二类油层三元复合驱层系调整开发效果评价

朱孔学

(中石油大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江 大庆 163113)



二类油层三元复合驱层系调整开发效果评价

朱孔学

(中石油大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江 大庆 163113)

萨北开发区北二西东块二类油层井层系组合方式为萨Ⅱ组。与相邻区块开采层系不统一，导致衔接区域注采关系不完善,并且二类油层萨Ⅲ组未组合进行三次采油开发，区块整体缺少一套上返层系，接替潜力小。为便于油田开发整体调整，最大限度挖掘剩余潜力，依据油层发育特点，根据层系组合原则开展二类油层层系优化，按照先下后上的次序，分萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ和萨Ⅱ1-9两段进行调整。调整后萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ层系组合与萨北开发区二类油层井整体组合方式一致，且能有效动用萨Ⅲ组储量，组合层系厚度适中，隔层分布稳定。借鉴三元复合驱矿场试验认识，结合数值模拟成果，优化三元复合驱注入参数，预计调整后，增加可采储量159.15×104t。

二类油层；三元复合驱；注采关系；层系组合；可采储量

1　研究区概况

研究区位于大庆长垣萨尔图油田北部背斜构造西翼，面积8.35km2，地质储量6510×104t。区域构造平缓，共有大小断层8条，均属正断层，发育萨(萨尔图)、葡(葡萄花)、高(高台子)3套油层，属于早白垩纪中期松辽盆地北部一套大型河流-三角洲沉积，沉积总厚度约380m，形成于松辽盆地整体拗陷过程中的一个显著回返和充填时期。

2　开发过程存在的主要问题

一是开采层系不统一，衔接区域注采不完善，影响开发效果。北二西东块二类油层层系组合为萨Ⅱ组油层，而与该区相邻的北三西层系组合为萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ，北二西西块层系组合为萨Ⅱ13-16+萨Ⅲ，由于区块间层系衔接不好，相邻井区注采不完善。统计表明，二类油层衔接井区内，北三西共有32口注采井在萨Ⅲ组油层注采不完善；北二西东块在萨Ⅱ1-9油层有13口采油井缺少一个注入方向，13口注入井缺少一个采出方向，北二西西块共有18口注采井只在萨Ⅱ13-16油层连通，影响三次采油开发效果。

二是萨Ⅲ组未组合进行三次采油,后续接替潜力小。北二西东块是萨北开发区第一个二类油层三次采油工业化推广区块，按可调厚度10m以上的界限进行层系组合设计，将萨Ⅱ组作为开采目的层，缺少萨Ⅲ组，较萨北开发区后续其他二类油层区块缺少一套上返层系。从北二西东块萨Ⅲ组二类油层发育状况看，萨Ⅲ组油层平均单井钻遇有效厚度大于1.0m，油层砂岩厚度3.38m，有效厚度2.55m，渗透率0.405D，有效厚度大于1.0m油层占北二西东块二类油层总地质储量、孔隙体积的16.6%和16.8%，若后期考虑萨Ⅲ组与下部葡Ⅱ组油层开采，井段长达110m，层间矛盾突出，且下返时需封堵上部萨Ⅱ组，开采工艺难度大[1，2]。

3　层系优化依据及井网方案设计

3.1油层发育特点

北二西东块二类油层以三角洲分流平原相和三角洲内前缘相沉积的萨Ⅱ、萨Ⅲ组为主。萨Ⅱ组主要以三角洲分流平原沉积为主，萨Ⅲ组油层主要以三角洲内前缘沉积为主(图1),由于沉积环境不同，萨Ⅱ组、萨Ⅲ组油层呈现出不同的沉积特征，储层发育状况存在一定的差异。萨Ⅱ组油层砂岩厚度23.17m，有效厚度14.79m，有效渗透率0.397D，河道砂钻遇率为28.11%。萨Ⅲ组油层砂岩厚度6.16m，有效厚度3.86m，有效渗透率0.324D，河道砂钻遇率14.16%。从平面变异系数看，各单元平均变异系数0.75，最大值0.86，最小值0.62。隔层发育状况统计表明，各油层组间隔层厚度大于1.0m的比例均在90%以上。各砂岩组之间钻遇厚度大于1.0m的隔层中，除萨Ⅲ1-4与萨Ⅲ5-7砂岩组岩性隔层比例小于80%以外，其他各砂岩组岩性隔层比例均在85%左右，隔层分布稳定。

