二次开发油藏中井眼导向和防碰方案分析

高永明 何理鹏

中海石油(中国)有限公司深圳分公司 广东 深圳 518067

基于油田剩余可采储量和商业价值的重新评价,南海东部深水油田M在弃置10年之后得以重开,二次开发的目的层为底水驱动的N油藏。储层模拟分析认为,该油藏的储层非均质性、油水分布的复杂性以及构造预测的不确定性均对水平井地质导向效率和油藏可持续开发效率产生较大的影响。而且两期井网之前存在可能的防碰风险,也为该油田的二次开发增加了工程风险。为了满足N油藏二次开发的要求,特此引进了新的技术和思路,GeoSphere超深随钻油藏描绘技术就是其中之一。

本文将基于N油藏水平井随钻追层和井眼防碰的难点和风险,详细阐述GeoSphere超深随钻油藏描绘技术为主的综合优化方案在该油藏二次开发项目中的作用,并通过实例展示该综合方案的应用效果,为南海东部厚油层二次开发的产能优化提供有效的技术保障。

M油田中二次开发的N油藏属无障碍滨岸相沉积,岩性主要为细—粗粒岩屑长石砂岩,具有较好的物性,其孔隙度20%~30%,空气渗透率大于1000 mD,总体上属于中孔、特高渗储层。基于底水驱动,在油田西部的N油藏中有效含油高度8m~41m。

在M油田的一期开发过程中,水平井主要布置于N油藏的中部。为优化二次开发效果,4口水平井设计部署在油层的顶部,以期高效开发N油藏中的剩余油,并尽量远离一期水平井,而且要求控制水平井轨迹距离当前的油水界面至少10m。在构造低部位,为保证足够的产油高度可能需要牺牲一些产层段,以此来实现预期的生产目标。基于二次开发目标的要求,二期水平井随钻追层的地质导向效率主要受到储层非均质性、油水分布的复杂性以及构造预测的不确定性的影响。此外,在密集的井网中,有两口新设计的水平井和一期开发井眼比较靠近,一旦发生碰撞轻则发生卡钻事故,重则井眼报废。

针对上述明显的地质、油藏和工程难点和风险,分析认为,需要准确的定量刻画井眼附近的储层特征,才能定量的、策略性的控制轨迹靠顶追踪优质油层,实现远离油水界面和储层中部一期开发井轨迹的要求,最终完成随钻追层和井眼防碰的二次开发目标。

在该厚层油藏的二次开发过程中,定量刻画厚储层的细节特征,实施策略性的随钻追层地质导向和井眼防碰是项目成功的关键。针对该要求,决策团队通过对比,决定选用斯伦贝谢公司GeoSphere工具提供的超深随钻油藏描述技术,来优化二次开发中的随钻追层和井眼防碰综合方案,以期高效的完成二次开发的目标。

GeoSphere工具通过多频激发和收发、多间距设计,可以采集到距井眼30m范围内地层电阻率变化信息,并采用自动实时多层反演技术可得到电阻率反演剖面,从地层电阻率角度精确描绘油藏特征[1-2]。从该电阻率反演剖面,可准确提取多个电阻率变化界面、层内电阻率特征、地层倾角及向异性等特征[3-4],由此可以更好地控制、优化井眼轨迹,实现精确着陆和随钻储层追踪,提高钻井钻遇率,降低钻井风险及钻井成本。

基于邻井电阻率数据,模拟了GeoSphere超深随钻油藏描绘技术在 N油藏的适用性。模拟结果显示,超深油藏描绘技术可同时反演出距离井眼30m范围内的多个关键界面(油层顶面和油水界面)及多层的电阻率特征,此外,结合常规测井数据可有效刻画油层和水层特征,以及井眼与油层顶面和油水界面的距离,从而实现要求的随钻追层和井眼防碰的效果。模拟结果达到预期效果,说明GeoSphere超深随钻油藏描绘技术可为较厚油藏二次开发中随钻追层和井眼防碰提供综合的优化方案,从而实现深度开发油藏N的策略性和可持续的二次开发。

D井水平段位于油田西部,设计长度800m。防碰扫描结果显示,设计轨迹在水平段跟端与邻井防碰风险较大。此外,水平井随钻追层的地质导向效率也主要受到储层非均质性、油水分布的复杂性以及构造预测的不确定性的影响。

在实钻过程中,GeoSphere电阻率反演剖面较清晰的展示了井眼上下约42m范围内的地层特征,可同时刻画垂向上四个界面和五套地层特征(图1),包括N油层顶面、钙质砂岩顶面、局部夹层边界、地层电阻率特征、地层倾角和油水界面等信息。这些关键信息有助于深入了解油藏特征,为水平轨迹调整提供了及时、关键的决策依据。经过长时间的关停之后,D井区附近当前的油水界面仍显示出整体下倾、局部起伏的特征,剩余油柱高度大于12m。

图1 D井基于GeoSphere电阻率反演的储层模型

在水平段前半段,防碰风险较高,基于反演的地层倾角特征和常规测井曲线的分析,平稳的将轨迹着陆于油层顶面,且贴顶钻进,以保证尽量远离下方不确定的一期水平井轨迹,有效规避了工程防碰风险。同时,GeoSphere电阻率反演显示,轨迹下方5m附近存在物性更好的高阻油层。据此,在水平段中部防碰风险降低之时,即刻调整轨迹,下切追踪距离油层顶面约5m位置的较高阻优质油层,同时保持轨迹位于实际油水界面之上至少10m。在水平段中后段,井眼防碰风险整体较低,在反演出整体下倾的构造中,平稳控制轨迹追踪油层上部较优质的层位,同时保持轨迹下方产油高度不低于12m。最终,在该井水平段规避井眼防碰风险的基础上,实现了100%油层追踪的目标,并保证了至少12m的产油高度,这也为后续的实际产能结果优化(比预期提高约30%)奠定了坚实的基础。

在该方案的指导下,二次开发项目的4口水平井均顺利的按照要求得以实施,而且实际产能均由于设计,整体开发目标得以实现,此外,也成功验证了基于GeoSphere超深随钻油层描绘技术的综合优化方案在深度开发储层等复杂储层中的有效性。

(1)该二次开发项目成功实施的关键在于定量刻画厚储层的细节特征,才能有效实现有效随钻追层和井眼防碰的要求。

(2)GeoSphere超深随钻油藏描绘技术通过电阻率反演剖面可定量展示距离井眼最远30m范围内的储层特征,结合常规测井数据可有效刻画油层和水层特征,以及井眼与油层顶面和油水界面的距离,从而实现要求的井眼导向和防碰的效果。

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