第14卷第6期重庆科技学院学报(自然科学版)2012年12月
深水挥发性油藏高效开发技术实践
胡伟岩
张媛
杨宝泉
(中海油研究总院,北京100027)
摘
要:针对Deepwater-D油藏面临的深水、薄层、发育断层和挥发性流体等开发问题,尝试应用稀井高产、水平注
气井、跨断层水平井和早期注气开发等先进开发技术。用于生产实践后效果良好。关键词:深水;挥发性油藏;稀井高产;跨断层水平井;注气开发中图分类号:TE349
文献标识码:A
文章编号:1673-1980(2012)06-0020-03
1地质油藏特征
深水油田勘探开发是一项高投资、高技术、高风
深水油田一般采用FPSO+水下井口的开发模式,工程和钻完井投资巨大,平均每口井的钻完井费用约达4亿元人民币。
(2)薄层。从地质油藏综合分析看,Deepwater-D油藏储层相对较薄。如果采用定向井开发,油井产能和注入能力较低,必须采取一定措施提高单井产能和注入能力,从而提高该油藏的开发效益。
(3)该油藏内部有一定的断层发育,从地震和地质综合解释看,部分断层两侧砂体不对接。如何在井数有限的条件下,增加油田的储量动用程度至关重要。
(4)该油藏为挥发性油藏,气油比高且地饱压差小。而目前该地区环保要求高,要求油田做到“零排放”。因此,在油田开发生产过程中既要保持油田较高的压力水平,防止油藏脱气,导致原油产量迅速下降,又要做到伴生气的零排放。
险的项目,加快深海油田的开发将成为未来油气增长的新动力。Deepwater-D油藏位于深水金三角之一的西非地区,水深1500m,油藏埋深约3500m,为深水海底扇朵叶复合沉积。油藏为背斜构造,平面上被一系列北东-南西向的断层复杂化(图1)。该油藏为层状构造边水油藏,储层物性好,为中高孔、中高渗储层。砂体平面展布较稳定,平均储层厚度
13.7m。油藏为正常的温压系统,原油体积系数3.028,溶解气油体积比650,地饱压差小,流体为典
型的近临界态挥发性原油,且存在组分梯度。
-3500
-3
-35
00
750
-3500
-3
-3250
3关键开发技术与实践
结合其他油田开发经验,以经济高效开发为指
050
-3250
-35
-37
00
050-3
1000
2000m
导,研究了几种关键技术并用于生产实践。
3.1
7-3
50
稀井高产技术
针对深水油田钻完井费用高且占整个油田开发
50
-3500
1:60000
图1Deepwater-D油藏顶面构造图
成本比例较高的特点,研究了“稀井高产”的开发技术。Deepwater-D油藏为典型多期叠置的海底扇沉积储层[1],沉积规模大,储层平面连通性好。“稀井高产”开发是对于油田的地质油藏特征所提出的一种创造性策略。针对Deepwater-D油藏约2000×
2油藏开发面临的问题
(1)深水。从目前世界深水油藏的开发现状看,
收稿日期:2012-06-18
作者简介:胡伟岩(1978-),男,黑龙江省绥化市人,中海油研究总院,研究方向为油气藏工程。
·20·
胡伟岩,张媛,杨宝泉:深水挥发性油藏高效开发技术实践
104m3的储量规模,只设计了5口水平井进行开发,水平井段长度1000m左右,注采井距约2.5km,平均单井控制储量400×104m3(见图2),真正实现了
稀井高产、高效开发。
资料,对该油藏的断层分布和断层两边的砂体对接关系进行了研究。由于储层较薄,多数断层两侧的砂体无法对接,断层封堵可能性大。
为进一步降低开发投资,减少开发井数,创新性地提出了“跨断层”水平井,进一步提高单井的储量动用程度。为增加油藏西南部的波及面积,设计
50
-3500
水平注气井
-37
-35
00
水平油井
D_PH1井为跨断层水平井。井轨迹图如图5所示,砂体厚度14m左右,D_PH1井实钻水平井段长度为1189m。该井采用优质筛管完井,其中水平井跨过
断层面处采用盲管完井,断层两侧可实现分采和合采。这种设计可以同时动用断层两侧的储量,减少开发井数。同时,为增加油藏西北部的注气波及面积,进而提高全油藏开发效果,设计D_GH1井为跨断
D-PH1
00
D-GH1-3250
500-3
-35
D-GH2
-3250
-3500
-37
D-PH3050-3
D-PH2
50
-3500
1:60000
2500m
075-3
层水平井进行注气。
