重的油藏 楚 2 9 楚4 0 断块和楚1 0 2 断块是留楚油田的主力断块 楚2 9 楚4 0 断块整体处于高含水 开发阶段 主力层水淹程度不断扩大 非主力层启动困难 在经过多年注采井网调整和 单井组调驱挖潜后 开发效果不断改善 但目前剩余油分布更加零散 复杂 常规调整 难度越来越大 楚1 0 2 全面投入注水开发以后 油藏暴露出含水快速上升的矛盾 随后 进行早期调驱 起到一定的稳产作用 但是在调驱失效后 油藏含水持续上升 产量递 减较大 本文首先调研了研究区概况及前期水驱开发特征 根据油藏工程小层注 采量劈分 方法和数值模拟方法对三个断块各小层剩余油潜力进行分析 然后在留楚地层条件下 对多种聚合物 交联体系 表面活性剂进行适应性评价 通过室内实验 优选出适合留 楚断块的凝胶体系和表面活性剂体系 推荐出了较优注入方式 为留楚断块三采方案决 策提供了依据 再以研究区内油层发育情况 连通情况以及水驱控制程度 注采矛盾等 为参数 进行调驱方案注入井组的筛选 最后通过数值模拟方法 对室内实验筛选出的 凝胶体系和表面活性剂体系在不同注入方式 体系浓度 注入总量的情况下进行存水率 和日产油量的预测研究 进行方案优选 最终根据技术经济评价方法确定本文深部调驱 方案 本方案共计注入调驱剂2 7 6 x 1 0 4 m 3 预计增油1 2 1 x 1 0 4 t 提高采收率1 8 7 2 8 0 关键词 深部调驱 室内实验 数值模拟 提高采收率 t h el a b o r a t o r ye x p e r i m e n t sa n dp r o g r a mr e s e a r c hf o r d e e pp r o f i l ec o n t r o lo fl i u c h u o i lf i e l d q i ul i a n g l i a n g p e t r o l e u ma n dn a t u r a lg a se n g i n e e r i n g d i r e c t e db yp r o f w a n gj i e x i a n ga n ds e n i o re n g i n e e r c h e nh o n g a b s t r a c t l i u c h uo i l f i e l di st h em a i ns a n d s t o n er e s e r v o i ro fh u a b e io i l f i e l di nr a o y a n g r e g i o n i ti s t h es e v e r eo i lr e s e r v o i ri nh e t e r o g e n e i t yo fp h y s i c a lp r o p e r t y c h u2 9 c h u4 0f a u l tb l o c ka n d c h u1 0 2f a u l tb l o c ka r et h em a i nb l o c k so fl i u c h uo i l f i e l d s i n c et h ei n t e g r a t e db o d yo fc h u 2 9 c h u4 0f a u l tb l o c ki si nt h ep h a s eo fh i g hw a t e r c u te x p l o r a t i o n t h ef l o o d i n gd e g r e eo f m a i nf l o o ri se x p a n d i n g s oi ti s q u i t ed i f f i c u l tt os t a r tt h e n o n a c t i v el a y e r a f t e ry e a r so f e f f o r t sw h i c ha r em a d eo ni n j e c t i o n p r o d u c t i o np a t t e r na n da d j u s t m e n t so np r o f i l ec o n t r o la n d p o t e n t i a lt a p p i n go fi n d i v i d u a lw e l l t h ed e v e l o p m e n tr e s u r sc o n t i n u et ob ei m p r o v e d b u t s i n c et h ec u r r e n td i s t r i b u t i o no fr e m a i n i n go i li sm o r ef r a g m e n t e da n dc o m p l e x t h ed i f f i c u l t y o fr o u t i n ea d j u s t m e n ti sm o r ea n dm o r ed i f f