塔河碳酸盐岩缝洞性油藏单井递减规律分析

塔里木盆地塔河油田的下奥陶统缝洞性碳酸盐岩储集层中的次生裂缝或溶蚀孔洞是其主要储集空间和渗流通道。为更好地认识此类油藏的开采特征,根据储集体内缝洞之间的组合关系以及含水上升规律特征,从缝洞性储集体的类型角度分析油井的递减规律特征。结果表明:钻遇裂缝溶洞型储集体的油井一般见水前高产稳产,见水后递减幅度最大;钻遇溶洞裂缝型储集体的油井产量中等,见水后产量递减幅度较小;钻遇裂缝基质型储集体的油井对开发贡献很小。
论文关键词：缝洞性碳酸盐岩油藏,储渗模式,递减特征,裂缝,溶洞

　　油田开发是一个产量上升—产量稳定—产量下降的过程。当油田开发进入产量递减阶段以后,无论采取油田何种措施,都难以改变产量下降的趋势。据统计，一半左右的可采储量都是在产量递减过程中被采出的，递减规律也十分复杂。产量递减阶段不同的递减规律对产量和最终采收率的影响不同,研究递减规律对预测油田未来产量变化和最终的开发指标及以后的措施调整具有重要意义。

　　1砂岩常规递减因素分析

　　对于砂岩油藏自然递减率和综合递减率是反映油田开发状况的重要指标。自然递减率和综合递减率越大,油田稳产的难度越大,在长远开发规划编制中,合理确定自然递减率和综合递减率是一项重要工作。

　　Dt=Dn+DhL+Dfw+Dp+D(KL,μ)+D(Sc,S). （1）

　　（1）式即为综合递减率多因素分析最基本的数学模型。从该式分析可以看出, 油田阶段递减率与油井开井数、产液厚度、含水率、地层压力、流动压力、相对产液指数、井网密度、表皮系数均有关联, 且在其他因素一定的条件下, 分别表现为: ①随开井数的增加, 递减率减小; ②随产液厚度的增加, 递减率减小; ③随含水上升幅度的减小, 递减率减小; ④随地层压力的恢复、流动压力的降低( 即放大生产压差), 递减率减小;⑤随相对产液指数的上升, 递减率减小; ⑥随井网密度的增大, 递减率减小; ⑦随表皮系数的降低, 递减率减小; ⑧若与上述各因素假设条件相反, 则递减率增大。

　　2 碳酸盐岩缝洞性油藏递减因素分析

　　对于缝洞性碳酸盐岩这类油气藏的储集层绝大多数以次生裂缝或溶蚀孔洞为有效储集空间,而碳酸盐岩基质基本无渗透性,可以起岩性屏障遮挡作用。单个缝洞储集体是由不同尺寸级别的裂缝和溶蚀孔洞组成的高储高渗带,其内部组合结构极其复杂;不同缝洞储集体又通过不同方式相互连通,形成串珠状缝洞储集组合体或上下错落叠置的缝洞储集组合体,储集层和流体分布的复杂性决定了这类油藏油井开采特征的巨大差异性。塔河油田下奥陶统缝洞性碳酸盐岩油藏是近几年发现的我国最大的缝洞性块状油藏,储集层埋深5300-5700m,原始地层压力59~60MPa,地层温度125℃,原油性质差异大,储集空间主要为裂缝和溶蚀孔洞,非均质性严重,油井产能差异大,单井开采动态差异大,井与井之间可类比性差。

　　本文以该塔河油田4区为例,从开发角度分析缝洞性碳酸盐岩油藏的单井递减特征,进一步深化对该类油藏开采动态规律的认识。

　　2.1油藏地质对产量的影响

　　塔河碳酸盐岩缝洞型油藏的储集体类型在很大的程度上决定了油井的产能。以塔河4区为例，油

　　藏的储层是由多期构造作用、岩溶作用以及风化剥蚀作用共同形成的缝洞型储集体，储集空间大小悬殊，物性变化大，同储层类型的储集性能有很大的差异性和突变性，油井产能相差悬殊。同时，储层平面和垂向分布非均质性很强，从而决定了产能平面和垂向分布变化复杂。因此，导致该区内各缝洞单元和单井产量递减规律呈现出差异性。

　　2.1.1钻遇裂缝溶洞型储集层的油井(Ⅰ类)

　　这类油井见水前产量一般不递减,见水是递减的主要原因。因为缝洞发育,油井一旦见水很快被暴性水淹,供油通道或缝洞几乎被水占据,只能出少量油。油井产量递减程度与垂向相连通的缝洞系统套数密切相关。如果油井仅与一套缝洞沟通,油井见水之后产量瞬间由高产变为产油量几乎为零(见图1);如果油井与多套缝洞系统沟通,油井见水后缝洞系统由下至上逐套被水淹,产量相应阶梯状下降,常规的油藏工程递减曲线很难描述其递减特征(见图2)。统计塔河4区这类进入递减阶段油井的产量并归一化处理,油井产量递减分为快速递减和缓慢递减两个阶段,其年递减率分别为40%和15%。

　　

　　

　　2.1.2钻遇溶洞裂缝型储集层的油井(Ⅱ类)

　　这类油井因为钻遇的缝洞系统以缝为主,控制的储量相对较小,其导压系数小于裂缝溶洞型储集层,所以出现递减是因为地层能量不足和油井见水。如TK455井,投产初期采用6mm油嘴生产,生产230d,日产量由100m3降为50m3,在见水之前的递减特征为似孔隙型。油井见水之后一般不会出现暴性水淹,产量的递减幅度小于钻遇裂缝溶洞型储集层的油井。据对塔河4区这类油井递减的归一化统计分析，因地层能量不足造成产量降低的年递减率为22%,因见水引起的产量递减年递减率为24.4%。