水平注水井水平油井
图2Deepwater-D油藏开发井位示意图
D-PH1
D-GH1D-GH2
D-PH3
D-PH2
3.2水平井开发
研究区油藏剖面图见图3。针对该油藏的地质
油藏特征,即储层相对较薄,平面连通性较好的特点,如果采用定向井开发,单井产能和注气能力较低,无法实现高效开发的目标。经多方论证和调研,推荐采用全水平井开发,包括采用水平井注气。以提高单井的注气能力,减少注气井数。如图2所示,该油藏共钻5口水平井进行开发,其中3口水平采油井,2口水平注气井。从该油藏的生产实践看,水平井单井日产油量稳定在3000m3/d,注气井单井平均日注气量达到300×104m3,均优于钻前预期效果。
图4
Deepwater-D油藏跨断层水平井井位示意图
D-GH1
D-GH2
14m
D-PH3
D-PH1
owc@-3457mTVDSS
1189m
图5
Deepwater-D油藏D-P1跨断层井轨迹图
图3Deepwater-D油藏剖面图
3.4注气开发挥发性油藏
3.3跨断层设计水平井
Deepwater-D油藏为典型的挥发性油藏,此类
油藏一旦脱气,气油比将急剧上升,地层压力稍低于饱和压力时,原油收缩相当快,原油采收率大大降
·21·
Deepwater-D油藏为背斜构造(图4),平面上被一系列北东-南西方向的断层分割。基于三维地震
胡伟岩,张媛,杨宝泉:深水挥发性油藏高效开发技术实践
低,而且脱气过程中,原油中相当数量的中间烃从液相转化为气相,使原油的烃组分损失很大,导致最终采收率大大降低[2,3]。从目前国内外类似油田开发历史看,注气和注水是挥发油油藏保持压力常用的方法。通常注气能将油层内原油驱替到生产井,并部分或全部保持地层压力,防止原油收缩。但采用注气方式投资太大且注入压力较高。注水开采也被广泛采用,由于挥发油黏度小,油水流度比极有利于注水开采。
针对该油藏地质油藏特征,结合西非地区对于环保的要求,产出气不允许放空。Deepwater-D油藏采用伴生气回注的方式来维持地层压力,同时坚持早期注气、均衡注气。为保证注气量将临近油藏的伴生气输送到该油藏进行回注,从而维持该油藏较高的压力水平。生产实践表明,早期注气保压奠定了高效开发的基础,取得了良好的开发效果。从目前该油藏生产实践看,该油藏单井日产油量2000m/d,单井日注气量200×10m,油藏投产近
3
4
3
3年油井含水仍小于10%,且油藏压力基本维持在
原始地层压力附近,取得了非常好的开发效果。
4结语
注气开发、早期注气和均衡注气的开发策略适合该油田的地质油藏特征,全水平井开发取得了良好的开发效果,水平井的单井动用储量规模更大,“跨断层”的水平井能进一步提高单井控制储量,从而达到了“稀井高产”的目的。水平井的单井产油能力和注气能力较高,更能实现油藏的高速高效开发。
参考文献
[1]吕明.尼日利亚深水区海底扇沉积模式成因探讨及勘探
意义[J].北京:中国海上油气,2008,20(4):275-281.
[2]塔雷克艾哈迈德.油藏工程手册[M].北京:石油工业出版
社,2002.
[3]黄炳光.实用油藏工程与动态分析方法[M].北京:石油工业
出版社,1998.
PracticeofHighEfficientDevelopmentaboutDeep-waterVolatileOilfield
HUWeiyanZHANGYuanYANGBaoquan(CNOOCResearchInstitute,Beijing100027)
Abstract:Wearefacingthefollowingchallengesincludingdeepwater,thinoilpay,developedfaultsandvolatilefluids.Toimprovetherecoveryfactor,wehavecarriedoutsomedevelopmenttechnologiessuchasbigwellspac-ing,horizontalgasinjector,horizontalwellthroughthefaultandgasinjection.Inshort,allofthesetechnologieswillhaveguidingsignificancetoouroilfielddevelopment.
