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大庆油田主力油层剩余油分布特征及挖潜技术研究

作者

刘思宇

大庆油田第四采油厂 地质研究所 163000

引言

大庆油田作为我国颇为关键的油气产出基地,其主力油层现已步入高含水开发的后期阶段。此阶段开发矛盾极为显著,对油田的持续稳定生产形成了制约。伴随开发技术的不断更新换代及勘探精准度的持续提高,当下的核心需求转变为精准地把握剩余油的分布特性,并且研发出高效的挖潜技术。过去的诸多研究大多将关注点集中在单个区块或者局部的储层上,缺少针对主力油层整体分布规律所开展的系统性分析,进而导致挖潜技术的针对性不强。鉴于此,本文借助多种资料进行融合分析,精准确定主力油层剩余油的分布特征及主要控制因素,进而提出与之相适配的挖潜技术,此举措能够为该主力油层的开发在提升质量、增加效率方面提供科学的支撑,对于确保国家能源安全具有现实意义。

一、大庆油田主力油层的地质背景情况及开发现实状况

(一)主力油层的地质背景情况

大庆油田的主力油层是在白垩系姚家组和嫩江组发育起来的,主要呈现出河流-三角洲的沉积体系,其储层的岩性是细砂岩及粉砂岩,具有比较强的非均质性。主力油层在纵向方向上划分成了多个开发层系,各个层系的沉积环境有着明显的差异,举例来说,萨零组主要是分流河道沉积,砂体的连通性良好;萨一组主要是河口坝沉积,砂体既薄又零散,这就为剩余油的形成及富集创造了条件。

(二)主力油层开发现状

历经多年开发,大庆油田的主力油层如今已步入高含水开发的后期阶段。在开发进程中,由于早期采取笼统开发的方式,且注采井网存在不完善的问题,部分区域出现了“水窜”及“低效循环”的现象,导致剩余油富集区难以得到有效的开发利用。主力油层各个区块之间的开发情况存在显著差异:一类区块注采较为协调,剩余油的动用率相对较高;三类区块储层条件较差,开发难度较大,剩余油动用率较低;二类区块存在注采空白区域,剩余油呈现局部富集的状态。总体呈现“全局稳定产量困难重重,局部挖掘潜力空间充裕”的特征,有必要进行精确的研究以突破开发瓶颈。

二、大庆油田主力油层的剩余油分布特征及产生影响的因素

(一)剩余油分布特征

经由测井解释、数值模拟及密闭取心资料的分析可知,大庆油田的主力油层所呈现出的剩余油特点为“整体分散开来、局部发生富集”。在平面方面,剩余油大多富集在注采井网并不完善的“空白区域”及储层非均质性较强的“遮挡区域”;在纵向方面,剩余油较多地集中在主力油层的中上部,特别是厚油层的内部,由于受到重力分异的作用,上部的剩余油饱和度要比下部更高;薄油层因为开发投入不够充分,剩余油存在富集的潜力,但是动用难度较大。

(二)对剩余油分布起到主要影响作用的因素

大庆油田主力油层的剩余油分布情况,是受到多种因素所控制的,其中核心因素可划分为三类。其一为沉积相方面的控制作用,如分流河道、河口坝等具备优势的沉积微相,是剩余油得以富集的根基所在,在此区域开展早期开发工作时,很容易形成“强水洗”区域,但是在其边缘部分及夹层位置依然留存着大量的剩余油;与之相反,沼泽及泥质沉积区域的储层条件较差,其中的剩余油很难被开采利用。其二是开发方式产生的影响,在早期进行笼统注水操作时,注入的水会沿着高渗透通道发生窜流现象,进而形成“低效循环”的状况,这就使低渗透区域的剩余油滞留下来,而且注采井网的密度不足也造成了部分区域难以被注入水覆盖到。其三为储层非均质性起到的作用,储层在孔隙度和渗透率方面存在的差异,使注入水的推进并不均匀,高渗透层能够得到充分的水洗,而低渗透层则有大量剩余油富集其中;此外,黏土矿物出现膨胀及钙质发生胶结等情况也会对孔隙造成堵塞,从而影响剩余油的流动及开采利用。

三、大庆油田主力油层剩余油挖掘潜力技术及应用效果

(一)细分开发层系技术

鉴于主力油层在纵向呈现出显著的非均质性且层间干扰状况较为严峻情形,运用细分开发层系技术手段,将原有的开发层系进一步细分为多个小层系,进而达成“分层开采、分层注水”的目标。具体的操作举措涵盖以下几个方面:凭借密井网测井所得的资料,重新界定小层的边界,清晰把握各小层的储层参数及剩余油的分布状况;对注采井网进行优化,针对不同的小层,合理部署与之相适配的注采井,以此规避层间干扰的问题;采用分层配水器及分层采油的工艺方法,精确地调控各小层的注水量及采油量。

(二)水平井精准挖潜技术

鉴于平面上剩余油较为富集的“空白区域”及“遮挡区域”,运用水平井精确挖掘潜力技术,借助对水平井轨迹的优化处理,达成对剩余油富集地带的有效穿过。此技术的关键要点涵盖如下内容:依据数值模拟得出的结果,明确剩余油富集区域的范围大小与厚度高低,对水平井的目标点及轨迹加以优化,保证水平段能够充分地穿过剩余油富集地带;运用大位移的水平井技术,打破断层及夹层的遮挡限制,拓展井控的范围大小;配套使用水平井分段压裂的工艺手段,改进低渗透储层的渗流能力状况,提高剩余油的动用效率水平。

(三)化学驱优化技术

为应对高含水区块呈现出的剩余油分布分散、水驱效率欠佳的状况,对化学驱技术予以优化,借助注入化学剂的方式改进油水的流动性能,进而提升剩余油的采收比率。具体方案涵盖以下几个方面:依据不同的储层条件挑选适配的化学剂,例如在中高渗透的储层运用聚合物驱,在低渗透的储层采用表面活性剂-聚合物二元复合驱;对注入参数加以优化,依靠室内试验及矿场实验确定化学剂的浓度、注入的速度和注入的量,以此防止化学剂出现吸附及窜流的现象;配套采用注入井调剖及生产井堵水技术,从而改善化学剂的波及范围。

结论

通过本文针对大庆油田主力油层剩余油分布状况及挖潜技术所开展的研究,能够得到如下结论:该油田主力油层的剩余油呈现出“整体上分散开来、局部区域富集起来”的特性,剩余油的分布明显受到沉积相、所采用的开发方式及储层具有的非均质性等因素的控制。为此,研究提出了一系列技术,例如细分开发层系的技术、运用水平井进行挖潜的技术、对化学驱进行优化的技术等,这些技术能够有针对性地解决剩余油难以动用的难题,有效提升剩余油的动用比率及采收比率。在未来,有必要将人工智能技术与大数据技术相互结合,从而提升剩余油预测的精准程度,为大庆油田达成长期稳定的产量提供必要的支撑及可供参考的依据。

参考文献:

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