i c u l t s i n c ec h u1 0 2w a sf u l l yp u ti n t ow a t e r f l o o d i n ga n de x p l o r a t i o n o i lr e s e r v o i re x p o s e dt h ec o n t r a d i c t i o no fr a p i di n c r e a s e si nw a t e r c o n t e n t s a f t e rt h ee a r l yp r o f i l ec o n t r o lw a sc o m p l e t e d i tp l a y e dac e r t a i nr o l ei ns t a b i l i z i n g p r o d u c t i o n b u ta f t e rf a i l u r eo c c u r r e di np r o f i l ec o n t r o l t h ew a t e rc o n t e n t si no i lr e s e r v o i r i n c r e a s e da n dp r o d u c t i o nd e c l i n ew a sr e l a t i v e l yl a r g e t h i sp a p e rf i r s tm a k e si n v e s t i g a t i o n so nt h eg e n e r a ls i t u a t i o no fr e s e a r c ha r e aa n d c h a r a c t e r i s t i c so fw a t e rf l o o d i n gd e v e l o p m e n t si n e a r l yp e r i o d i tc o n d u c t sa n a l y s i so n r e m a i n i n go i lp o t e n t i a l i t yo ft h r e ef a u l tb l o c k sa c c o r d i n gt ot h ei n d i v i d u a ll a y e ro fr e s e r v o i r e n g i n e e r i n g m i n i n ga n ds p l i tm e t h o da n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o nt h e s et h r e em e t h o d s t h e ni t c o n d u c t sa d a p t i v ee v a l u a t i o no nav a r i e t yo fp o l y m e r s c r o s s l i n k i n gs y s t e ma n ds u r f a c t a n t t h r o u g hl a b o r a t o r ye x p e r i m e n ti tm a k e so p t i m i z e ds e l e c t i o no fg e ls y s t e ma n ds u r f a c t a n t s y s t e mw h i c h r es u i t a b l ef o rl i u c h uf a u l tb l o c k s i ta l s or e c o m m e n d st h eo p t i m u mi n j e c t i o n m e t h o dw h i c hp r o v i d e sb a s i sf o rt h et h r e ee x p l o r a t i o np f o g r a m so fl i u c h uo i lr e s e r v o i r i t a l s or e g a r d st h eo i ld e v e l o p m e n ts i t u a t i o n c o n n e c t i v i t y d e g r e eo fw a t e rf l o o d i n gc o n t r o la n d c o n f l i c t si n j e c t i o ni ni n j e c t i o na n de x p l o r a t i o na sp a r a m e t e r st oc o n d u c tt h es c r e e n i n gf o rt h e i n j e c t i o ng r o u pf o rw a t e rf l o o d i n gp r o g r a ma tt h i st i m e f i n a l l y i tm a k e sp