雁翎油田注氮?dú)庀葘?dǎo)試驗(yàn)2012.5.22

雁翎油田注氮?dú)庀葘?dǎo)試驗(yàn)情況介紹華北油田公司2012年5月中國(guó)石油華北油田公司匯報(bào)提綱油藏概況一二三注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ髯⒌獨(dú)怛?qū)先導(dǎo)試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)雁翎潛山油藏構(gòu)造上處于冀中坳陷饒陽(yáng)凹陷西北端的雁翎潛山帶。區(qū)域構(gòu)造位于饒陽(yáng)凹陷蠡縣斜坡北部，構(gòu)造帶具有“兩隆一洼”的構(gòu)造格局，東側(cè)為雁翎潛山，西側(cè)為劉李莊潛山。雁翎油田任丘油田雁翎潛山油藏一、油田概況雁翎潛山分為南北兩個(gè)山頭，具有統(tǒng)一的油水界面（3077m），產(chǎn)油層位屬中元古界薊縣系霧迷山組，巖性以隱藻白云巖為主，為一復(fù)合型碳酸鹽巖底水塊狀油藏。探明含油面積8.3km2，地質(zhì)儲(chǔ)量1695×104t，其中北山頭955×104t，南山頭740×104t。截止2011年底，累積采出原油513.52×104t，地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度30.3％，可采儲(chǔ)量采出程度99.73％，含水98.18%，已進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期階段。一、油田概況南山頭北山頭51、構(gòu)造特征

潛山內(nèi)幕構(gòu)造為一由南西向北東傾斜的鼻狀構(gòu)造。走向北東20-25度，頂部平緩，潛山西側(cè)被主斷層切割成陡崖，其內(nèi)部的雁44井?dāng)鄬訉⒀泗釢撋椒指顬槟稀⒈眱蓚€(gè)山頭，北山頭埋深2843m，南山頭埋深2967m。南山頭北山頭（一）地質(zhì)特征62、儲(chǔ)層特征儲(chǔ)層巖性以隱藻白云巖為主，發(fā)育有縫、洞、孔多種儲(chǔ)集空間,儲(chǔ)集類(lèi)型為裂縫孔洞型。裂縫以高角度縫為主，傾角大于70℃的占79%。從滲流特征上看，具有雙重孔隙介質(zhì)特征。儲(chǔ)層以霧一、霧二組為主，隔夾層不發(fā)育，儲(chǔ)層在平面上和縱向上的非均質(zhì)都很強(qiáng)。儲(chǔ)層為中低孔、高滲儲(chǔ)層（孔隙度6%，有效滲透率1.97μm2）。II類(lèi)儲(chǔ)層儲(chǔ)地比分布圖構(gòu)造高部位儲(chǔ)層比較發(fā)育，物性也較好（一）地質(zhì)特征73、蓋層分布及密封性

油藏的蓋層是下第三系沙二、三段的一套砂、泥巖地層。M1和M2泥巖層是兩個(gè)很好的密封蓋層。其中，M1泥巖層，厚度5.6～60.3米，穩(wěn)定分布在整個(gè)潛山頂部，無(wú)論從該層的巖性還是分布狀況看，密封性是可靠的。C1、C2砂礫巖超覆在霧迷山組地層之上，但巖性致密，發(fā)生氣竄的可能性不大。（一）地質(zhì)特征4、邊界斷層側(cè)向密封性

控制雁翎潛山油藏的斷層主要為油藏西側(cè)的斷層，斷距較大，在下降盤(pán)與油層部位對(duì)接的地層為第三系沙二段。由于斷層西側(cè)與潛山油藏接觸部位多為非滲透泥巖，同時(shí)，也存在同生斷層泥巖涂抹形成斷層泥的有利封閉條件，因此，該段地層對(duì)于雁翎潛山油藏起到了良好的封堵作用。（一）地質(zhì)特征5、油藏特征流體性質(zhì)