　　

　　2.1.3钻遇裂缝基质型储集层的油井(Ⅲ类)

　　油井产量很低,能保持较长时间的低产或间歇式采油,但总体对开发的贡献较小。

　　2.2钻采工艺对产量的影响

　　塔河油田一般采用先将生产套管下至油层顶部，打开部分油层裸眼完井方式。由于碳酸盐岩油藏孔隙裂缝发育的极不均匀，以及裂缝、孔隙组合搭配的多样性。如果油井打在裂缝、溶洞、孔隙组合的不同部位，则油井的产量将表现出不同的变化规律；如果经过酸压改造，则增加裂缝宽度，使油井沟通大的缝洞系统，从而改善井底渗流状况，进而影响油井的产量；如果油井由自喷逐渐转为机械采油，则也会影响产量的变化。

　　2.3含水上升对产量的影响

　　含水上升是影响油井和开发单元产量递减的最直接也是最敏感的因素。统计塔河4区高含水井的生产资料表明，90%以上油井一旦见水，含水上升很快，一般3－5个月就上升到高含水期，不到一年含水高达90%以上，相应的产量则快速递减，平均月递减高达20%以上，单井日产油由100t以上下降到2t左右，甚至水淹停产。如TK404井，初期单井日产油538t左右，8mm油嘴自喷半年见水，见水100天后含水升到60%以上，停喷，日产油下降到8t(如图4所示)目前只能低速开采。目前4区由于含水导致产量递减井已达80%以上，这部分井的产量均呈快速递减状态生产。这种状况说明，油井含水是影响碳酸盐岩缝洞型油藏产量递减的重要因素。

　　

　　图4 TK404井产量变化规律

　　2.4天然能量和开采方式对产量的影响

　　能量不足和开采方式不合理也是导致油井和开发单元产量递减的重要原因。从塔河4区单井和各单元的采液速度随含水变化状况看，仅有1/3单元或油井产液能力随含水上升而增加，大部分单元和油井总体呈下降趋势，60%左右的油井由自喷转抽，说明整个油藏所具有的天然能量不足，无法满足较长时期油井自喷并达到一定排液量的能力，因而对有效地减缓产量递减难度。另外，大部分油井开发初期油嘴过大、采油速度过高也是造成过早停喷、底水锥进、产量大幅度递减。 如图5所示TK412井，1999年11月采用8mm油嘴自喷生产，初期单井日产油380t，不含水，2000年8月至2001年5月采用10mm油嘴自喷生产日产达到500t/d，但高产达到18个月，2001年5月9日见水，2001年7月8日含水就达到90%，产量大幅度下降，此后一直处于低产、关停状态(说明底水锥进后大压差生产效果不好)。

　　

　　图 5 TK412井生产曲线

　　2.5多种因素综合影响产量递减

　　油藏的单井、单元产量变化往往不是由某个单一因素决定的，而是多种因素共同作用的结果。对递减类型的分类也不是绝对的，随着生产过程中开发方式、各种措施的实施而变化，不同的生产阶段有不同的主要作用因素。如图6所示TK432井投产初期9mm油嘴自喷生产，日产液190m3，含水58%。这个过程中引起产量变化的主要因素是含水上升。该井于2001年11月15日至12月13日修井堵水，堵水后对5433.14-5546m自喷生产，日产油133 m3，含水率4%。此时出水的主要通道被堵住后，油井进入了见水后缓慢递减阶段，此时对产量递减起主导用的是地层能量的减少。

　　

　　图6 TK432井生产曲线

　　综合上述利用塔河4区生产历史数据拟合出的缝洞单元和单井的产量递减曲线，并结合室内实验，塔河碳酸盐岩不同缝洞单元和单井的递减规律存在差异，导致这种差异的原因主要是由于每一个阶段投产的新井不同、储集层地质差异及储集层内流体分布不同造成的。因此，对塔河碳酸盐岩不同的缝洞单元或单井应采用相应的产量递减分析方法，才能正确掌握整个区块油藏的产量递减规律，为采取合理的开发调整措施奠定基础。

　　3.结 论

　　（1）碳酸盐缝洞型油藏的产量递减特征与钻遇储集体储渗模式密切相关。钻遇裂缝溶洞型储集体的油井一般见水前高产稳产,见水后递减幅度最大;钻遇溶洞裂缝型储集体的油井产量中等,见水后产量递减幅度较小;钻遇裂缝基质型储集体的油井对开发贡献很小。

　　（2）油井见水及见水后的含水变化规律是影响碳酸盐岩缝洞型油藏产量变化及稳产状况的重要因素；油井见水将使产量出现下降，而见水后的产量与含水呈完全相反的变化趋势；见水后的含水变化，受多种因素的综合影响，既包括储层条件、又包括采油速度和工作制度，还有注采关系及工艺技术措施等。

　　（3）碳酸盐岩油藏孔隙裂缝发育不均匀性，以及裂缝、孔隙组合搭配的多样性，导致了油井产量变化规律的复杂性，但经过酸压改造，能够大副改善井底渗流状况，进而影响油井的产量；

　　（4）能量不足和开采方式不合理是导致油井和开发单元产量递减的重要原因。

　　（5）油藏的单井、单元产量变化往往不是由某个单一因素决定的，而是由上述多种因素共同作用的结果，因此对不同情况下的递减进行分析，才能正确合理的确定开发调整措施。

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