r e d i c t i o na n d r e s e a r c ho nw a t e rs t o r a g er a t ea n dd a i l yo i lp r o d u c t i o nv o l u m e sw h i c ha x ea c h i e v e du n d e r d i f f e r e n ti n j e c t i o nm e t h o d s s y s t e mc o n c e n t r a t i o na n di n j e c t i o nv o l u m eo fg e ls y s t e ma n d s e l e c t e ds u r f a c t a n ts y s t e ma c c o r d i n gt ot h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nm e t h o d s i tm a k e so p t i m i z e d 2 3 目前开发存在的主要问题 1 4 2 3 1 楚2 9 楚4 0 断块存在的主要问题 1 5 2 3 2 楚1 0 2 断块存在的主要问题 1 6 第3 章水驱开发效果分析研究 1 7 3 1水驱开采特征及剩余油潜力分析 1 7 3 1 1 水驱开发特征 1 7 3 1 2 目前剩余油分布 2 0 3 2 水驱开发效果评价 2 l 3 2 1 注水开发效果总体评价 2 1 3 2 2 油层动用程度 3 2 3 水驱控制程度和水驱动用程度 2 2 3 2 4 存水率与含水率评价 2 2 3 2 5井网适应性评价 2 3 3 2 6 目前压力保持水平 2 4 第4 章前期单井组调驱效果分析研究 2 5 i v 4 1 单井组调驱实施情况 2 5 4 2 单井组调驱效果评价 2 6 4 3 单井组调驱效果总结 2 8 5 章调驱体系室内实验及配方优选 二 2 9 5 1实验内容 2 9 5 2 实验设计思路 2 9 5 3 样品概况 2 9 5 4凝胶体系优选评价 3 1 5 4 1聚合物的基本性能 5 4 2 凝胶体系初筛选 3 3 5 4 3 凝胶体系配方优选 3 4 5 a 4 剪切对凝胶体系成胶性能的影响 5 4 5凝胶体系优选评价认识 4 7 5 5 表面活性剂性能评价 j 4 8 5 5 1 表面活性剂的水溶性和地层温度下的相态稳定性 4 8 5 5 2 表面活性剂降低界面张力效果评价 5 1 5 5 3表面活性剂性能评价小结 5 4 5 6 凝胶体系与表面活性剂的配伍性 k 5 4 5 6 1 表面活性剂对凝胶体系的影响 5 4 5 6 2 未成胶凝胶对表面活性剂界面张力的影响 5 6 5 6 3 凝胶体系与表面活性剂配伍性小结 5 6 5 7 填砂管驱油实验 5 6 5 7 1 实验方法 5 7 5 7 2 实验结果 5 7 3 驱油实验总结 6 5 5 8 室内调驱体系优选总结 6 5 第6 章深部调驱方案研究 6 7 6 1 深部调驱的目的和思路 6 7 6 2 注入井组的选择 6 7 6 2 1 井组筛选原则 v v i 定效果 说明体系有效 但部分体系没经过系统的室内评价 说明注入量和体系配方还 有进一步优化的必要性 井区集中调驱能够增加多向受效的中心油井井数 降低调驱轮 次增加对增油效果的影响 发挥整体调驱的规模优势 因此 开展断块的整体深部调驱以提高水驱波及体积 提高采收率 改善油田开发 效果是可行的 本文的研究为留楚油田提供了一套系统的改善油田开发效果的方案 1 2 国内外研究现状 深部调驱技术是在1 9 8 0 年代中后期提出和发展起来的 1 1 机理是针对油田开发进入 高含水期的现状 在油田开发的整体尺度上 通过注入的调驱剂在目标地层的运动及不 断重新分配来达到调与驱的效果 从而提高水驱波及体积及效率 2 l 历经多年的发展 已由单井调整发展到区块整体综合调驱 由无机颗粒调剖剂发展到以凝胶体系为基础的 多分支体系 3 1 深部调驱技术目前可大致分为凝胶类深部调驱技术 微生物深部调驱技术 泡沫深 部调驱技术和复合深部调驱体系技术等 4 凝胶类深部调驱剂可分为弱凝胶 胶态分散凝胶和预交联型膨体颗粒等 法国石油公司的n o r b e r tk o h l e r 最早提出弱凝胶调驱技术f 5 l 弱凝胶调驱剂粘度在 1 0 0 0 3 0 0 0 m p a s 之间 由浓度较低的聚合物及交联体系胶结而成 主要以分子间交联为 主 具有三维网状结构 6 l 胶态分散凝胶是以分子内交联为主的胶态分散体系 有良好 的流动性 成胶时间长 能长时间保持注入能力 美国t i o r c o 公司最早利用胶态分散凝 胶技术进行深部调驱矿场实验并取得了成功m 1 第1 章绪论 近年来提出的预交联体膨型颗粒调驱剂是一种新型吸水性树脂颗粒 主要成分为强 亲水基团的交联高聚物 有较强的选择进入能力 有较好的耐温耐盐能力 配方相对简 单 以便施工 污染少i 引 美国率先利用微生物进行调驱实验 其原理是注入地层的生物聚合物细菌 