地面原油相對(duì)密度0.8941g/cm3，粘度104.6mPa.s；地下原油粘度15.9mPa.s；原油含蠟量14.5%，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)35.8%，凝固點(diǎn)39℃，體積系數(shù)1.06，飽和壓力1.35MPa。

地層水總礦化度2943mg/L，氯根1341mg/L，水型為NaHCO3。溫度和壓力系統(tǒng)

油藏具有統(tǒng)一的溫度和壓力系統(tǒng)，原始地層壓力30.12MPa，地層溫度118℃。（一）地質(zhì)特征10油藏類(lèi)型

雁翎潛山為塊狀底水裂縫性碳酸鹽巖油藏。原始油水界面3077m，雁翎潛山北山頭頂面高度為2843m，最大含油高度234m；南山頭頂面高度為2967m，最大含油高度110m。原始油水界面3077米雁翎油田雁19井～7井剖面圖（一）地質(zhì)特征油藏于1977年11月投入開(kāi)發(fā)，1978年2月開(kāi)始注水。經(jīng)歷了產(chǎn)量上升、產(chǎn)量快速遞減和產(chǎn)量緩慢遞減三個(gè)階段。1、開(kāi)發(fā)階段劃分低產(chǎn)緩慢遞減階段（81.12-目前）產(chǎn)量迅速遞減階段（78.7-81.11）產(chǎn)量上升階段（77.11-78.6）（二）開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況時(shí)間階段名稱(chēng)時(shí)間（y.m）階段末生產(chǎn)井(口)階段末日產(chǎn)油(t)階段末含水(%)階段產(chǎn)油量(104t)階段末采油速度(%)階段采出程度(%)產(chǎn)量上升1977.11～1978.623799121.998.7817.215.83產(chǎn)量快速遞減1978.7～1981.113157190.1308.511.2318.2低速緩慢遞減1981.12～目前303398.2106.230.066.27雁翎油田不同開(kāi)發(fā)階段生產(chǎn)數(shù)據(jù)表截止到2011年12月，雁翎油田共有采油井30口，開(kāi)井10口；注水井6口，開(kāi)井2口。日產(chǎn)油33t，日產(chǎn)水1768m3，累積產(chǎn)油513.52×104t，累積產(chǎn)水2959.70×104m3，采油速度0.06%，采出程度30.28%，含水98.2%。日注水2744m3，累積注水4455.9×104m3，累積注采比1.033。（二）開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況采用邊緣底部注水方式，早期注水保持地層壓力

采用邊緣底部注水方式早期注水，有利于形成一個(gè)比較穩(wěn)定的驅(qū)油前緣和重力作用的充分發(fā)揮。油藏于1977年11月投入開(kāi)發(fā)，1978年2月開(kāi)始注水，開(kāi)發(fā)30多年來(lái)，目前仍有一部分油井在含水高于95%的情況下保持自噴生產(chǎn)。

采取了頂密邊稀的三角形井網(wǎng)布井采用裸眼方式完井，提高油井的完善程度為了延長(zhǎng)油井見(jiàn)水時(shí)間，油層的鉆開(kāi)程度一般都控制在30%以?xún)?nèi)。2、開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要做法（二）開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況1、任丘潛山與雁翎潛山儲(chǔ)層特性對(duì)比（三）任丘潛山與雁翎潛山對(duì)比相同之處不同之處均屬裂縫孔洞性碳酸鹽巖塊狀底水油藏；儲(chǔ)量規(guī)模：任丘油藏37606×104t，雁翎油田1695×104t。儲(chǔ)層同為霧迷山組地層，巖性以隱藻白云巖為主；最大含油高度：任11山頭922m，平均272m。

