第２１卷第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀重庆科技学院学报(自然科学版)２０１９年１２月
王亚青㊀尚凡杰㊀武静㊀于斌
(中海油研究总院有限责任公司ꎬ北京１０００２８)
收稿日期:２０１９－１０－０７
基金项目：国家科技重大专项 海外重点油气田开发钻采关键技术 (２０１７ＺＸ０５０３２－０４)作者简介：王亚青(１９８２ )ꎬ女ꎬ博士ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为油气田开发地质及油藏描述ꎮ
摘㊀要：对油藏连通模式作出合理判断是决定油田开发成功的关键因素之一ꎮ巴西Ｘ深水盐下油田发育复杂油水系统ꎬ在其油藏评价阶段难以通过常规开发手段快速㊁有效地落实油藏连通模式ꎮ为此ꎬ尝试采用一种新的开发策略 延长测试(ＥＷＴ)ꎬ基于动静态结合分析方法ꎬ建立了Ｘ油田的 局部遮挡式 油藏模式ꎮ基于油田断层㊁隔夹层发育模式静态认识ꎬ结合测试目的ꎬ部署了 １注１采 测试井位ꎮ利用 垂向多层完井㊁错层观察ꎬ平面中央激动㊁全局部署 的压力监测设计技术和多情景模拟的工作制度优化技术ꎬ在２口ＥＷＴ井的生产实践中成功获取了全油田多层段压力响应变化规律ꎮ
关键词：深水油藏ꎻ延长测试ꎻ压力监测ꎻ油藏连通模式中图分类号:ＴＥ３２＋１
文献标识码:Ａ
文章编号:１６７３－１９８０(２０１９)０６－００３６－０５
㊀㊀近十年来ꎬ全球新增的常规油气资源主要来自于深水和超深水油田ꎬ且其份额基本保持着增长趋势[１－２]ꎮ由于深水油田开发成本高ꎬ后期工程设施调整难度大ꎬ因此ꎬ在油藏评价阶段探明地质储量的同时ꎬ评估落实主要开发风险㊁夯实开发方案编制基础㊁缩短油田建产时间显得更加重要ꎮ
a神死因油藏模式是油藏开发研究的核心内容ꎬ其主要研究目的在于分析井间的连通状况㊁掌握流体的分布规律㊁制定合理的开发技术政策㊁提高油藏的采收率ꎮ目前ꎬ油藏连通性分析方法主要有三大类:
(１)静态分析方法ꎮ压力系统分析㊁流体性质
对比㊁地震资料分析㊁统计类比等[３－６]ꎬ都属于静态分析方法ꎮ这类方法对资料录取的要求较高ꎬ且预测结果的可靠性取决于油田的复杂程度和研究人员的经验丰富程度ꎮ
(２)动态分析方法ꎮ生产动态分析㊁干扰测试㊁
示踪剂测试等[７－１０]ꎬ都属于动态分析方法ꎮ这类方法适用于油田实际投产后的分析ꎮ其中ꎬ干扰测试虽可在油田正式投产前进行ꎬ但其测试时间较短ꎬ且以相邻井组为基本的分析单元ꎬ无法对全区的连通性作出判断ꎮ
(３)动静态结合分析方法ꎮ很多学者尝试采用
多尺度资料综合分析的方法ꎬ如通过井的干扰测试结合４Ｄ地震资料定量模拟方法ꎬ来判别全区储层
的连通性ꎮ这类方法对代表井对的选取要求很高[１１－１２]ꎬ其判断结果的可靠性取决于井震关系模型的精度ꎬ结果具有多解性ꎮ
对于一些深水复杂油藏ꎬ因其资料品质差㊁开发风险高㊁进度压力大ꎬ采用上述常规评价手段难以快速㊁有效地落实油藏模式ꎮ在此ꎬ介绍巴西Ｘ油田在油藏评价阶段针对复杂油水系统油藏连通性判别所采取的特策略和方法ꎮ