大量附 着并在高渗透层繁殖 随着营养液的注入 通过细菌的代谢 生物聚合物体积增长 滞 留在高渗透带大孔道中 从而封堵了高渗透层 减少其吸水量 从而改变体液流向 但 过度繁殖生长会对地层产生堵塞 训 泡沫调驱剂构造独特 其滤失量少 携沙能力强 对地层伤害较低 并且具有较低 的静液注压力 较强的助排能力 是老油田稳产控水的一种重要调驱方法 国内八面河 油田通过氮气泡沫深部调驱方法 部分区块取得了较好的效果 增油量显著 1 0 长期注水开发或进行单一凝胶调驱开发的油藏 其物性必然发生较大地变化 特别 表现在胶结比较疏松的油藏 变化体现在孔隙度 渗透率等油藏的宏观物理参数 更重 要的是加剧了油藏物性空间的非均质性和各向异性 成倍扩大的连通性大孔道不断的形 成 l l l 所以 单一调驱技术的实施效果变得逐渐不再显著 多种组合深部调驱技术逐渐 被广泛地应用 通过组合调驱能够在一定程度上弥补单一调驱技术的不足之处 产生协 同效应 改善油田开发效果 如微生物与弱凝胶调驱组合技术 是砂岩油田增产的新手 段 新途径 1 2 1 通过体膨颗粒与聚合物组合调驱技术 可以解决在高渗透 聚合物驱油 藏驱替过程中聚窜严重的问题 1 3 1 深部调驱数值模拟技术是深部调驱技术的一个重要研究领域 只有调驱剂到达地层 的目的地 并产生所预期的封堵 驱动和转向效果 深部调驱方案才能有显著的效果 1 1 4 因此 在深部调驱方案研究中 对研究区进行建模和指标拟合 就可以掌握水驱 开发特征 剩余油分布规律 对调驱剂注入方式 注入浓度 注入量及注入时机进行预 测并优化 为深部调驱方案编制提供决策依据 通过油藏模型来研究油藏的实际变化过程的方法就叫做油藏模拟 1 6 l 1 7 1 模型即是油 藏地质特征和流体特征的数学物理方程 关于凝胶深部调驱的数学模型如h w g a o 等建 洲j 维三相延迟交联聚合物驱数值模拟器 1 8 l 刘想平等提出的两维两相五组分数学模 型1 1 9 1 袁士义提出的两维两相多组分模型 2 0 1 1 2 朱维耀等提出的适合于多重瞬时交联 缓交联聚合物防窜的三维两相七组分模型 2 2 1 冯其红博士建立了可动凝胶深部调驱的 三维流线模型等1 2 3 1 1 2 4 1 深部调驱技术作为一项先进的三次采油技术在油田高含水期稳油控水方面发挥了 2 中国石油大学 华东 工程硕士学位论文 越来越重要的作用 为提高我国高含水期油田后期开发效果提供了有效 可靠的技术保 障 在方案研究中 应根据油田实际情况 筛选出合适的深部调驱剂以及相应的施工工 艺 近来深部调驱体系日臻成熟 凝胶微观驱油原理的认识更加深入 更加专业 成熟 的数值模拟软件投入应用 使室内评价与现场应用有机结合 使深部调驱方案越来越完 善 各种复合调驱技术有待于进一步发展 目前深部调驱技术现场实施远多于机理研究 调驱剂机理有待进一步研究 深部调 驱数值模拟软件在数学模型 物化参数等方面已经有了很大的进展 但由于某些方面的 限制 使得商品化和实际操作能力受到影响 1 3 本文研究内容及研究思路 本文首先通过聚合物性能评价 凝胶静态稳定性的评价和剪切对凝胶成胶性能影响 的考察 确定适宜楚2 9 楚4 0 及楚1 0 2 断块的凝胶体系 通过对表面活性剂溶解性 地层温度下相态稳定性和降低界面张力效果的评价确定适宜的表面活性剂体系 通过凝 胶体系与表面活性剂体系的配伍性实验 确定是采取凝胶表面活性剂混注还是分段塞注 入 通过相同注入总量 凝胶与表面活性剂复合驱 单纯凝胶驱 单纯表面活性剂驱三 种驱油方式的驱油实验对比 推荐较佳的注入方式 然后以研究区内油层发育情况 连通情况以及水驱控制程度 注采矛盾等为参数 进行调驱注入井组的筛选 通过数值模拟方法 对室内实验筛选出的凝胶体系和表面活性剂体系在不同注入方 式 体系浓度 注入总量的情况下进行存水率和日产油量的预测研究 进行方案优选 最终根据技术经济评价方法确定本次深部调驱最佳方案 本文的主要思路为 调研国内外关于凝胶体系室内实验研究等技术的文献 调研国 内外凝胶体系深部调驱数值模拟方法的数学模型及效果预测等相关技术的文献 调研研 究区概况及前期水驱开发特征 根据油藏工程小层注 采量劈分方法和数值模拟方法对 三个断块各小层剩余油潜力进行分析 对研究区前期单井组调驱效果进行分析研究 进 行凝胶体系优选评价 表面活性剂体系优选评价 凝胶与表面活性剂配伍性评价和驱油 试验 为留楚断块深部调驱方案决策提供依据 建立楚2 9 楚4 0 断块和楚1 0 2 断块的 地质模型 针对筛选出的调驱井组进行水驱历史拟合 然后通过对几种调驱方案对日产 油 含水率的预测 初步筛选出适合留楚油田的方案 最后根据经济技术评价进行最优 3 4 中国石油大学 华东 工程硕士学位论文 第2 章研究区概况及开发简况 留楚油田位于河北省饶阳县留楚乡与合方乡境内 构造部位属饶阳凹陷中南部留楚 构造带的善旺断鼻 油田于1 9 9 3 年发现 主要包括楚2 8 楚2 9 楚4 0 楚1 0 2 楚1 0 7 楚3 7 六个开发单元 其中楚2 8 楚2 9 楚4 0 楚1 0 2 断块注水开发 