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渤海海上油田开发调整策略及效果

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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 [ 收稿日期 ]2011-09-12[ 作者简介 ] 王飞琼 (1958-), 女 ,1980年大学毕业, 高级工程师 , 现主要从事油气田开发 、油藏工程方面的研究工作 。渤海海上油田开发调整策略及效果王飞琼( 中海石油 ( 中国 ) 有限公司天津分公司勘探开发研究院 , 天津300452)程明佳 , 程自力中海油能源发展股份有限公司 , 天津( )300452吴小张( 中海石油 ( 中国 ) 有限公司天津分公司勘探开发研究院 , 天津300452)[摘要 ]针对渤海油田具有陆相油层 、海洋环境 、稠油油田储量比例大的特点 ,调整油田开发思路 ,充分利用已发现的油气资源和已有的生产设施 ,力求生产规模最大化和减少资金投入 ,通过逐步完善注采井网 、动用新层系 、优化开采方式 、开发井型转换等技术措施 ,增加了油田产量 ,提高了油田可采储量 ,取得了较好的应用效果 ,为今后渤海油田的开发调整提供了可供借鉴的成功范例 ,同时也为类似油田开发调整提供了一套新的思路和方法 。[关键词 ]渤海油田 ;调整策略 ;复杂油田 ;完善井网 ;实施效果[中图分类号 ]TE345[文献标识码 ]A  [文章编号 ]1000-9752(2011)12-0148-0420世纪60~90年代 ,渤海油田多采用一套层系 、稀井网开发 ,以少井高产为开发原则 。90年代后期 ,老油田进入调整阶段 ,针对该油田局部注采井网不完善 、油层动用状况差等矛盾 ,实施开发调整 ,改善开发效果 ,提高油田可采储量 ,为稳步增加渤海油田原油产量 ,确保渤海油田2010年年产量突破3000×104t起了重要的作用 。这些开发调整技术 、经验和成果 ,为今后渤海油田的开发调整提供了一条可供借鉴的成功范例 。1 完善井网 , 增加可采储量海上油田在开发初期 ,采用较稀井网开发储量集中 、产能好的层位 。因此 ,完善井网将会有更多储量直接受到水驱影响 ,使开发效果较差的油砂体得到改善 。对已处于直接水驱下的油砂体 ,完善井网后有利于提高油田产量 。随着油田开发深入 ,为改善油田开发效果 ,减缓产量递减速度 ,提高储量动用程度 ,增加油田可采储量 ,完善井网起了重要作用 。1.1 河流相稠油油田秦皇岛32-6油田属于河流相大型稠油油田 ,该油田是中国海上第一个中方作为操作者的合作油田 ,工程方案采用全海浮式生产系统 ,设计6座生产平台 ,布157口开发井 。油田分为北区 、南区 、西区3个开发区 ,至2005年12月 ,油田累计产油803.8×104 m3,采出程度4.8%,综合含水70%。该油田开采中暴露出一些矛盾 ,有些矛盾需补钻调整井方能解决 。并存在局部井区井网不完善问题 ,主要是北区的A-B平台和南区的C-D平台间开发井距较大 ,另外是储量控制程度较低的构造边部地区 。这些井网不完善地区是剩余油分布集中的部位 。2003~2005年 ,秦皇岛32-6油田共完钻6口调整井 ,完善局部井网 ,增加油田的可采储量 。2003年钻D27m井 ,初期日产油96m3,含水率4.8%。2005年 ,西区钻2口水平调整井E10h井 、E6sh井 ,北区钻3口调整井B13井 、B18井 、B25井 ,并先后投产 ,初期单井日产油36~70m3。完善井网后 ,开发效果明显改善 ,6口调整井日增油370m3。至2010年底 ,累计增油32.24×104 m3,其中D27m井累计增油达到14.5×104 m3。·841·石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报 )2011年 12月第 33卷第 12期Journal of Oil and Gas Technology(J.JPI)Dec.2011 Vol.33 No.121.2 复杂断块油气田所谓复杂油气田 ,是指复杂断块 、潜山 、特殊岩性和岩性油藏等组成的油气田 ,如渤中28-1、渤中34-2/4、歧口18-1、歧口17-3等油气田 。油田构造复杂 ,油气藏类型多 ,油水关系复杂 ,开发难度大 。在油田开发中 ,逐步认识油田地质模式 ,进行开发调整 ,使动用储量和可采储量不断增加 ,以获得最佳的经济效益 。典型油田为渤中34-2/4油田 。渤中34-2/4油田为复杂的断块油田 ,具有断层发育 、埋藏深 、完井工艺复杂 ,储量动用程度低等特点[1,2]。在油田开发中 ,靠层间 、井间和块间产量接替保持油田稳产 ,使油田以年产油40×104t连续稳产4年 。针对各区块开采不均衡 ,注采井网不完善 ;衰竭开发区块天然能量不足 ,地层压力低等问题提出了多项调整策略 ,改善油田的开发效果 。通过开发调整 ,开发效果明显改善 ,实现了原油产量连续3年负递减 。1)完善注采井网 ,提高储量动用程度北块和中块沙河街组油组注水效果好 ,油井产量高 。为了进一步完善注采井网 ,对于无井控制区增加调整井 ,同时对生产潜力较大的P5井进行侧钻 。2007年4月 ,调整井2-P9井投产 ,初期日产油量200m3,截至2010年12月 ,该井累计产油15.64×104 m3;2009年2月 ,侧钻井2-P5s井投产 ,初期日产油量160m3,截至2010年12月 ,该井累计产油6.02×104 m3。