１㊀巴西Ｘ油田地质概况
Ｘ油田位于巴西桑托斯盆地超深水区域ꎬ水深
为１８００~２２００ｍꎬ评价井井距为４~５ｋｍꎮ油田整体上为北东 南西走向的背斜构造ꎬ内部被北东 南西㊁近南北向断层复杂化ꎬ同时油田发育北西 南东向走滑断层(见图１)ꎮ油田目的层为下白垩统巨厚碳酸盐岩ꎬ自下而上划分为生物碎屑灰岩ＩＴＰ组和微生物灰岩ＢＶＥ组ꎬ上覆厚度为３００~
２０００ｍ的厚层膏盐层ꎮ
２㊀Ｘ油田开发面临的主要挑战
油田完钻９口评价井ꎬ钻遇３个油水界面ꎮ压力系统分析表明ꎬ这９口井的油层具有统一的压力系统ꎬ水层具有多个压力系统ꎮ对于油水界面的差异有３种解释模式ꎬ分别是断层封堵模式㊁隔夹层封
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堵模式和局部滞留水模式(见图２)ꎮ不同的油藏连通模式ꎬ其开发注采井网部署及射孔方案的差异很大ꎮ对于油藏连通模式的错误判断ꎬ将会导致油田开发陷入被动局面ꎮ如秦皇岛３２－６油田ꎬ开发实施后对油藏模式认识的变化较大ꎬ出现了含水上升和产量递减都较快的矛盾ꎬ导致油田在开发早期就不得不补钻调整井[１３]ꎮＸ油田为超深水油田ꎬ开发调整难度大ꎬ成本高ꎬ因此亟须在开发方案实施前明确油藏的连通性ꎬ以降低开发风险
ꎮ
图１㊀Ｘ油田目的层顶面构造图
２.１㊀断层封堵模式初判
应用地震资料ꎬ采用分级㊁分类的方法刻画油田断裂系统ꎮ油田边界发育断距较大的北东 南西㊁近南北向正断层ꎬ切穿整个目的层ꎮ油田内部发育断距较小的正断层ꎬ通过正演模拟分析ꎬ已明确其主要发育于储层下段ꎬ内部小正断层封堵概率较小ꎮ但结合区域构造演化分析和地震倾角属性分析ꎬ发现油田内部同时发育北西 南东向的走滑断层ꎮ走滑断层的解释具有不确定性ꎬ且其封堵性判断难度较大ꎮ
２.２㊀隔夹层封堵模式初判
油田目的层为３００~５００ｍ厚碳酸盐岩礁滩体沉积ꎮＢＶＥ组含油范围内主要发育生物礁㊁高能滩和礁间微相类型ꎮ生物礁和高能滩储层发育最好ꎬ以叠层石灰岩和颗粒灰岩为主ꎬ自然伽马曲线形态呈弱齿化箱形 钟形ꎬ地震相上表现为丘状外形ꎬ
内幕具多期次建隆生长结构ꎬ储地比可达８０％ꎮ礁间储层发育较好ꎬ以球粒灰岩和粒泥灰岩为主ꎬ自然伽马曲线形态为中 强齿化漏斗形 箱形ꎬ地震相上表现为席状外形ꎬ内幕连续平行 亚平行结构ꎬ储地比为４０％
ꎮ
图２㊀３种油藏解释模式示意图
ＩＴＰ组含油范围内主要发育贝壳滩㊁滩间微相
类型ꎮ贝壳滩微相储层发育最好ꎬ以贝壳灰岩为主ꎬ
自然伽马曲线形态呈较平滑 齿化箱形ꎬ地震相表现为滩状外形ꎬ内幕具多期次侧积生长结构ꎬ储地比达８０％ꎮ滩间微相储层发育较好ꎬ含泥贝壳灰岩㊁贝壳泥粒灰岩ꎬ自然伽马曲线为强齿化钟形ꎬ地震相上表现为楔状外形ꎬ内部连续平行 亚平行结构ꎬ储地比为６０％左右ꎮ
