哈萨克斯坦南肯尼斯油田综合挖潜技术实践与认识

2014-08-14 06:46敖西川宋怀玉蒋利平
关键词:递减率新井井网

蒋 明 敖西川 宋怀玉 陈 果 蒋利平

(1.振华石油控股有限公司, 北京 100031; 2.川庆钻探工程公司地研院, 成都 610051)

SK油田位于哈萨克斯坦Kyzalorda市以北,构造上油田属于南Turgay盆地南部的Aryskum地堑。油田发现于1990年,2002年7月开始实施工业试验开发,2006年投入工业性开发。截至2009年底,地质储量采出程度达6.1%,可采储量采出程度达16.6%,综合含水率为5.6%。

油田的含油气层段主要位于下白垩统下达乌尔组的M-II层,储层岩性以磨圆度高的砾岩、灰色粉砂岩和石英长石砂岩为主,泥质胶结,轻度致密。储层孔隙度为14%~16%,渗透率为(15~150)×10-3μm2范围。油田的主力储层M-II层是一个带气顶、边水且受构造控制的未饱和油藏。地层压力系数平均为0.9,地温梯度为3.1 ℃hm,属于正常压力系统[1]。

1 油田开采现状及存在问题

1.1 开采现状

投入试采后一直依靠天然能量实现采油,通过新钻开发井来提高油田产量,截至2007年7月产量一直保持上升趋势。当年8月,随着冬季到来油田作业严重受限,产量开始快速进入递减状态。2008年通过三方面工作以保证产量的稳定:一是3月份冬季结束后快速实施新一轮的生产井钻井作业;二是加大压裂、转抽、补孔等老井措施增油的力度;三是从6月起开始对油藏实施注水保压工作。从产量曲线(图1)可以看出,上半年新钻生产井投产,油田产量得以拉升,但下半年油田产量又再次进入下滑趋势。

分析产量递减的原因,认为主要是地层能量持续下降,油藏亏空严重。这表现在以下各方面:

(1)地层压力。随着2005 — 2008年采油、液速度的快速增长,地层压力下降趋势明显,地层压力从2001年的11.6 MPa下降到2008年的8.21 MPa,2008年6月注水后压力下降趋势得到遏制,2009年地层压力恢复到8.33 MPa。

(2)新井平均产能。开发初期新井投产日产油较高,2003年前投产新井日产油均大于50 m3d。随着油田深入开发,新井投产日产油量逐年降低,2008年投产新井平均产能在为20~30 m3d,到2009年新井投产日产油仅为10~20 m3d。

(3)产量递减率。2006 — 2009年的油田老井月度产油量分析结果表明,其产量综合递减和自然递减均为指数递减规律。其中,2006 — 2008年油田平均月综合递减率为1.61%,平均月自然递减率为1.95%。到2009年油田月综合递减率达到2.81%,年自然递减率达到20.15%,自然产量降幅较大,其主要原因是天然能量下降[2-3]。

1.2 注水状况

2008年6月注水后,存水率快速上升,超过注采比理论曲线,表明注水效果较好,开发形势好转。但耗水率计算结果表明,目前耗水率明显低于理论值,反映出注水井偏少,油藏整体因注水井偏少,注入量偏小。因此需要根据油藏实际情况,开展注水优化研究,需要加快转注、投注工作,确保油田能量恢复,产量上升。

图1 油田2009年前原油月度产量曲线

1.3 措施效果

2009年之前压裂增产措施效果最好,但因缺少注水能量补充且部分井重复压裂,导致地层能量亏空严重,效果逐年下降。2009年有6口井实施压裂增产,其中高效井2口,有效井3口,压裂效果不甚理想;转抽为前期主要增产措施,同样因能量下降,效果也不明显,2008年补孔的增油效果明显好于转抽。针对目前生产状况,后期除了继续加强常规措施外,还应改变措施思路,对因高汽油比关停或暴性水淹的井周剩余油进行重点挖潜。

2 油田综合挖潜技术措施

油田2007 — 2008年达到开发以来的产量最高峰,月产原油35 000 m3左右,随后月产量快速下降到25 000 m3(图1)。油田综合含水低,采出程度不高,产量具有高产稳产的潜力,2010年起通过多学科联合攻关,对油田进行了综合挖潜,取得了显著的效果。

2.1 调整部署新井,加密和完善开发井网

从井网部署来看,生产井井距较大,一般为500 m左右,此外还存在一些无井控制区,而研究表明油田合理井距为325 m。根据剩余油分布研究结果,剩余油多为井间滞留型,可通过新钻部分油井,挖潜剩余油。

2010 — 2012年在油田内部储层发育区部署(包括计划部署)加密、完善井网井共71口,并优选储层物性好的地方部署水平井。共投产50口井,平均日产油14.3 m3。调整井整体效果较好,54%的新井达到了预计产量水平,但也有46%的井存在储层物性差、水淹严重区域,没有达到预计的产量水平要求(表1)。通过调整部署新井,开发井网得到加密和完善,油田产量保持稳步增长[4-8]。