图1　研究区萨Ⅱ、萨Ⅲ组各沉积单元沉积类型统计

分油层组对比来看，萨Ⅱ组比萨Ⅲ组有效厚度大于1.0m油层平均单井钻遇砂岩厚度高13.29m，有效厚度高10.21m，有效渗透率高0.028D，河道砂钻遇率高13.95%，有效厚度大于1.0m油层钻遇率高17.5%，萨Ⅱ组发育厚度、渗透率、河道规模明显好于萨Ⅲ组。从分单元的发育状况看，河道规模最大的是萨Ⅱ2+3a，河道砂钻遇率为48.84%。

3.2层系优化依据

结合研究区油层发育特点及油层动用状况，开展层系调整，进一步优化层系组合方式，提高油层动用程度。

1)北二西东块萨Ⅱ组与萨Ⅲ组组合具备进一步细分调整潜力，有利于提高二类油层采收率。北二西东块萨尔图二类油层中有效厚度大于1.0m油层平均单井钻遇砂岩厚度20.04m，有效厚度15.31m，具备进一步细分调整的潜力。将萨Ⅱ组、萨Ⅲ组进一步细分调整，补开萨Ⅲ组，与萨Ⅱ10-16组合进行三元复合驱开采，可以实现对萨Ⅲ组二类油层的有效挖潜，同时萨Ⅱ1-9作为二次上返段，使北二西东块多增加一套上返层系，且层系组合方式与萨北开发区各区块一致，并且萨Ⅱ1-9、萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ组两个组合段可调厚度分别为7.32、9.1m，厚度均衡，均能够独立开采，且隔层比例85%左右，分布稳定。

2)萨尔图二类油层动用存在差异，具有一定的剩余油潜力。根据北二西东块水驱层系35口井同位素资料统计结果，萨Ⅱ组油层有效厚度吸水比例为82.6%，萨Ⅲ组油层有效厚度吸水比例为72.7%，具有一定的剩余油潜力。北二西东块4口密闭取心井取心资料表明，萨Ⅱ组、萨Ⅲ组弱、未水洗比例为38.7%，其中萨Ⅲ组未水洗比例达到32.1%，存在剩余油潜力。新井水淹层解释资料表明，北二西东块萨Ⅱ组低未水淹比例20.6%，萨Ⅲ组油层低未水淹比例26%，具有进一步调整的潜力。

3.3井网方案设计

层系组合原则是：①以砂岩组为单元进行层系组合；②层系厚度要求尽量均匀，最小厚度在6m左右；③油层性质相近、沉积特征相似的油层组合，层系开采单元要相对集中；④三元复合驱以河道砂和有效厚度1m以上的非河道砂为主，有效渗透率0.1D以上；⑤每套层系间有稳定隔层，厚度大于1.0m的隔层钻遇率应大于80%；⑥层系组合与萨北开发区整体二类油层具有较好的衔接。

图2　层系优化组合示意图

根据层系组合原则，兼顾考虑萨北开发区各区块二类油层层系组合整体协调开采，优选层系组合方案设计。按照先下后上的次序，细分层系[3]，分萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ和萨Ⅱ1-9两段进行调整。萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ层系组合方式与萨北开发区二类油层整体组合方式一致，因此该次采用的是萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ层系组合方案(图2)，同时补开北二西西块的萨Ⅱ10-12油层，解决衔接区注采井部分层位不连通的问题。