通过层序地层划分对比ꎬ以及研究区单井沉积相㊁连井沉积相和地震相分析ꎬ认识到Ｘ油田多期储层平面连片分布ꎬ储地比较高ꎬ隔层大规模封堵模式概率较小ꎮ但是ꎬ在Ａ井附近发育礁间和滩间微相(见图３)ꎬ隔夹层局部相对发育ꎬ是否存在局部遮挡而形成透镜状油藏ꎬ仍有待进一步评价ꎮ２.３㊀传统评价方法的适应性
周炜老婆对于Ｘ油田评价ꎬ传统动静态分析法有以下不足:(１)评价井钻井费用高ꎬ评价周期长ꎮ平均一口评价井的钻探时间超过１５０ｄꎬ费用超过１.５亿美元ꎮ(２)目的层上覆巨厚膏盐层ꎬ且储层埋深大于
５０００ｍꎬ造成地震资料成像受限ꎮ
７３
图３㊀Ｘ油田目的层段沉积微相图
㊀㊀(３)储层类型新ꎬ对于厚度为３００~５００ｍ的碳酸盐岩礁滩体沉积ꎬ全球可供类比的资料较少ꎮ(４)油田规模巨大ꎬ在４~５ｋｍ井距下ꎬ通过短时间的干扰测试难以监测动态响应变化ꎮ
综上所述ꎬ对于Ｘ超深水盐下油田ꎬ应用常规的评价方法难以快速且经济有效地落实油藏连通模式ꎮ因此ꎬ在该油田尝试了一种创新性的开发评价策略 延长测试(ＥＷＴ)ꎮ
３㊀延长测试策略
延长测试是巴西国家石油公司针对深水复杂巨型油气田提出的一种特开发策略[１４－１６]ꎮ不同于常规的ＤＳＴ㊁干扰测试ꎬ此开发策略生产时间较长ꎬ配备有独立的ＦＰＳＯ等工程配套设施ꎮ通过延长测试ꎬ一方面可获取油田资料ꎬ如地质油藏关键的动静态数据及实际开发中配套工艺的可靠性等ꎬ从而优化调整开发方案ꎬ降低开发风险ꎻ另一方面能够推动油田尽快投产ꎬ快速收回投资ꎮ
３.１㊀Ｘ油田延长测试方案设计
针对油藏连通模式不落实的风险ꎬＸ油田在油藏评价阶段ꎬ利用已完钻的评价井ꎬ部署实施 １注１采 延长测试ꎬ生产时间接近一年ꎮ
３.１.１㊀测试井位部署
基于已完钻评价井ꎬ根据井点地质代表性和所能获取信息的可靠性ꎬ进行注采多方案比选ꎮ选定油田中部的Ａ井和南部的Ｂ井实施延长测试策略ꎬ两井的井距约５ｋｍꎮ
从地质代表性来看ꎬＡ井和Ｂ井钻遇的油水界面相差６０ｍꎮ两井分别处于不同沉积相带ꎬ且中间发育一条北西 南东向走滑断层ꎬ通过ＥＷＴ测试可以判断其中不同沉积相带的连通性及走滑断层的封堵性ꎮ垂向上ꎬＡ井位于礁间㊁滩间微相ꎬ隔夹层相对发育ꎮ
数值模拟分析表明ꎬ生产井的压力响应程度比注气井更加显著ꎬ因此确定将油田中央位置的Ａ井作为ＥＷＴ生产井ꎮ如此ꎬ可使其周边更多井在
ＥＷＴ测试期间内ꎬ如储层连通就能够观察到压力响应变化ꎬ从而最大化确定平面连通范围ꎮ
３.１.２㊀压力监测设计
平面上ꎬＥＷＴ虽然只是通过Ａ㊁Ｂ两井进行测试ꎬ但应用了 中央激动㊁全局部署 的压力监测设计技术ꎬ可获得对整个油田连通性的判断ꎮ在测试井附近的多口评价井下入永久式压力计ＣａＴＳꎬ进行无线压力信号传输ꎬ借助延长测试井与其邻近井建立干扰测试系统ꎬ从而通过延长测试实现对全油田生产的压力监测ꎮ
垂向上ꎬ采用 多层完井㊁错层观察 的完井技术ꎬ排除注采干扰ꎮ目的层共发育２套储层ꎬ局部隔夹层发育ꎮ为了获得垂向连通的判断结果ꎬ对生产井Ａ井实施２段式智能完井ꎬ注入井Ｂ井实施３段式智能完井ꎮ完井段均部署压力计ꎬ以便进行分层段测试和压力监测ꎮ为了避免注采干扰ꎬ采用错层