表1 油田2009 — 2012年调整井投产效果分析统计表

2.2 改变措施思路,增产效果显著

为了保持高产稳产,油田加强了措施投入力度。在常规措施的基础上,有针对性地实施之前未进行过的老井重开和侧钻等增产措施。

(1)老井重开。313井于2010年5月完钻后测试获气,当年6月加深补孔后仍未获得产能而关停;2011年3月重开,对之前试油井段实施压裂后获得日产16.7 m3,措施效果较好。

(2)老井侧钻。207井于2004年完钻,试油结果显示是干井。2011年在该井附近新钻水平井343井获高产,当年年底对207井实施了侧钻,侧钻方向朝向343井。2012年1月完井试油后初产原油达21.7 m3d,当年2月份平均日产量达到45.4 m3d[9](图2)。

2.3 完善注采井网,水驱效果得到改善

2010年前油田注水井点少,主要依靠天然能量开发,地层压力下降和产量递减均较快,因此可通过新钻部分注水井,以完善注采系统、提高储量动用程度。2010 — 2012年在油田部署了一批注水井,并转注了一批老井,使得注采井数比逐年提高。注采井网得到完善,水驱控制程度得以进一步提高[10-14](表2)。

图2 207井生产指标曲线

年度新钻注水井数转注老井数注采井数比平均月产量∕m32009——1∶6.527 2642010681∶3.130 8072011551∶2.633 06520123———

2010年后油田逐步完善注采井网,水驱效果得到改善后,产量递减得到有效控制,油田自然递减率从2009年的20.15%下降到2011年的9.66%,综合递减率从2009年的15.32%下降到2011年的7.38%(表3)。

表3 油田2009 — 2011年产量递减率情况统计表

注水后油井迅速受效,驱油效果得到明显改善。典型井例是272井。该井于2006年8月投产,初产水平为34.2 m3d,2008年11月因低产而关停。2010年2月对该井进行重开,压裂后投产,初产水平为12.7 m3d,后续6个月内产量一直稳定在8.0 m3d左右;2010年8月,与该井相邻的269井低产转注,该井迅速受效,产量得到提升,年底迅速突破10.0 m3d;2011年该井产量进一步得到提高,从年初的11.1 m3d提高到年底的21.4 m3d,目前稳定在23.0 m3d左右(图3)。

图3 272井生产指标曲线

从油田含水率随时间变化曲线(图4)可以看出,2011年10月前含水上升速度有加快趋势,油田控水稳油效果不太好,究其原因是因为注水后,受效不均匀,造成局部井区含水过高。通过研究,首先关停了邻近个别高含水油井的注水井,避免生产形势进一步恶化;其次减少部分注水井的注水量并通过新钻水井、转注老井来增加注水井数,从而保证注水总量,使油田注采系统“点强面弱” 的态势得以改善。2011年10月进行注采系统调整后,存水率基本保持稳定,油田含水速度上升得到了明显遏制。

图4 2009 — 2011年油田含水率随时间变化曲线

2.4 优选水平井井位,提高新井产量

2010年之前,油田仅有4口水平井,其中3口井初产高,平均日产量达71.7 m3d,效果较好;其中仅1口井效果差,初产6.2 m3d。按照开发方案,油田每年新井井数是固定的,为了能使有限井数获得最大产量,2010年起开始重视水平井井位的优选工作,在储层厚度大、物性好的地方部署水平井,水平井有效率70%左右,平均产量是当年新钻直井产量的2~4倍[15-16](表4)。

表4 油田2010 — 2011年新钻水平井情况统计表

3 结 语

从2010年油田实施综合调整以来,油田产量明显提高,2011年的年产量增加到39.68×104m3,基本回升到2008年的产量峰值。这些努力不仅扭转了油田产量下降的局面,还使得其达到高产稳产,从而提高储量的采出程度。

我们从中得到以下几点启示:

(1)地层压力是油田开发的核心。通过新钻生产井能够提升油田的产量,但也会造成地层亏空,能量下降,进而影响油田稳产,使油田进入快速产量递减,因此必须适时对油田进行注水开发。

(2)开发井网的完善。既要根据合理的开发井距进行加密,也要考虑到注采关系的合理配置,从而提高储量动用程度和水驱控制程度,保证油田产量高产稳产。

(3)对于老井措施工作,要突破常规思维,改变措施思路,在充分发挥老井潜能的基础上最大程度地挖掘边角剩余油。

(4)海外油气开发要注重时效性和经济性。为了尽快收回投资,要以最小投入换得最大限度的油井产量,因此要重视水平井在油田开发中的重要性。

下一步工作重点:一是优化油井工作制度,保证油井稳产;二是继续加密完善开发井网提高储量动用程度;三是充分利用高含水低产井和关停井,优选剩余储量丰度大的区域实施老井重开和侧钻,力争进一步加大措施增油所占比例。

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