楚3 7 楚1 0 7 断块依靠天然能量开采 油田开发含油面积1 0 1 8 k i n 2 地质储量1 5 8 5 6 1 x 1 0 4 t 可采储 量5 4 1 1 7 x 1 0 4 t 含油层位以下第三系东二 东三段为主 属曲流河沉积环境 储层物性 变化较快 纵向上油层分布井段长 含油单砂体数量多 规模小 油藏受岩性及构造双 重因素控制 截止目前 留楚油田共有开发井1 9 4 口 其中采油井1 4 2 口 开井1 3 6 口 日产液 2 3 3 6 t 日产油4 5 4 t 综合含水8 0 5 9 核实累产油2 9 2 6 9 x 1 0 4 t 核实采出程度1 7 8 5 注水井5 2 口 开井4 61 3 日注水2 2 6 0 m 3 累积注水6 4 9 3 3 x 1 0 4 m 3 月注采比o 8 7 累积注采比0 6 6 2 1 地质概况 2 1 1构造特征 留楚主断块被里北东走向的楚2 8 楚2 9 和楚4 0 三条大断层切割成楚2 8 楚2 9 和楚4 0 三个断块 形成断阶式的反向正断层构造格局 其中楚2 9 断块又被北西走向的 楚2 9 1 5 小断层分隔为楚2 9 井区和楚3 9 井区 地层向东南抬高 各断块构造高点位于 主控断层根部 楚1 0 2 断块处于留楚塌陷背斜的东翼 为两条断层夹持而形成的断阶 包括楚1 0 2 和楚3 2 两个自然断块 地层向东南方向倾没 北高南低 地层倾角1 4 度 如图2 1 5 图2 l 留楚油田构造圈 f i 9 2 1t h es t r u c t u r em a po f l i u e h uo i lf i e l d s 2 1 2 流体特征 1 原油物性 地面原油 地面原油相对密度为0 8 7 3 8 0 9 3 0 4 9 c m 3 地面原油平均密度0 8 9 5 7 g c m 3 粘度2 4 6 2 7 0 3 m p a s 平均粘度1 4 7 3 m p a s 凝固点2 5 5 5 含蜡7 5 6 1 5 9 含硫0 1 8 0 6 2 胶质沥青质2 1 4 2 4 5 1 1 初馏点1 3 2 7 7 具有胶质沥青含量高 凝 固点高的特点 地层原油 地下原油密度0 8 0 8 6 0 8 3 8 5 9 c m 3 平均0 8 2 3 6 9 c m 3 粘度6 8 m p a s 原 始油气比1 6 3 m 3 t 饱和压力2 2 m p a 具有原始饱和压力大 粘度低 低气油比的特点 2 地层水性质 留楚油田东营组地层水总矿化度为1 6 3 0m g l 1 4 2 4 9 m g l 平均6 2 9 7 m g l 平均氯 离子含量为1 9 0 1 m g l 水型为重碳酸钠型 3 地层温度 6 中国石油大学 华东 工程硕士学位论文 原始地层温度为1 1 1 目前井底温度为1 0 2 目前油井温度为1 0 2 注水井井 底温度为9 6 9 7 2 1 3 储层特征 2 1 3 1 储层沉积相特征 根据区域沉积相研究成果 留楚油田所处的沉积相带部位 属清苑 博野和博野 安 国两大水系的河流相沉积区域 岩性组合属于水上氧化或弱氧化沉积环境的紫红色泥岩 紫红色砂质泥岩与中一厚 层状细砂岩和粉细砂岩的不等厚互层 岩石颗粒圆度为次棱角一次圆状 风化程度中等 颗粒分选中等一好 胶结类型较复杂 其中以接触一孔隙式为主 胶结物含量8 1 3 其成分为方解石 白云石和自生粘土矿物 镜下观察 砂岩碎屑部分由石英 长石和岩 屑组成 石英含量4 0 6 0 平均约5 0 长石含量2 4 4 0 平均3 5 岩屑成分为酸 性喷出岩 其次为沉积岩岩块 总的含量1 0 2 0 平均1 5 左右 稳定矿物系数达1 0 左右 岩石矿物的成熟度较高 表明是远源流长的河流相沉积特点 据岩心观察 具河流相的沉积构造序列 下部发育的细砂岩斜层理 中 上部发育 粉细砂岩的交错层理 过渡岩性可见波状和水平层理 随水动条件逐渐变小 岩性变细 层理规模向上依次变小 综合分析 留楚油田东二 东三段应属于曲流河沉积类型 2 1 3 2 油层分布特征 通过油层精细对比和储层重新精细解释 将主断块东营段含油层系划分1 0 个油组 8 0 个小层 1 6 9 个单砂层 楚1 0 2 断块东三段含油层系划分为4 个小层 3 2 个单砂层 具体发育特征分别为 1 主断块 纵向上油层分布井段长 含油单砂体数量多 规模小 油层平均中部埋深约2 6 8 0 m 埋深最浅为2 3 8 3 2 m 楚2 9 2 3 x 井 埋深最大3 1 6 7 m 楚2 9 1 0 井 油层最大含油井 段长约1 0 0 0 m 左右 根据油层钻遇率 单井油层平均厚度 大于4 0 m 厚度油层所占比 例以及占有地质储量 3 x1 0 4 t 的主力油砂体的状况 对各油组油层发育状况进行评价 分类 东二段 油组油层钻遇井数9 0 口 油层厚度大 占油层总厚度的3 0 5 单井 平均钻遇油层厚度8 8 m 大于4 o m 厚油层发育 占厚油层总厚度的2 8 5 并占据较 多的主力油砂体 油组地质储量2 9 0 3 a 0 4 