雁翎北山頭234m。平均86m。裂縫以高角度縫（均大于70°）為主；埋藏深度：任丘油藏的埋深較深(-3250m)。

雁翎油田的埋深較淺(-2843m)。從滲流特征上看，均具有裂縫系統(tǒng)和巖塊系統(tǒng)雙重孔隙介質(zhì)；裂縫的發(fā)育程度：任丘油藏比雁翎北山頭要差一些兩油藏?zé)o論在平面上還是縱向上，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，但隔夾層不發(fā)育，開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)上反映油藏是一個(gè)連通的整體。總孔隙度相同：均為6%。有效滲透率相近：任丘1.25μm2

；雁翎1.97μm2

。2、任丘潛山與雁翎潛山油藏特性對(duì)比油藏雁翎任丘霧迷山地面原油密度，g/cm30.89410.8887地面原油粘度，mP·s104.662.54地下原油粘度，mP·s15.98.21原油含蠟量，%14.517.3膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量，%35.826.45凝固點(diǎn)，℃3935.5體積系數(shù)1.061.083飽和壓力，MPa1.351.3地層水礦化度，mg/l29433795氯根，mg/l13411867水型NaHCO3NaHCO3溫度和壓力系統(tǒng)具有統(tǒng)一的溫度和壓力系統(tǒng)具有統(tǒng)一的溫度和壓力系統(tǒng)原始地層壓力，MPa30.1232.6地層溫度，℃118120雁翎與任丘油藏流體特性及溫度壓力系統(tǒng)對(duì)比表（三）任丘潛山與雁翎潛山對(duì)比匯報(bào)提綱油藏概況一二三注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ髯⒌獨(dú)怛?qū)先導(dǎo)試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)根據(jù)當(dāng)時(shí)方案要求，在雁翎油田北山頭雁33井開(kāi)展注氮?dú)猬F(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)，因此，針對(duì)雁翎油田北山頭開(kāi)展了相應(yīng)的研究工作。1、油藏地質(zhì)研究重點(diǎn)突出了油藏的蓋層和斷層的密封條件研究，以及構(gòu)造形態(tài)與巖石體積計(jì)算，并重新論證了油藏孔隙類(lèi)型，核實(shí)了儲(chǔ)量，建立了三維裂縫網(wǎng)絡(luò)，確定了構(gòu)造模型、儲(chǔ)層模型、流體分布模型。二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?、室內(nèi)試驗(yàn)研究開(kāi)展了原油混相試驗(yàn)、原油溶氣膨脹試驗(yàn)、流體粘度試驗(yàn)及流體界面張力試驗(yàn)，并用PVTPACK熱動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了有關(guān)的計(jì)算。混相壓力試驗(yàn)

氮?dú)怆y以實(shí)現(xiàn)混相驅(qū)，注入壓力為37MPa，采收率僅30％，天然氣可以實(shí)現(xiàn)混相驅(qū)。原油溶氣膨脹試驗(yàn)

天然氣溶解度膨脹體積要遠(yuǎn)大于氮?dú)饬黧w粘度試驗(yàn)

注入天然氣原油粘度降低程度要大于注入氮?dú)饨缑鎻埩υ囼?yàn)

注入天然氣氣油界面張力小于注入氮?dú)馇闆r二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?-注入速度=5cm3/h;2-注入速度=2.5cm3/h水驅(qū)試驗(yàn)水驅(qū)條件下采收率與注入體積關(guān)系曲線(xiàn)

1-注入速度=5cm3/h;2-注入速度=2.5cm3/h氣驅(qū)試驗(yàn)氣驅(qū)條件下采收率與注入體積關(guān)系曲線(xiàn)水驅(qū)后剩余油主要存在于上方洞及裂縫的上壁，下方洞及裂縫下壁也有剩余油，數(shù)量多少與注入速度有關(guān)。而巖塊內(nèi)小裂縫中的油通過(guò)水驅(qū)無(wú)法采出。氣驅(qū)的作用機(jī)理主要是重力分異，使得上方洞和裂縫上壁的油驅(qū)得很干凈而下方油依然存在。通過(guò)氣驅(qū)巖塊中微裂縫油仍采不出來(lái)。二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?、油藏工程研究1）編制了注氣井組試驗(yàn)方案選擇雁翎油田北山頭高部位作為注氣井組試驗(yàn)區(qū)；——注氣井：雁33井——流體界面（油氣、油水界面）觀察井：雁43、雁340、雁18、雁342、雁345井——油水界面觀察井：雁34、雁45、雁10、雁341、雁49井——?dú)怏w漏失觀察井：雁30井二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?）流體界面形態(tài)及變化規(guī)律的研究