Keywords:deep-water;volatilereservoir;wellspacing;horizontalwellthroughthefault;gasinjection
·22·
第14卷第6期重庆科技学院学报(自然科学版)2012年12月
深水挥发性油藏高效开发技术实践
胡伟岩
张媛
杨宝泉
(中海油研究总院,北京100027)
摘
要:针对Deepwater-D油藏面临的深水、薄层、发育断层和挥发性流体等开发问题,尝试应用稀井高产、水平注
气井、跨断层水平井和早期注气开发等先进开发技术。用于生产实践后效果良好。关键词:深水;挥发性油藏;稀井高产;跨断层水平井;注气开发中图分类号:TE349
文献标识码:A
文章编号:1673-1980(2012)06-0020-03
1地质油藏特征
深水油田勘探开发是一项高投资、高技术、高风
深水油田一般采用FPSO+水下井口的开发模式,工程和钻完井投资巨大,平均每口井的钻完井费用约达4亿元人民币。
(2)薄层。从地质油藏综合分析看,Deepwater-D油藏储层相对较薄。如果采用定向井开发,油井产能和注入能力较低,必须采取一定措施提高单井产能和注入能力,从而提高该油藏的开发效益。
(3)该油藏内部有一定的断层发育,从地震和地质综合解释看,部分断层两侧砂体不对接。如何在井数有限的条件下,增加油田的储量动用程度至关重要。
(4)该油藏为挥发性油藏,气油比高且地饱压差小。而目前该地区环保要求高,要求油田做到“零排放”。因此,在油田开发生产过程中既要保持油田较高的压力水平,防止油藏脱气,导致原油产量迅速下降,又要做到伴生气的零排放。
险的项目,加快深海油田的开发将成为未来油气增长的新动力。Deepwater-D油藏位于深水金三角之一的西非地区,水深1500m,油藏埋深约3500m,为深水海底扇朵叶复合沉积。油藏为背斜构造,平面上被一系列北东-南西向的断层复杂化(图1)。该油藏为层状构造边水油藏,储层物性好,为中高孔、中高渗储层。砂体平面展布较稳定,平均储层厚度
13.7m。油藏为正常的温压系统,原油体积系数3.028,溶解气油体积比650,地饱压差小,流体为典
型的近临界态挥发性原油,且存在组分梯度。
-3500
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750
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3关键开发技术与实践
结合其他油田开发经验,以经济高效开发为指
050
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050-3
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2000m
导,研究了几种关键技术并用于生产实践。
3.1
7-3
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稀井高产技术
针对深水油田钻完井费用高且占整个油田开发
50
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1:60000
图1Deepwater-D油藏顶面构造图
成本比例较高的特点,研究了“稀井高产”的开发技术。Deepwater-D油藏为典型多期叠置的海底扇沉积储层[1],沉积规模大,储层平面连通性好。“稀井高产”开发是对于油田的地质油藏特征所提出的一种创造性策略。针对Deepwater-D油藏约2000×
2油藏开发面临的问题
(1)深水。从目前世界深水油藏的开发现状看,
收稿日期:2012-06-18
作者简介:胡伟岩(1978-),男,黑龙江省绥化市人,中海油研究总院,研究方向为油气藏工程。
·20·
胡伟岩,张媛,杨宝泉:深水挥发性油藏高效开发技术实践
104m3的储量规模,只设计了5口水平井进行开发,水平井段长度1000m左右,注采井距约2.5km,平均单井控制储量400×104m3(见图2),真正实现了
稀井高产、高效开发。
资料,对该油藏的断层分布和断层两边的砂体对接关系进行了研究。由于储层较薄,多数断层两侧的砂体无法对接,断层封堵可能性大。
为进一步降低开发投资,减少开发井数,创新性地提出了“跨断层”水平井,进一步提高单井的储量动用程度。为增加油藏西南部的波及面积,设计
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水平注气井
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水平油井
D_PH1井为跨断层水平井。井轨迹图如图5所示,砂体厚度14m左右,D_PH1井实钻水平井段长度为1189m。该井采用优质筛管完井,其中水平井跨过
断层面处采用盲管完井,断层两侧可实现分采和合采。这种设计可以同时动用断层两侧的储量,减少开发井数。同时,为增加油藏西北部的注气波及面积,进而提高全油藏开发效果,设计D_GH1井为跨断
D-PH1
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D-GH1-3250
500-3