t 占地质储量的将近1 3 因此是留楚油田 1 第2 章研究区概况及开发简况 的主力油组 其次为东三段i i 油组 油层发育状况较差的有东二段i i i 油组 东三段 的i i i 油组 油层分布见图2 2 平面上油层连片分布 东二段油层主要分布在楚2 8 断块以及楚2 9 4 0 断块的低部 位 东三段油层主要分布在楚2 9 和楚4 0 断块的高部位 从油层连通状况来看东三段油 层连通率最高为6 8 0 东二段其次为4 9 4 东一段砂体规模较小 油层连通状况最 差 连通率只有2 3 9 e d 2i e d 2 e d 2 匪 e d 2 e l 珞l e d 3 e 衄 e d 3 层蔹 个 o5 0l 瑚加o 翻 o 一b 9 瞎 2 i 5 6 l 7 2 1 2l l 景加厚度 i 图2 2 楚2 9 楚加断块油层分布图 f i 9 2 2o hr e s e r v o i rd i s t r i b u t i o no fc h u 2 9 c h u 4 0f a u l tb l o c k s 2 楚1 0 2 断块 纵向上油层分布集中 如图2 3 所示 主要分布在e d 3 段 以e d 3 的i i i i i i 油 组较为发育 其中e d 3 1 2 h 2 1 1 4 1 1 1 3 1 1 1 6 等5 小层规模较大 平面上油层连片分布 以较大规模油砂体为主 4 口井以上钻遇占3 3 2 0 以上 油砂体面积大于0 2 k m 2 储量大于5 万吨 高部位主要发育e a 3 1 1 1 油组油层 中低部位 主要发育f x l 3 i h 油组油层 油层连通率较高 其中l 油组为9 5 h 油组为8 9 1 i i i 油组为7 7 5 油组油层连通较差 只有4 2 3 8 中国石油大学 华东 工程硕 t 学位论文 层敦 个 i f 加厚度 朱 01 02 0s 0 05 01 0 0 l 口 l 一1 3 3 8 一2 2 1 一2 墨 3 5 磊 3 1 3 ll34 8 7 9 l 1 2 l 2 0 1 22 r 皇 3l2 叠 3 l 墨 4 一盏 4 3 8 6 5 5s 一l o 4 6 3 6 4 4 lr o l l3l 4 2l l 2i s j 33 t 鑫宾 1 4 一 t 3 7 6 要i 5 6 星了5 一2 2 5 6 8i82 t2 3 9 l 9 2 8 1 0e l i2 1 0 5 4 乏三 l 岂土 2 蓦了8 5 嚣了8 i1 8 i il 4 图2 3 楚1 0 2 断块油层分布图 f i 9 2 3 o i ld i s t r i b u t i o no fc h u l 0 2f a u l tb l o c k s 2 1 3 3 储层物性特征 应用电测解释结果 对非致密砂层孔隙度 渗透率的分布区间进行了统计 从图2 4 可以看出 大多数砂层 8 3 的孔隙度在1 5 3 0 之间 大多数砂层的渗透率小于 5 0 1 0 0 x l o 3 u m 2 留楚油田东二 东三段储层属于中孔 中低渗储层 孔隙度分布 渗透率分搬 百分比 的 5 0 o 4 0 0 3 0 o 2 0 0 l o o o 0 百分比 幻6 0 1 4 7 震 5 9 坳 凰 麟 o 6 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 1 01 0 5 05 0 1 0 01 0 0 5 0 0 签o o 渗透率 i o s i r e 2 图2 4 非致密沙层孔隙度及渗透率分布直方图 f i 9 2 4 d i s t r i b u t i o nh i s t o g r a mf o rn o n d e n s es a n dl a y e rp o r o s i t ya n dp e r m e a b i l i t y 9 第2 章研究区概况及开发简况 2 1 3 4 储层非均质性特征 1 层内非均质特征 纵向韵律特征 留楚油田东二 东三段储层属河流相沉积 不论从取心井岩心 剖面 还是从电测曲线形态判断 砂层以正韵律为主 其次为复合型 层内相对高渗段 主要分布在层内的中下部 在注采井层位对应条件下 注入水首先沿下部推进 并首先 水淹 水淹厚度系数大小 取决于相对高渗段厚度占全层厚度的比例大小 层内物性非均质特征 利用电测解释渗透率 对研究区域内厚度大于4 m 的砂岩 层进行渗透率计算 渗透率级差最大值1 9 7 5 最小值1 3 平均3 2 7 突进系数最大值1 1 4 最小值1 1 平均2 4 变异系数最大值1 8 最小值0 1 平均0 7 非均质性强 厚砂层中 不均质的占多数 2 层间非均质特征 层问非均质性是指砂体之间的差异 包括层系的旋回性 砂层间的渗透率非均质程 度 隔层分布等 以电测解释数据为基础 对东二 东三段8 个油组的层间非均质性进 行了统计和计算 分层系数 留楚油田单井钻遇的油层层数变化较大 如主力油组东二段 油组 最大砂层数1 5 层 平均7 1 层 东三段i i 