2)逐步完善井网 ,补充地层能量砂层2-3D井初期产能高 ,但井控程度较低 ,为了逐步完善井网 ,提高采油速度 ,2009年2月 ,调整井2-P11投产 ,初期日产油量70m3,截至2010年12月 ,该井累计产油2.17×104 m3。2009年9月 ,对4-3井修井 ,恢复其正常生产 ,初期日产油量达到105m3,截至2010年12月 ,该井累计产油1.26×104 m3。2 开发方式转换 , 提高油田采收率渤海油气区多数油田天然能量不足 ,为补充油藏能量 ,提高油田采收率 ,开发方式为注水开发 。对于天然能量不足油田 ,采用早期注水开发 ,保持地层压力开采 ;具有一定天然能量 ,但能量仍然不足的 ,初期衰竭开发 ,待地层压力降到饱和压力附近时实施注水 ;天然能量充足油田 ,利用天然能量衰竭开发 ,在油田开发中后期注水 。开发方式由衰竭开发转换为注水开发 ,典型油田为埕北油田 。埕北油田开发早期利用边水能量 ,以液量递增率30%,采油速度2%稳产6年 ;在油田出现低压区后 ,实施点状注水 ;在平台污水处理量和用电量满负荷状况下 ,实施产液结构调整 ;在合作合同期满后 ,继续实施具有 “埕北 ”特色的开发管理模式 。油田动态分析反映出3个问题 ,一是油田内部出现低压区并逐年扩大 ;二是油气界面移动 ,出现气窜和油侵现象 ;三是继续依靠提高产液量维持稳产难度较大 。为解决以上问题 ,在充分利用边水能量同时 ,在油田内部进行点状注水研究 。使用油藏数值模拟方法 ,对注水井位 、注水井数 、合理注采比及注水层位进行优选 。研究结果表明 ,油田内部4口井注水效果最好 ,动管柱比不动管柱注水效果好 ,Al井 、A25井 、A26井 、B22井比A25井 、A26井 、B18井 、B22井注水效果好 。在A25井 、A26井 、B18井和B22井实施不动管柱条件下注水 ,该方案实施容易 ,而且费用也较低 。注水后 ,地层压力回升较快 ,低压区消失 ,油井产量上升明显 ,含水率普遍下降 ,油井气窜得到控制 。油田总压降由1.06MPa回升到0.89MPa,放大压差生产井未发生气窜现象 ,收到了较好的技术效果 。3 开发井型转换 , 增加油田产量3.1 利用分支井开发剩余油分支井技术是一项集地质设计 、钻井 、完井和采油于一体的崭新的开采技术[3]。近几年分支井技术·941·第 33卷第 12期 王飞琼等 : 渤海海上油田开发调整策略及效果日益成熟 ,成为油气田开发的一种重要的先进技术 ,得到越来越广泛的应用 。在渤海油田开发调整中 ,利用分支井开发剩余油 ,开发井型由常规定向井转为水平分支井开发 ,典型油田为绥中36-1油田 。绥中36-1油田是中国海上最大自营普通稠油油田 ,2002年 ,达到高峰年产量450.70×104 m3。作为海上稠油油田采用常规注水开发成功的实例 ,为渤海油田大规模开发稠油油田创出经验 ,奠定了技术基础 。油田开发后 ,边水推进不均衡 ,非水淹层在油田边部留下潜力区 。经地质油藏综合研究发现 ,该油田C区油层第4小层储层分布稳定 ,油层厚度大于10m,具有一定储量规模 ,是剩余油分布富集层位 (图1)。图 1绥中 36-1油田 C19-C21井油层对比图2002年 ,对绥中36-1油田C区水平分支井进行了研究 。在反九点面积注水井网的基础上 ,选择油层厚度较厚的单砂层 ,部署了5口水平分支井与常规定向井联合开发 。为降低储层钻井和完井风险 ,采取分批实施 。首先选取储层比较发育的CF1井作为先导性试验井 。该井平均有效厚度18m,井控地质储量105×104 m3,设计主支水平井段长413m,共有4个分支 。CF1水平分支井投产后 ,初期日产油高达155m3,其后 ,又完成4口水平分支井 ,并陆续投产 ,初期单井日产油90~150m3,是常规定向井产能的3~4倍 。采油速度从0.90%提高到1.60%,大大提高了C区的采油速度 。5口水平分支井投入生产以后 ,生产形势都非常稳定 ,截至2010年12月 ,已累计生产原油129.7×104 m3。单井产油量最高的为CF1井 ,累计产油34.3×104 m3,单井产油量最低的为C28m井 ,累计产油20.4×104 m3。数值模拟预测 ,预计到2015年 ,该区块累计增油186.4×104 m3,最终采收率提高约6%,可明显提高该区块的经济效益 。3.2 水平井开采稠油底水油藏秦皇岛32-6油田是渤海油田首次开发的大型河流相稠油油田 ,底水油藏较多 ,储量占40%。西区E平台 、F平台底水油藏主要以常规定向井开采为主 ,开发效果差 ,含水高 ,采出程度低 (5%),剩余油潜力较大 。开发方案设计时认为是边水油藏 ,采用400m井距 、反九点面积注水井网 、常规定向井开发 。·051·石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报 ) 2011年 12月为了改善开发效果 ,进行了水平井开采稠油底水油藏的调整研究 。首先 ,使用油藏数值模拟和饱和度测井方法 ,对剩余油规律进行了研究 。结果表明 ,油层上部动用程度较差 ,是剩余油富集区 。在剩余油研究的基础上 ,对水平井井数 、水平段长度 、井轨迹与油水界面的距离进行了优化 。针对西区剩余油分布特点 ,在E平台井排间部署2口水平调整井 ,水平井段长度均为300m,设计单井日产油80m3。油藏数模研究结果表明 ,钻2口水平井可明显改善该区开采效果 。预测至2020年累计产油量增加22×104 m3,采收率提高0.40%。2005年4~6月 ,E10h和E6sh水平井先后投产 ,初期日产油75~80m3,含水均为5%。在2口水平井成功开采的基础上 ,2007年在E平台又部署了6口水平井 ,初期日产油350m3,稳产3个月 ,有5口井的含水在5%以下 。经数值模拟预测表明 ,6口水平井累积增油43×104 m3,采出程度提高2.2%。