涠洲11-4N油田流沙港组低渗复杂断块油藏高效开发策略*

姜 平 张 辉 王雯娟 李 标 汤明光

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司 广东湛江 524057)

近年来，南海西部低渗油藏储量占比愈来愈大，在目前后备石油储量紧张的形势下，如何高效动用低渗油田储量，对矿区持续稳定发展具有重要意义[1-5]。位于南海西部北部湾盆地涠西南凹陷南部缓坡带、涠西南低凸起东北倾末端的涠洲11-4N油田流沙港组是典型的陆相低渗油藏，探明石油地质储量约2 700×104m3，由于强非均质性和低渗等特征导致该油藏自1986年发现后多年来难以经济有效开发。

涠洲11-4N油田流沙港组为陆相复杂断块油藏，平面上分为8个井区，纵向上分为9个油组，图1为该油田流沙港组含油范围示意图。流沙港组以扇三角洲、浊积扇沉积为主，砂体为近物源粗碎屑沉积，多期叠置、平面变化快，含砾粗砂岩、砂砾岩、含砾细砂岩、细砂岩等均常见；砂泥混杂，薄互层发育，平均单砂层厚度为2.1～4.9 m，储层段平均净毛比较低(0.26～0.69)。流沙港组以低渗储层为主，地下原油具有密度低(0.772 g/cm3)、黏度低(0.87 mPa·s)、溶解气油比低(43.4 m3/m3)的特点,其中流一段局部发育甜点储层，渗透率极差为662.5，变异系数为2.3；流三段全部为低渗—特低渗储层。

图1 涠洲11-4N油田流沙港组含油范围示意图Fig .1 Sketch map of the oil-bearing range of Liushagang Formation in WZ11-4N oilfield

涠洲11-4N油田流沙港组油藏开发有以下几个难点：①各区块储量规模不一，储层物性差异较大，开发难易程度及开发潜力认识不清；②探井数量少，砂体平面变化快；③储层多为陆相断陷湖盆扇三角洲前缘沉积，砂体相变快，砂体展布规律复杂；④物性差、产能低，能量补充困难。针对上述问题，近几年经过不断探索，形成了一套针对低渗复杂断块油藏的高效开发策略，成功指导了涠洲11-4N油田流沙港组开发，效果显著,这些技术及经验对海上类似油藏的开发有重要的借鉴作用。

1 储层分类评价指导开发

涠洲11-4N油田流沙港组断块复杂，各区块储量规模不一，储层物性差异较大，对各区块开发难易程度认识不清楚，这严重制约了流沙港组低渗区块的开发。

针对以上难点，对涠洲11-4N油田流沙港组的储层微观孔隙结构特征进行综合性精细研究，揭示两相渗流机制，明确开发潜力。针对非均质性强、微观孔隙结构复杂及注水难度大等问题，利用恒速压汞、核磁共振和油水驱替物理模拟等实验技术，对储层微观孔隙结构及油水驱替规律等进行了系统研究，结果表明：①涠洲11-4N油田流沙港组渗透率小于2 mD时，喉道半径以小于1 μm为主，渗流阻力大，水驱开发难度大。②核磁共振可动流体实验表明，涠洲11-4N油田流沙港组开发潜力好，介于长庆油田研究区块和大庆油田研究区块之间。在此基础上，对孔隙度、渗透率、喉道半径、主流喉道半径、可动流体比、黏土矿物含量等参数进行深入研究，并与国内类似储层进行对比(图2、3)，最终确定涠洲11-4N油田流沙港组开发由易到难顺序为WZ11-4N流一段、WZ11-7流一段、WZ11-7流三段和WZ11-8流三段，为流沙港组开发奠定了基础。表1为各区块关键参数。

图2 主流喉道半径与渗透率对应关系Fig .2 Relationship between reservoir mainstream throat radius and permeability

图3 可动流体百分数与渗透率对应关系Fig .3 Relationship between the percentage of movable fluid and permeability表1 涠洲11-4N油田各区块关键参数Table 1 Comparison Table of key parameters in each block of WZ11-4N oilfield

区 块主流喉道半径/μm可动流体百分数启动压力梯度/(MPa·m-1)原油黏度/(mPa·s)黏土矿物含量/%WZ11-4N流一段5.3684.860.0030.874.9WZ11-7流一段4.0478.760.0060.3715.4WZ11-7流三段0.9647.810.1450.3716.1WZ11-8流三段1.1351.230.1030.3825.0