油组最大砂层数1 2 层 平均6 7 层 说明东二段 东三段分层系数较大 导致层间非均质性严重 渗透率非均质性 剔除电测解释渗透率小于5 1 0 m 2 和大于1 0 0 0 1 0 m 2 的异常井层后 计算了层间 非均质性的各项参数 从表2 1 中可以看出 层间非均质性严重 表2 1 各油组层间非均质性参数统计表 油组变异系数突进系数级差 e d 2 11 23 78 9 e d 2 1 34 17 3 e d 2 i l i 1 5 4 78 6 e d 2 1 44 11 0 4 e d 3 i25 48 3 e d 3 i i1 34 34 6 e d 3 i l l 1 2 4 1 5 3 e d 3 1 232 1 3 平面非均质特性 河道的主流线部位 水动力条件最强 向两侧粒级逐渐变细 物性逐渐变差 1 0 中国石油大学 华东 工程硕士学位论文 孔隙度 渗透率降低 形成平面上的非均质性 位于河道砂主流线的井孔隙度 渗透率 较高 孔隙度介于1 5 2 0 渗透率一般大于5 0 1 盯么m 2 位于河道边部的井孔隙度小 渗透率低 孔隙度介于1 5 1 0 渗透率一般小于5 0 1 0 t i m 2 这种孑l 渗参数的平面变化 表明 作为同一河流相沉积的砂体 由于所处相带位置的不同 平面的非均质也是较严 重的 渗透率平面非均质性 利用电测解释渗透率 计算出东二 东三段1 4 0 个含油单 砂层的渗透率非均质参数 渗透率变异系数最大值2 1 最小值0 3 平均1 1 突进系数 最大值1 3 5 最小值4 5 平均1 3 级差最大值1 4 9 3 最小值2 1 平均4 4 3 其中1 3 0 个 含油单砂层的渗透率变异系数大于0 6 即绝大多数含油单砂层是非均质 平面非均质性 严重 2 1 4 油藏类型 楚2 8 断块属鼻状岩性构造油藏 边水活跃 楚2 9 断块及楚4 0 断块低部位 主要发育 东一段i i 油组 东二段i 油组油层 属构造岩性油藏 油层向构造高部位减薄或尖灭 而楚2 9 及楚4 0 断块高部位主要发育东三段i 油组油层 属岩性构造油藏 有大体相对 统一的油水界面 存在一定边水能量 楚1 0 2 断块e d 3 i e d 3 i i 油组受岩性控制比较明显 低部位油层较发育 高部位油层变薄 e d 3 i i i e d 3 w 油组受构造控制明显 高部位含油 性较好 油层较发育 低部位油层不发育 因此 该断块油藏类型为受构造和岩性双重 控制的岩性构造油藏 没有相对统一的油水界面 2 2 开发特征 2 2 1 开发阶段划分 留楚油田于1 9 9 5 年1 月投入开发 1 9 9 6 年1 月投入注水开发 油藏的开发大体可 划分为4 个阶段 以楚2 8 断块 楚2 9 断块 楚4 0 断块为主体 依靠天然能量开采 一次开发井网形成阶段 连续在主断块滚动建产 实现不同层位含油连片 开发井网完 善阶段 油藏含水快速上升 产量大幅递减 综合调整治理阶段 楚1 0 2 断块滚动扩边 利用井网调整 完善注采关系 三次采油等手段 实现油藏产量稳定阶段 如图2 5 第2 章研究区概况及开发简况 蕤肖卜二三 譬i j 一 p i 专 一 一i 黏啦 l 毒一0 一 一 j n i 2 4 6 e 争 l j 一 一 一 p 一一 吵h 哆 一 l 一一 一 显啪8 0 h 卜0 一 卜一 卜 f 卜一一j 液3 嘲 t l 釉 嗣蝴 才酾警谢率譬裂一 耋姗 t 1 2 9 i 1 i 一 二 二 j 耋t 1 m x 砖 o 一 i j 0 二j j 2 3 8 兰弧薯紫警量 二 嚣 i 走霎竺罢錾磐墼 霪 一 譬二 啬葶聿群搿罩 一蒡 i 撅 量 7 0 量a i 篁 崴 h 一 一 i l j 1 1 k 一 图2 5 冒楚油田开发历程曲线 f 1 9 2 5d e v e l o p m e n tc o u r 酏c u r v eo fl i u c h uo i lf i e l d 1 一次开发井网形成阶段 1 9 9 5 年1 月一1 9 9 5 年1 2 月 1 9 9 3 年底在楚2 8 井获得高产工业油流后 相继在楚2 9 断块勘探成功 至0 1 9 9 5 年底共 投新井1 7 1 1 日产液3 0 0 t 日产油2 1 6 t 综合含水2 8 o 阶段累计产油4 5 3 9 0 x 1 0 4 t 采 出程度3 4 该阶段油井主要依靠弹性能量开采 初期单井产量较高 但由于该阶段对 构造的认识不够落实 油井缺少注水能量补充 递减较快 2 滚动开发 滚动建产 开发井网完善阶段 1 9 9 6 年1 1 弓 1 9 9 9 年1 2 月 1 9 9 6 年下半年采用三维地震精细解释技术 进行构造再认识和落实 实施油藏整体 评价 总体部署滚动开发 1 9 9 7 1 9 9 9 年连续三年滚动扩边 共新钻井3 5 1 2 1 实现了该 断块从东一到东三段不同含油层系的叠加连片 基本完善了开发井网 同时楚2 9 断块随 着地质认识的深入 不断进行注采井网调整 注采层系完善 共转注2 0 1 3 注采井数比 1 2 6 