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压力观察的方式ꎬ如单采生产井的上层ꎬ可观察生产井和注入井中下段的压力响应ꎬ以判断垂向连通性ꎮ
地址怎么写３.１.３㊀工作制度研究
Ｘ油田ＥＷＴ测试井距约为５ｋｍꎬ在巨厚储层
条件下ꎬ是否能通过注气干扰测试来实现储层平面连通性评价ꎬ尚未肯定ꎮ基于多情景模拟的工作制度优化技术ꎬ通过数值模拟来分析多情景模拟设计方案下的压力响应区间和观察时间范围ꎬ从而确定最小测试产量和最佳开关井时间ꎬ以保证大井距和巨型油藏规模下能够最大化监测到压力响应变化ꎮ表１所示为Ｘ油田ＥＷＴ多情景模拟设计方案ꎬ测试层段共计有１５种组合ꎮ对于测试层段的确定ꎬ需综合考虑垂向连通性和平面连通性评价的需求ꎬ通过单层测试和合层测试相结合的方式ꎬ分析不同注入层段对生产井压力响应的影响ꎬ以及不同生产层段对注入井压力响应的影响ꎬ从而确定注采层位及开关层顺序ꎮ
表１㊀Ｘ油田ＥＷＴ多情景模拟设计方案
地质模型
生产井测试日产量∕ｍ３袁惟仁醒了
测试层段
Ａ井(生产井)
Ｂ井(注入井)悲观模型
３０００
基础模型５０００乐观模型
８０００
单采上段
单采下段两段合采
麦茜 威廉姆斯单注上段单注中段单注下段三段合注无注入段
注:Ａ井和Ｂ井测试层段共组成１５种组合ꎮ
３.２㊀Ｘ油田延长测试效果评价
㊀㊀通过 中央激动㊁全局部署 的压力监测设计和中国好声音好听的歌有哪些
多情景模拟的工作制度优化技术ꎬ成功获取了延长测试生产时全油田的压力响应情况ꎮ延长测试生产实践证实ꎬ油田断层均不具有封堵性ꎬ测试观察井均有不同程度的压力响应ꎮ如在距离测试生产井Ａ井约１０ｋｍ远的Ｃ井ꎬ亦监测到压力下降响应(见图４)ꎮ 多层完井㊁错层观察 落实了储层垂向连通ꎮ如从注入井Ｂ井上段注入ꎬ其与生产井Ａ井中下段压力上升ꎬ上段停注后中下段压力下降
ꎮ
图４㊀ＥＷＴ监测井压力变化曲线
通过ＥＷＴ压力监测数据分析ꎬ结合静态地质认识ꎬ落实了Ｘ油田的油藏连通模式ꎮＸ油田油层相互连通ꎬ但由于局部遮挡而发育形成多个水体ꎬ最后发育多个油水系统(图
５)ꎮ
图５㊀Ｘ油田油藏剖面图
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４㊀结㊀语
通过以上内容ꎬ介绍了巴西Ｘ油田在油藏评价阶段复杂油水系统油藏连通性判别方面所采用的特策略和方法ꎮ基于油田综合地质认识ꎬ可知Ｘ油田复杂油水系统具有多种油藏解释模式ꎮ通过延长测试的合理井位部署㊁ 垂向多层完井㊁错层观察ꎬ平面中央激动㊁全局部署 的压力监测和多情景模拟的工作制度ꎬ结合静态地质认识ꎬ在Ｘ油田有效地落实了油藏连通模式ꎬ降低了油田后续开发的风险ꎮ对于深水复杂油气田ꎬ延长测试是一种经济有效的开发风险评价策略ꎮ
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