2 优质储层试采确定开发可行性

海上油田开发具有高投入、高风险、高经济门槛的特点，因此少井高效是经济有效评价海上油气田的主要策略[6]。但对于强非均质性低渗储层而言，仅靠探井很难准确了解储层，开发方案编制难度大。为进一步了解流沙港组储层特征及开发可行性，对优质储层进行试采。在2006—2009年，共实施3口水平井(A6H、A8、A9井，见图4、5)对流沙港组进行试采，这3口井进一步揭示了流沙港组地质油藏特征和生产动态特征，通过试采，主要获得了以下认识：①砂体变化较预期快。A9H井原计划试采N3井区L1Ⅴ油组，但钻至目的层后未钻遇储层，后采用上翘的方式找到储层；A9H井钻后探明边界内收，根据地震反演刻画的砂体边界存在一定误差。②连通性较预期复杂。A6H井与A8H井井距为200～500 m，钻前认为两口井位于同一个砂体，连通性较好，但A8H井钻后揭示两口井不连通，而地震资料上没有明显反映。③平面渗透率极差大。WZ11-4N-6井L1Ⅴ油组试井渗透率为1 000 mD，但试井解释研究表明其外围物性变差，在该井附近实施的试采井A6H井试井解释渗透率仅16 mD，进一步证实了该区物性变化快。④长水平井可有效提高单井产能。实施的3口试采井均采用长水平井开发，产能达16.4～96.0 m3/(d·MPa)，初产为100～200 m3/d。⑤衰竭开发采收率低，需补充地层能量。3口试采井均采用衰竭开发，生产动态表明这些井的动用储量为(50～150)×104m3，但地层能量不足。

通过这3口井试采，证实了流沙港组的开发可行性，也一定程度揭示了开发难度，这为涠洲11-4N油田流沙港组整体开发方案编制奠定了基础。

图4 涠洲11-4N油田6井区L1Ⅴ油组含油面积图Fig .4 Oil area map of L1V oil group in Region 6, WZ11-4N oilfield

图5 涠洲11-4N油田3井区L1Ⅴ油组含油面积图Fig .5 Oil area map of L1V oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

3 开发方案科学实施降低开发风险

3.1 整体部署、分批实施，落实风险和潜力

针对流沙港组储层变化快的特点，从策略上考虑整体部署、分批实施，逐步落实风险和潜力。在实施前，结合最新动、静态资料及OBC地震资料，综合应用精细地层对比、地震相分析、地震反演、基于井-震关系的沉积相精细研究、动静结合地质模式分析与潜力再认识、潜力砂体雕刻与实施中的滚动评价等技术,对流一段储层展布进行更为深入、细致的研究，在此基础上对流沙港组各区块风险和潜力进行排序。

在以上精细研究基础上，充分考虑每个区块的风险和潜力，同时考虑各井之间的关联性和对该块关联井的指导作用，制定了分步实施策略，原则如下：①对落实储层风险及潜力意义重大的井提前实施；②同一批井实施不同区块的井，后续井位根据上一批井的实施情况进行调整；③逐步兼探，每一批放入一些具兼探意义的开发井；④流一段开发井由深(层位)到浅(层位)逐步实施。此原则的主要作用是用开发井落实储层风险，在上一批井实施后及时根据实钻情况对后续井位进行优化、调整，及时取消风险大、经济性差的井位。

3.2 持续优化、及时调整，降低开发风险

流沙港组陆相低渗油藏主要特点为纵向砂体多期叠置、储层横向变化快，开发风险较大。针对储层这一特点，在钻前采用多种方法进行储层不确定性分析，统筹考虑，在分步实施过程中采取持续优化、及时调整、逐步降低开发风险的精细实施策略。下面以3井区L1Ⅲ油组为例介绍该策略对降低开发风险的作用。

3井区流一段纵向上有3个油组，分别是L1Ⅰ油组、L1Ⅲ油组、L1Ⅴ油组。开发方案设计3口水平井(B10H、B11H、B12H)开发L1Ⅲ油组，4口水平井(B13H、B14H、B15H、B16H)开发L1Ⅴ油组，图6为3井区L1Ⅲ油组开发方案井位部署图。由于L1Ⅲ油组含油范围内高部位地震相存在弱振幅-中连续的区域(图7)，结合已钻井和邻区流一段井标定，认为该井区存在相变的可能性，因此开发过程中进行了以下优化和调整。

1) 利用L1Ⅴ油组开发井落实L1Ⅲ油组风险。

考虑到3井区L1Ⅲ、L1V油组平面上具有一定叠合性，决定先利用L1Ⅴ油组开发井(B14H、B15H)过路L1Ⅲ油组弱振幅区，待明确该区域风险后再实施L1Ⅲ油组开发井。

图6 涠洲11-4N油田3井区L1Ⅲ油组开发方案井位部署图Fig .6 Design well position of L1Ⅲ oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

图7 涠洲11-4N油田3井区L1Ⅲ油组地震属性图Fig .7 Seismic attributes of L1Ⅲ oil group in Region 3, WZ11-4N oilfield

B14H井在L1Ⅲ油组钻遇有效油层长度91.5 m，测井解释渗透率10.2 mD，但距离WZ11-4N-3井仅150.0 m的B15H井钻后储层变干，分析认为B15H井钻遇L1Ⅲ油组河道边部。鉴于B14H、B15H井L1Ⅲ油组储层变化快，且与钻前认识差异较大，分析认为无井控区域储层风险较大，因此将B10H井优化至WZ11-4N-3井及B14H井之间，取消B11H、B12H井,利用B14H井注水、B10H井采油形成1注1采井网，同时保留这两口井的注、采能力，后续再调整。