第一段——萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ油层组合：井段56.4m，平均单井可调砂岩厚度13.23m，有效厚度9.13m，平均河道砂钻遇率23.295%，地质储量889.0×104t,孔隙体积1581.3×104m3。

第二段——萨Ⅱ1-9油层组合：井段33.2m，平均单井可调砂岩厚度9.62m，有效厚度7.32m，河道砂钻遇率25.09%，地质储量714.7×104t,孔隙体积1275.8×104m3。

层系调整后优点是：①层系调整后，北二西东、西块的组合方式与相邻已投产的北三西及后续纯油区东部二类油层层系组合方式一致，有利于协调注采关系，且调整后的2套层系厚度均衡，有利于产量平稳衔接；②北二西东块补开萨Ⅲ组油层，能最大限度动用二类油层储量潜力，为该区块增加一套上返层系，有利于提高油田整体采收率。

图3　北二西东块二类油层三元驱不同井距注入速度图版

北二西东块二类油层采用150m五点法面积井网开采，层系调整后萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ油层和上返段萨Ⅱ1-9油层三次采油控制程度均达70%以上。同时根据不同井距下的注入速度计算，破裂压力12.9MPa时，150m井距下的注入速度可达到0.23PV/a，能够满足二类油层开发的需要(如图3)。因此北二西东块二类油层层系调整后仍采用原井网部署，层系组合为萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ，共有二类油层井位350口(172口注，178口采)，封堵、补孔等措施工作量480井次，注水井调整134井次。

4　开发指标预测

结合相邻区域、相同油层条件下三元复合驱矿场试验和数值模拟结果，优化设计研究区层系调整后三元复合驱段塞组合及全区注入参数和单井个性化参数。体系配方采用弱碱体系，表面活性剂为石油磺酸盐表面活性剂，碱为Na2CO3，聚合物分子量按1600万～1900万设计。段塞采用0.04PV前置聚合物段塞，0.35PV三元复合驱主段塞，0.15PV三元复合驱副段塞，0.20PV后续保护段塞的组合方式。

北二西东块层系调整前组合方式为萨Ⅱ组，采用聚合物驱开采，数值模拟预测可提高采收率12.04%，增加可采储量163.15×104t。层系调整后实施三元复合驱，萨Ⅱ10-16+萨Ⅲ油层地质储量889.0×104t，数值模拟预测可提高采收率20.03%，增加可采储量178.07×104t；二次上返段萨Ⅱ1-9油层三元复合驱可提高采收率20.18%，增加可采储量144.23×104t；萨Ⅱ+萨Ⅲ油层三元复合驱提高采收率20.10%，增加可采储量322.30×104t，与调整前相比，增加可采储量159.15×104t。

5　结论与认识

1)开发层系间隔层稳定，油层厚度适中，沉积单元间油层动用程度存在一定差异，是开展层系调整的必要条件，后期井网部署需考虑驱替方式，合理设置井距。

2)在层系调整过程中需保持与相邻区域开采层系的一致性，避免衔接区域注采不完善的问题，影响开发效果。并结合油层发育特点，按照先下而上，逐级上返的思路细分，油层性质相近、沉积特征相似的油层组合，层系开采单元要相对集中，同时考虑后续接替潜力。

[1]闫飞，刘东.低渗透油田降低增注提高采收率技术研究[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,27(1):100～105.

[2]刘群星，向树安.油田高含水期提高采收率技术[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,27(3):375～377.

[3]郝世彦，张林.低渗透油田开发技术与管理[M] .北京：石油工业出版社，2012.

[编辑]黄鹂

2016-03-14

国家科技重大专项(2011ZX05010)。

朱孔学(1979-)，男，工程师，现主要从事精细油藏描述工作,kxzhu@petrochina.com.cn。

TE32

A

1673-1409(2016)14-0050-04

[引著格式]朱孔学.二类油层三元复合驱层系调整开发效果评价[J].长江大学学报(自科版), 2016,13(14):50～53.