水驅(qū)過(guò)程中油水界面的形態(tài)及變化規(guī)律水驅(qū)開(kāi)發(fā)過(guò)程中油水界面整體呈頂部高、邊部低的錐狀；受非均質(zhì)性的影響及開(kāi)采條件的差異表現(xiàn)為許多大小不一、高低不同、分布復(fù)雜的錐狀綜合體。二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ麝P(guān)井期間油水界面的形態(tài)及變化規(guī)律在1989年3月至1994年9月五年半的關(guān)井期間內(nèi)，油水界面下降13.67m，平均年下降2.49m。從界面變化的情況看，具有以下3個(gè)特點(diǎn)：◆初期油水界面下降較快，但很快進(jìn)入穩(wěn)定緩慢下降階段◆各井界面變化差異較大，主要取決于儲(chǔ)層滲流能力，儲(chǔ)層滲流能力強(qiáng)，油水界面下降速度快?！?/p>

關(guān)井5年后油水界面的基本形態(tài)沒(méi)有改變頂部高，邊部低的基本形態(tài)沒(méi)有改變。只是頂部和腰部地區(qū)的油水界面下降，而邊部油水界面基本未變，這樣錐狀態(tài)勢(shì)就有所減緩。

雁翎油田北山頭關(guān)井后油水界面變化曲線(xiàn)二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?）對(duì)注氣效果的初步估算分別對(duì)裂縫系統(tǒng)、巖塊系統(tǒng)和閣樓油三部分的新增可采儲(chǔ)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。雁翎油田北山頭注氣可增加可采儲(chǔ)量54.7～73.4萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)提高采收率5.7～7.7%。4、對(duì)注氮?dú)庑ЧA(yù)測(cè)及認(rèn)識(shí)

2）注氮?dú)馓岣卟墒章蕶C(jī)理通過(guò)驅(qū)動(dòng)壓差、重力作用以及驅(qū)動(dòng)方向的改變，采出大縫大洞里的剩余油，即殘余在裂縫系統(tǒng)主體部分的剩余油。通過(guò)驅(qū)動(dòng)壓差、重力作用和改善流動(dòng)條件，動(dòng)用中等縫洞和小縫小洞里的剩余油，涉及裂縫和巖塊兩個(gè)系統(tǒng)。通過(guò)原油溶氣后的體積膨脹，將巖塊內(nèi)小縫小洞及連通較好的部分微裂縫里的原油部分驅(qū)出。二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ?/p>

3）注氣提高采收率條件下的生產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行研究

對(duì)注氣試驗(yàn)后開(kāi)井生產(chǎn)方式進(jìn)行了研究。根據(jù)注氣動(dòng)態(tài)和流體界面變化，提出了對(duì)不同類(lèi)型的注氣反應(yīng)井采取不同的開(kāi)井生產(chǎn)方式，試驗(yàn)結(jié)果證明這樣的開(kāi)井生產(chǎn)方式是正確的。二、注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ鲄R報(bào)提綱油藏基本概況一二三注氮?dú)馇暗难芯抗ぷ髯⒌獨(dú)怛?qū)先導(dǎo)試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)1、注氮?dú)馇暗挠筒亻_(kāi)發(fā)概況