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D-GH2
-3250
-3500
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D-PH3050-3
D-PH2
50
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1:60000
2500m
075-3
层水平井进行注气。
水平注水井水平油井
图2Deepwater-D油藏开发井位示意图
D-PH1
D-GH1D-GH2
D-PH3
D-PH2
3.2水平井开发
研究区油藏剖面图见图3。针对该油藏的地质
油藏特征,即储层相对较薄,平面连通性较好的特点,如果采用定向井开发,单井产能和注气能力较低,无法实现高效开发的目标。经多方论证和调研,推荐采用全水平井开发,包括采用水平井注气。以提高单井的注气能力,减少注气井数。如图2所示,该油藏共钻5口水平井进行开发,其中3口水平采油井,2口水平注气井。从该油藏的生产实践看,水平井单井日产油量稳定在3000m3/d,注气井单井平均日注气量达到300×104m3,均优于钻前预期效果。
图4
Deepwater-D油藏跨断层水平井井位示意图
D-GH1
D-GH2
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D-PH3
D-PH1
owc@-3457mTVDSS
1189m
图5
Deepwater-D油藏D-P1跨断层井轨迹图
图3Deepwater-D油藏剖面图
3.4注气开发挥发性油藏
3.3跨断层设计水平井
Deepwater-D油藏为典型的挥发性油藏,此类
油藏一旦脱气,气油比将急剧上升,地层压力稍低于饱和压力时,原油收缩相当快,原油采收率大大降
·21·
Deepwater-D油藏为背斜构造(图4),平面上被一系列北东-南西方向的断层分割。基于三维地震
胡伟岩,张媛,杨宝泉:深水挥发性油藏高效开发技术实践
低,而且脱气过程中,原油中相当数量的中间烃从液相转化为气相,使原油的烃组分损失很大,导致最终采收率大大降低[2,3]。从目前国内外类似油田开发历史看,注气和注水是挥发油油藏保持压力常用的方法。通常注气能将油层内原油驱替到生产井,并部分或全部保持地层压力,防止原油收缩。但采用注气方式投资太大且注入压力较高。注水开采也被广泛采用,由于挥发油黏度小,油水流度比极有利于注水开采。
针对该油藏地质油藏特征,结合西非地区对于环保的要求,产出气不允许放空。Deepwater-D油藏采用伴生气回注的方式来维持地层压力,同时坚持早期注气、均衡注气。为保证注气量将临近油藏的伴生气输送到该油藏进行回注,从而维持该油藏较高的压力水平。生产实践表明,早期注气保压奠定了高效开发的基础,取得了良好的开发效果。从目前该油藏生产实践看,该油藏单井日产油量2000m/d,单井日注气量200×10m,油藏投产近
3
4
3
3年油井含水仍小于10%,且油藏压力基本维持在
原始地层压力附近,取得了非常好的开发效果。
4结语
注气开发、早期注气和均衡注气的开发策略适合该油田的地质油藏特征,全水平井开发取得了良好的开发效果,水平井的单井动用储量规模更大,“跨断层”的水平井能进一步提高单井控制储量,从而达到了“稀井高产”的目的。水平井的单井产油能力和注气能力较高,更能实现油藏的高速高效开发。
参考文献
[1]吕明.尼日利亚深水区海底扇沉积模式成因探讨及勘探
意义[J].北京:中国海上油气,2008,20(4):275-281.
[2]塔雷克艾哈迈德.油藏工程手册[M].北京:石油工业出版
社,2002.
[3]黄炳光.实用油藏工程与动态分析方法[M].北京:石油工业
出版社,1998.
PracticeofHighEfficientDevelopmentaboutDeep-waterVolatileOilfield
HUWeiyanZHANGYuanYANGBaoquan(CNOOCResearchInstitute,Beijing100027)
Abstract:Wearefacingthefollowingchallengesincludingdeepwater,thinoilpay,developedfaultsandvolatilefluids.Toimprovetherecoveryfactor,wehavecarriedoutsomedevelopmenttechnologiessuchasbigwellspac-ing,horizontalgasinjector,horizontalwellthroughthefaultandgasinjection.Inshort,allofthesetechnologieswillhaveguidingsignificancetoouroilfielddevelopment.
Keywords:deep-water;volatilereservoir;wellspacing;horizontalwellthroughthefault;gasinjection
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