4 开发新层系 , 实现产量接替渤海油田在长期开发实践过程中 ,油田开发遵循 “先肥后瘦 、先易后难 ”原则 ,优先开发储量规模较大 、油藏条件较好的油田 ,后期开发储量规模较小 、开发难度较大的油田 。埕北油田是中国海上第一个与外国石油公司合作开发的海上普通稠油油田 。投入开发油层为东营组主力油层 ,其次为馆陶组以及东营组顶部油层 。油田初期开发东营组主力油层 ,中后期开发新层系 ,即馆陶组新层开发 ,提高储量动用程度 ,东营组顶部油层上返补孔 ,实现油田产量接替 。该油田总井数52口 ,其中 ,油井47口 ,注水井5口 ,以40×104t的年产量连续稳产6年 ,开发效果达到一类油田开发标准 。馆陶组为底水块状油藏 ,地质储量862×104 m3,油质稠 (地下原油粘度577mPa·s),需利用水平井和分支井开发 ,以增加泄油面积 ,减缓底水锥进速度 。对馆陶组油层进行了开发方案研究 。方案采取整体设计 、分步实施 、滚动开发的原则 ,在储量丰度较高区域 ,利用预留的4个井槽 ,钻3口水平井和1口分支井 ,高峰年产量11.9×104 m3,衰竭开采9年 ,累计产油65.2×104 m3,含水率77.9%,采出程度7.6%。在馆陶组2油组钻成A29m水平分支井 ,采用优质筛管适度防砂完井 。实钻水平段长375m,2个分支各长150m。采用变频电泵生产 ,日产油29.5m3,含水4.8%。第2口调整井A31h井后采用同样方法 ,取得较好效果 。至2010年12月 ,馆陶组2口水平井累计增油4.95×104 m3。东营组顶部油层平均厚度5.0m,对这部分储量 ,采取老井上返补孔开发动用 。对主力油层已停产或高含水井上返补孔 ,提高储量动用程度 。对4口井上返东营组顶部油层补孔后 ,油田综合递减率由10.3%下降到4.5%,取得了较好的开发效果 。5 结论1)为了渤海油田达到高产和稳产 ,实施开发调整 ,通过逐步完善注采井网 、动用新层系 、优化开采方式 、开发井型转换等 ,改善开发效果 ,提高油田可采储量 。2)在开发调整中 ,定向井转为水平井或分支井 ,可大大提高单井产能 ,为稳步增加渤海油田原油产量 ,确保渤海油田2010年年产量突破3000×104t起了重要的作用 。3)针对局部注采井网不完善 ,油层动用状况差等矛盾 ,实施开发方案调整 。这些调整技术 、经验和成果 ,为海上油田的开发调整提供了一条可供借鉴的成功范例 。[参考文献 ][1]周守为.中国近海典型油田开发实践[M].北京:石油工业出版社 ,2009.[2]王飞琼.埕北油田开发特点与认识[J].中国海上油气(地质 ),2001,15(6):399~404.[3]郑毅 ,黄伟和 ,鲜保安.国外分支井技术发展综述[J].石油钻探技术,1997,25(4):35~38.[ 编辑 ]苏开科·151·第 33卷第 12期 王飞琼等 : 渤海海上油田开发调整策略及效果problems were caused such as strong heterogeneity,high sand-up in hydraulic fracturing and high fluid usage and lowsand ratio.The key technical problems included high stress,high filtration rate,high contortion in fissure.On the basisof the abundant fracturing data in development wels the mechanism of the ful-term sand fracturing technology was in-troduced,based on the viewpoint of rock mechanics,the ful-term sand fracturing technology was proposed and usedand the volcanic reservoir fracturing reconstruction and special mechanism of filtration were described.The technique isused in Niudong Oilfield,obvious effect of oil increment is obtained,it provides reference for fracturing reconstructionof the similar reservoirs.Keywords:Niudong Oilfield;volcanic reservoir;fracturing;sanded fracturing144 On EvaluatingEffective Inhibitor for Asphaltene DepositionJIAN Jie,SHE Yue-hui,HE Yan-long,YU Gao-ming,SHU Fu-chang,HAN Chun-chun (First Authors Address:Collegeof Chemistry and Environmental Engineering;College of Petroleum Engineering,Yangtze University,Jingzhou434023,Hubei,China)Abstract:The organic scales formed on the rock and tubing surface by the asphaltene and resin in