雁翎油田北山頭于1977年11月投入開(kāi)發(fā)，至1989年3月底根據(jù)注氣方案設(shè)計(jì)要求關(guān)井，經(jīng)歷了11年的開(kāi)發(fā)歷程。到1989年3月底，雁翎油田北山頭共有21口井，其中采油井13口，注水井2口，觀察井6口。采油井開(kāi)井11口，平均單井產(chǎn)量4.2t/d，日產(chǎn)水平46t/d，累積產(chǎn)油322.93×104t，采油速度0.18%，采出程度33.82%。（一）實(shí)施概況2、注氮?dú)馇暗挠筒厥Ｓ嗟刭|(zhì)儲(chǔ)量

雁翎油田北山頭霧迷山組油藏地質(zhì)儲(chǔ)量為955×104t，可采儲(chǔ)量332×104t，至1989年3月底已累積產(chǎn)油322.93×104t，剩余可采儲(chǔ)量9.07×104t。在關(guān)井期間，由于油水界面的下降，使純油帶的地質(zhì)儲(chǔ)量增加28.93×104t。第一次注氮?dú)馇坝退缑嬷系募冇蛶Ｓ嗟刭|(zhì)儲(chǔ)量79.43×104t。（一）實(shí)施概況

雁翎北山頭自1994年10月6日開(kāi)始注氣，經(jīng)歷了三次注氣。

第一次:1994.10-1995.12，注氣2122.29×104m3。第二次:1997.8-1998.1，注氣950.24×104m3。第三次:1998.9-1999.8，注氣1483.66×104m3。

截止到1999年10月，累積注入氮?dú)?556.18×104m3，折合地下體積25.2×104m3。形成了兩個(gè)流體界面：氣油界面和油水界面；三個(gè)流體分布帶：人工氣頂、含油富集帶和水淹帶。3、注氮?dú)猬F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施概況（一）實(shí)施概況1、流體界面變化規(guī)律注氣過(guò)程中氣體先主要沿大裂縫運(yùn)動(dòng)，隨后波及中小縫洞，在驅(qū)動(dòng)力和重力作用下，使頂部閣樓油下移。雁43井：注氣時(shí)氣油界面下降，推動(dòng)油水界面也下降；停注時(shí)界面同時(shí)回升。敏感的動(dòng)態(tài)反映了該井與注氣井有很好的連通關(guān)系。(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)雁18井：距注氣井較遠(yuǎn)，見(jiàn)氣以后，氣油界面一直下降。停注時(shí)，界面也出現(xiàn)回升的態(tài)勢(shì)，說(shuō)明氣體在遠(yuǎn)距離運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，同樣是主要沿大裂縫運(yùn)動(dòng)。一旦驅(qū)動(dòng)力停止，重力明顯發(fā)揮作用，氣體逐漸進(jìn)入次一級(jí)裂縫，擴(kuò)大了波及體積，使得界面有所回升。1、流體界面變化規(guī)律停注過(guò)程中，注入的氣體逐漸滲入次一級(jí)裂縫，并使氣油界面有所回升。未發(fā)現(xiàn)氣體滲漏現(xiàn)象，說(shuō)明蓋層及斷層的密封性良好。(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)從流體界面的變化情況看，由于注氣，油水界面的下降速度較關(guān)井平衡階段明顯加快，在1989年3月至1994年9月五年半注氣前的關(guān)井期間內(nèi)，油藏平均油水界面由2898.27m下降至2911.94m，下降13.67m，平均年下降2.49m。從注氣開(kāi)始到開(kāi)井生產(chǎn)前，油藏平均油水界面下降至2929.57m，在一年半的時(shí)間內(nèi)油水界面下降17.63m，平均年下降11.75m。1996年3月29日開(kāi)始試生產(chǎn)，不同部位的采油井有不同的開(kāi)采特點(diǎn)，可將采油井分為三類(lèi)：腰部井、邊部井、頂部井。2、油井基本動(dòng)態(tài)特征(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)邊部有兩口井雁10、雁21投入生產(chǎn)，主要開(kāi)采特點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：