2) 利用L1Ⅴ油组开发井完善L1Ⅲ油组井网。

B16H井为L1Ⅴ油组开发井，研究表明优化其轨迹可路过L1Ⅲ油组，达到进一步落实L1Ⅲ油组风险和潜力的作用。B16H井在L1Ⅲ油组钻遇有效油层长度86.3 m，储层厚度为27.7 m，测井解释渗透率8.1 mD，物性相对较好，具有一定采油及注水能力，有利于完善注采井网，因此增加B16H井L1Ⅲ油组射孔，将B10H井改为注水井，B14H、B16H井采油，形成1注2采井网(图8)。

图8 涠洲11-4N油田3井区L1Ⅲ油组开发井位图Fig .8 The developing well location map of L1Ⅲ oil group in Region 3,WZ11-4N oilfield

涠洲11-4N油田3井区L1Ⅲ油组3口开发井于2016、2017年陆续投产，该井区属于异常高压油藏，目前处于衰竭开发阶段，3口井产油150 m3/d，目前累产油达5×104m3，开发效果较好，计划择机对B10H井转注。

4 区域滚动开发提高经济效益

对于探明含油断块以外的潜力区块，采取兼顾评价的思路，通过对相邻潜力区块部署带有评价性质的开发井或调整井进行评价，既可节省时间和费用，也可大大提高滚动开发的效率[7-10]。滚动开发使得现有设施得到充分共享利用，一方面通过滚动开发取得储量突破，做大在生产油田，使油田可持续发展；另一方面努力盘活难动用储量，使边际油田或油藏投入开发，使油田内部或周边的储量潜力得到充分挖掘，油田群产量得到经济快速接替。

涠洲11-4N油田属于复杂断块油田，潜力区块多，在方案设计时除对探明区储层进行研究外，在平台钻井能力覆盖范围内还开展了潜力目标搜寻，在涠三段共搜寻出7个潜力目标，预测资源量合计约600×104m3；在流一段共搜寻出17个潜力目标，预测资源量合计约1 600×104m3。鉴于资源量较大，因此在方案设计时预留了19个井槽以用于后期潜力区块的开发。

通过对圈闭条件、资源量及成藏潜力与风险等方面综合对比分析，对优质资源量进行及时勘探，主要有以下两种方式：①开发井路过或加深兼探。对于优化开发井轨迹或者开发井小幅加深即可落实的资源量，利用开发井落实。实施过程中共落实5个潜力目标，仅WZ11-7-4井区L1Vf油组兼探成功，新增探明储量20.52×104m3。②滚动勘探开发。对于开发井无法优化过路的区块，优选优质储层利用探井落实资源量。在2017—2018年，成功钻探WZ11-12W-1d、WZ11-12-2d、WZ11-12S-1d等3口探井，新增探明储量409.16×104m3，预计实现增油117.76×104m3。

涠洲11-4N油田实践表明，区域滚动开发策略不仅对落实区块资源量有重要作用，同时可起到降本增效、增储上产的作用。

5 纳滤精细注水提高采收率

低渗油田地层能量普遍较低，再加上渗流阻力大，能量消耗快，采用天然能量开发产量递减快，一次采收率低(一般在17%以内)。为了提高低渗油藏采收率，对于储量规模较大、支持形成注采井网的区块必须采用注水开发。李道品[11]对国内15个低渗油田开发效果进行了统计与计算，水驱开发采收率可以达到26.9%，比一次采收率高约10个百分点。

对于低渗、特低渗透油田，注水水质是影响开发效果的重要因素[12]。涠洲11-4N油田流沙港组储层物性差，孔喉小，平均主流喉道半径为1.1～5.4 μm，注入水质若不达标易造成储层伤害。利用油田实际岩心开展了大量的注水水质对岩心渗流能力的室内实验，优选出流沙港组注水水质指标：悬浮物固体含量≤2.0 mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤1.5 μm、含油量≤6.0 mg/L。流沙港组地层水中碳酸氢根浓度高达4 000 mg/L以上，该油田区注入水为海水，含高浓度二价阳离子，易发生结垢，致使油井产能进一步下降，启注压力增加。为解决低渗油藏储层伤害问题，从源头对注水水源进行精细处理，引入了纳滤膜水处理技术，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右，截留分子量在100～1 000，对二价及多价离子有高拦截率，过滤后的水中钙镁离子浓度均小于40 mg/L，硫酸根浓度小于2 mg/L，同时处理后产出水仍具有较高的矿化度，降低了水敏风险，实现了油层保护。涠洲11-4N油田流沙港组自注水以来，采出端未发现结垢问题，注水井吸水能力保持稳定，采油井液量回升，地层能量得到补充，精细注水效果显著。

6 结束语

近年来，通过一系列的技术攻关与探索，涠洲11-4N油田流沙港组强非均质性低渗复杂断块储层得以成功开发，并建立了有效注采井网。目前涠洲11-4N油田流沙港组动用储量652.42×104m3，占油田动用储量的1/3，日产油550 m3，预测采收率为22.8%。涠洲11-4N油田流沙港组低渗复杂断块油藏开发策略对后续其他海上低渗油田的开发有借鉴意义。