the crude oil wouldresult in a lot of problems in the oil production.Prior injection of the chemicals and maintaining the stability of asphalt-ene were an effective way to prevent the deposition of asphaltene.The inhibition efficiency of several chemicals,includedpolyether polyol(JHIA1-4),alkyl benzene sulphonate(JHIA5),and cationic surfactant(JHIA6and JHIA7),was e-valuated by measuring the change of the absorbance.Al inhibition rates of JHIA1-4were below 50%at the dosage of250mg/L,which were not idealistic;the inhibition rate of JHIA5was 61.34%,which was better than those of JHIA1-4;and the inhibition rates of JHIA6and JHIA7were both above 75%,which indicated the inhibition efficiency was no-table.Moreover,the inhibition rate of JHIA7was above 90%at the dosage of 300mg/L,and JHIA7also had good effi-ciency to inhibit asphaltene deposition in different oil samples.According to the results of the study,the inhibitors withstrong alkaline have better efficiency in maintaining the stability of asphaltene.In addition,the inhibition rates increasewith the increase of injected quantity of inhibitors.Keywords:asphaltene deposition;inhibitor;cationic surfactant;strong alkaline;viscous oil of Dagang Oilfield148 Bohai Offshore Oilfield Development Adjustment Strategyand Its EffectWANG Fei-qiong,CHENG Ming-Jia,CHENG Zi-li,WU Xiao-zhang (First Authors Address:Tianjin Branch of CNOOCLtd,Tianjin300452,China)Abstract:In alusion to characteristics of terrestrial reservoirs,marine environment and high ratio of heavy-oil reservesin Bohai Oilfield,the idea of oilfield development was adjusted,the available oil resources and the production facilitieswere fuly used for maximizing the oil production reducing production investment.Through gradualy perfecting welpatterns,producing new strata,optimizing production modes transforming the development wel types,oil productionand recoverable reserves were enhanced and better effect was obtained.It provides a successful example for productionadjustment in Bohai Oilfield,and also provides a set of new ideas for production adjustment in similar oilfields.Keywords:Bohai Oilfield;adjustment strategy;complex field;improving wel pattern;implementation effect152 Dynamic Deflection Analysis Research on Screw Conveyor of Sand BlenderLU Zhi-peng,JIA Hong-yu,ZHOU Si-zhu,QIAO Chun (AuthorsAddress:College of Mechanical Engineering,Yangtze Uni-versity,Jingzhou434023,Hubei,China)Abstract:According