受益油井开始大批见效 产量上升 于1 9 9 9 2 0 0 0 年两年达到1 2 o x l 0 4 t 的产量高 峰 采油速度达到2 4 实现了高速高效开发 到阶段末共有总井数1 2 5 口 日产液2 2 4 7 t 日产油8 8 8 t 综合含水6 0 5 阶段累产油9 3 7 2 8 1 x 1 0 4 t 采出程度9 4 9 3 含水快速上升 综合治理阶段 2 0 0 0 年1 月 2 0 0 3 年1 2 月 大规模产能建设局面结束后 2 0 0 0 年以来油藏暴露出吸水 产液结构严重失衡 油 井见效高峰期短 见效油井普遍含水快速上升的矛盾 为改善开发效果 实施了转注 1 2 中国石油大学 华东 工程硕士学位论文 分注 调驱等以水井为重点的层间治理措施 由于注水井分注工艺不完善 导致分注成 功率低 调驱见到了一定的效果 同时针对楚2 9 断块的西南井区吸水能力差这一问题 2 0 0 3 年通过综合论证认为 地面压力系统增压 提高注水压力 是长远解决该井区注水 困难的有效手段 通过增压注水后 6 口吸水困难的井注水能力均有明显上升 改善了 该区的开发效果 虽然该阶段采取各种措施减缓了产量递减 使开发效果得到了改善 但随着开发时间的延长 储层物性的不均衡 层间矛盾依然严重 物性较好的层主产主 吸 注水见效快 水淹快 物性差 吸水状况差 水驱油效果较弱或根本未受到水驱 油藏进入了中高含水阶段 4 在楚1 0 2 断块滚动扩边基础上 利用井网调整 完善注采关系 三次采油等手段 稳定产量 2 0 0 4 年1 月一目前 楚1 0 2 断块于1 9 9 6 年相继投产3 口井 楚1 0 2 楚1 0 2 1 楚1 0 2 3 井 但由于地层能 量低 油井低能量开发 2 0 0 4 年利用三维地震精细构造解释与精细地层对比相结合 对 其构造进行重新认识 实施油藏整体评价 总体部署滚动开发 通过2 0 0 4 年的滚动开发 共新钻井2 6 1 3 随着新钻油井投产 断块日产液量 日产油量上升 阶段末期断块日产 液1 3 4 4 t 日产油1 2 2 4 t 含水8 9 主断块针对油藏开发形势变差 综合含水上升有所加快 层间和平面矛盾突出 综 合治理难度加大的特点 2 0 0 4 年对该断块进行了精细的油藏描述 编制了3 年调水增油 方案 2 0 0 4 2 0 0 6 年在稀井网区补钻调整并 完善开发井网 2 0 0 4 年底在3 9 井区低部位 钻新井3 口 2 0 0 5 年5 月共计2 1 3 油井1 口水井相继投产投注 同时通过进行注采井别调整 及水井补孔完善 迸一步完善油水井注采关系 提高水驱动用程度 针对断块高部位主 力油层水淹严重的问题 通过开展见效特征研究 剩余油分布规律研究以及三次采油适 应性论证 确定了以油藏整体调驱为主 以及调驱后加强合理注采配置优化的综合治理 思路 2 0 0 6 2 0 0 7 年共确定了8 口井的调驱工作量 对应油井2 9 d 调驱剂采用k d 4 可动 凝胶调驱体系药剂 整体调驱后 断块开发效果得到明显改善 整体产量有明显的回升 增油效果明显 日产油量由调驱前的1 6 0 吨上升到目前的2 0 3 t 上升了4 3 t 自然递减明 显减缓 含水上升速度得到有效控制 2 0 0 8 2 0 0 9 年通过新井投产 注采关系完善 实施整体调驱 强化水井综合治理 油 井层问治理等措施 开发形势稳定 其中针对楚2 9 断块西南井区储层物性差 砂体规模 较小 水驱动用程度较低的现状 2 0 0 9 年进一步落实砂层连通 完善注采关系 实施水 井完善补孔4 1 3 对应油井1 0 1 i 增加水驱4 9 8 n d l 4 层 水驱动用程度由5 5 6 上升到 1 3 第2 章研究区概况及开发简况 6 1 4 注采对应油井见效明显 日增油1 8 t 针对油井多向受效 主力砂体采出程度高 3 0 水淹严重的开发现状 2 0 0 9 年在楚3 9 井区优选楚2 9 4 l 楚2 9 4 3 楚2 9 4 7 楚 4 0 2 0 楚4 0 2 2 楚4 0 5 口井实施整体调驱 改善主力层的开发效果 调驱后通过水井 提注 油井提液等配套措施 调驱效果逐渐显现 对应油井1 4 n 7 口井见到明显效果 截至目前累计增油2 2 0 0 t 到本阶段末 通过各类油水措施和精细调水 不断加强油藏综 合治理力度 使得留楚油田总体开发形式基本稳定 2 2 2 开发现状 截止到目前 留楚油田共有开发井1 9 4 口 其中采油井1 4 2 1 2 1 开井1 3 6 口 日产液 2 3 3 6 t 日产油4 5 4 t 综合含水8 0 5 9 核实累产油2 9 2 6 9 x 1 0 4 t 核实采出程度1 7 8 5 注水井5 2v i 开井4 6v i 日注水2 2 6 0 m 3 累积注水6 4 9 3 3 x 1 0 4 m 3 月注采比o 8 7 累积 注采比o 6 6 通过几年的治理 主断块开发形式稳定 水驱控制 动用程度不断提高 油藏水驱 效果逐渐变好 对于注水开发的楚2 9 楚4 0 断块整体处于高含水开发阶段 主力层