初期含水高，含水上升快

雁10井于96年3月投入試生產(chǎn)，開(kāi)井初期含水高達(dá)90.7%，生產(chǎn)僅三個(gè)月，含水就上升至96.4%，與89年3月關(guān)井時(shí)的含水相同。1）邊部生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)分析(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)

產(chǎn)量遞減快雁10井初期日產(chǎn)油15.9t/d，開(kāi)井18天后，日產(chǎn)油量便降到1989年3月關(guān)井前日產(chǎn)油量（13t/d）以下，生產(chǎn)不到四個(gè)月，日產(chǎn)油量降至3.9t/d，平均月遞減高達(dá)29.63%。雁10井開(kāi)井時(shí)油水界面在生產(chǎn)井段內(nèi)，油水界面以上純油段只有1.83m，界面以下水層段有28.2m，在此條件下開(kāi)井生產(chǎn)，其開(kāi)采效果必然極差，這也說(shuō)明邊部井未見(jiàn)到注氣效果。(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)腰部生產(chǎn)井分為兩類(lèi)：即注氣受效井（雁35、341、斜1、22井）和未受效井（雁45、346井）。未受效井的開(kāi)采特點(diǎn)與邊部井基本相同，受效井的開(kāi)采動(dòng)態(tài)分為以下兩個(gè)階段（以雁35井為例）：

產(chǎn)量下降階段開(kāi)井生產(chǎn)后日產(chǎn)油量較高，在投入生產(chǎn)后的5～10個(gè)月內(nèi)，日產(chǎn)油量下降速度較快。1996年4月開(kāi)井初期，雁35井日產(chǎn)油56.6t，含水21.8%，生產(chǎn)6個(gè)月后，日產(chǎn)油降至10.2t，含水升至80.6%，平均月遞減24.8%。產(chǎn)量遞減大的主要原因是富集油高度較小，底水錐進(jìn)所致。2）腰部生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)分析(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)

產(chǎn)量緩慢遞減階段當(dāng)油井含水上升至80%以上時(shí)，遞減速度明顯減緩，在1996年12月到1998年12月，雁35井日產(chǎn)油量由12.0t下降至5.3t，含水由79.3%上升至93.9%，平均月遞減僅3.35%。2）腰部生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)分析(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)3）頂部生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)分析頂部受效井井筒內(nèi)氣、油、水三相共存，為使油井能正常生產(chǎn)，開(kāi)展了懸掛尾管自噴開(kāi)采的采油工藝試驗(yàn)，以雁43井為例，介紹懸掛尾管井的開(kāi)采特點(diǎn)：開(kāi)井生產(chǎn)即高含水，含水在85%以上，兩個(gè)月后含水上升至92.4%。油井高含水生產(chǎn)的主要原因有以下兩點(diǎn)：

生產(chǎn)井段內(nèi)產(chǎn)水層厚度大，富集油段的產(chǎn)油層厚度僅有18m，而產(chǎn)水層厚度卻有44.4m、182.1m。

水的流度遠(yuǎn)大于原油的流度。(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)1）油藏形成新的富集油厚度在注氣期間，雁43、18、34、340、342井陸續(xù)測(cè)到氣油界面，1996年3月平均氣油界面深度2885.7m，油水界面由1994年9月份的2911.94m3、注氮?dú)獾膶?shí)施效果評(píng)價(jià)下降到1996年3月開(kāi)井生產(chǎn)前的2929.57m，在氣油、油水界面之間形成了約44m厚的新的原油富集帶。(二）注氮?dú)庑Чu(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí)腰部雁35、341、斜1井在1989年3月關(guān)井前，日產(chǎn)油量分別為6.8t/d、3.3t/d、5.5t/d，含水分別為97.3%、99.0%、96.2%。從開(kāi)井生產(chǎn)后一直維持著較高的日產(chǎn)油量，尤其是開(kāi)井初期，日產(chǎn)油量分別達(dá)到