to the vibration theory and boundary condition,the vibration equation and the calculation equationof the dynamic deflection were educed based on the simplified structural model of the screw conveyor of sand blend-er.The value 3.19mm of the screws dynamic deflection is obtained,which provides a theory basis for the design of thegap between the screw and the shel body.Keywords:screw conveyor;dynamic deflection;gap;design154 Technique for Detectingthe Inherent Frequencyof DerricksWU Xie-de,CHEN Yong,XU Hong-wei (First Authors Address:College of Mechanical Engineering,Yangtze University,Jingzhou434023,Hubei,China)Abstract:The inherent frequency was an important physical value of mechanical property of oil derrick structures.Themodern detecting and positioning techniques of its damage test needed to test its inherent frequency.A computer-basedinherent frequency inspecting system was established and based on the derrick of HXJ125Aworkover rig,the keypoints of inherent frequency inspection were denoted.By comparing with traditional test result and theoretical test re-sult,it shows that higher inspection result is obtained,it indicates that the method used for inspection is feasible and itprovides a reference its application.Keywords:oil derrick;inherent frequency;inspection;detection point157 The KeyProblems for On-line Magnetic Inspection of TubingLeakageWU Wen-xiu,HE Zhi-hui (AuthorsAddress:College of Mechanical Engineering,Yangtze University,Jingzhou434023,Hu-bei,China)Abstract:The key problems involving the on-line inspection of magnetization of tubings,inspecting sensors,adjustingcircuits,detecting probe,extraction effect and analysis software were deeply analyzed,it was considered that it wassuitable to choose permanent magnet for tubing magnetization,A3515Hal element and 2nd order adjusting circuit wereused to pick up and amplify its defect signals,design an integral floating probe,computer is used as a kernel to design aon-line tubing detecting system.At the same time,it is pointed out that extraction distance has influence on the inspec-tion result,proper detecting sensitivity is beneficial for saving production cost,the embedded software should be usedfor obtaining its theoretical analysis and experiment.Keywords:tubing;magnetic inspection of leakage;magnetization;on-line inspectionTranslated &Edited by SU Kai-ke(苏开科 )Ⅷ
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