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第六辑 低渗透油田

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低渗透油田包括渤南油田、滨南油田、平方王油田、尚店油田、纯化油田、乔
庄油田、罗家油田、五号桩油田、桩西油田、义东油田、义北油田、商河油田、大
王庄油田、小营油田、高青油田、正理庄油田、牛庄油田等。本节主要记述渤南油
田的开发。
  渤南油田位于东营市河口区。其构造位置属于沾化凹陷东北部的渤南洼陷。北
面与埕南断层和埕东凸起相接,西面与义和凸起相连,东靠孤岛凸起,有东营组、
沙一段、沙二段、沙三段、沙四段和中生界6套含油层系。油层平均孔隙度17.6%,
平均空气渗透率42.6×10-3二次方微米。油层泥质胶结,含量8.05%,为
典型的低渗透油藏。含油面积75.8平方千米,地质储量11887万吨。
  渤南油田开发方案编制遵循如下原则:根据低渗透油层特点,选择合理的井网
密度,从原来每平方千米布井1.7口加密到7.6口,采用油水井对应层压裂;改善水
质,早期高压注水;大泵深抽,提高单井液量等配套工艺。其开发大体经过了以下
几个阶段:

一、生产建设准备阶段(1971~1986年)
  在这个阶段,先后对1区、2区、3区、5区、6区、7区和8区进行试采,其含油
面积56.1平方千米,地质储量6501万吨。1973年7月,渤南油田投产油井23口,大
部分为零散试采井。1973年12月开油井15口,日产油970吨,综合含水8%,累计产
油28万吨。1975年,渤南油田开始进行注水开发试验,打注水井1口,油井转注2口,
注水压力10兆帕,3口井日注水量为361立方米。由于没有一套适合低渗透油层的开
采井网,注采井网不完善,加上采油工艺不适应,致使油田长期处于低速、被动的
开采状态。主要表现是:(一)开采井网极不完善。1986年前各区的井网基本上是在
探井的基础上补充少量的开发井形成的,井距大,注水井少,呈不规则的点状注采
系统。(二)长期低速开发。原设计年产能力54万吨,实际年产油仅在23~41万吨之
间,采油速度仅在0.28~1.52%之间,低速开发14年,采出程度仅有4.88%。天然
能量不足,油田压降大,阶段采油70万吨,采出1.13%,压降8.44兆帕。(三)产量
下降快。日产能力从1467吨下降至889吨,平均单井日产油从63.8吨下降至23.4吨,
年自然递减39.3%,年综合递减37.9%。
  1985年6月,为加深对渤南油田油藏地质的研究,为整体开发渤南低渗透油田
作准备,油田采取了3条措施:一是1986年打了3口科学试验井义65-4-2、义77-3和
义37-8,均采用比重1.05的无固相泥浆钻开油层,在钻探过程中取得了一系列具有
重要价值的资料。3口井取岩芯160.86米,岩芯分析证明渤南油田主力油层沙三段
油层物性较差。义65-4-2井,钻开油层的泥浆比重只有1.05,射开油层17.2米,替
喷后日产原油10吨,压裂后日产油101吨。二是对油井实行单层压裂试验。1986年,
渤南油田压裂33口井,成功30口,其中5口井压裂后日产油100吨以上。从单井压裂
效果看,单层压裂比多层压裂的效果好,如义65-6-4井投产时射开9层厚68.8米,
第一次压裂后日产17.6吨,第二次压裂油层顶部厚19.8米的单层,压裂后日产108
吨。三是进行小井距强化开采试验。为了摸索低渗透油田开发的模式,1985年8月
至1987年初,在渤南油田5区开辟了小井距强化开采试验区。试验区基本参数为:
层位沙三91,井组面积1.47平方千米,油层厚度14.1米,地质储量141万吨,埋
藏深度为3200~3310米,空气渗透率12.6~17.7×10-3二次方微米,原油
比重0.85,饱和压力21.1兆帕。设计钻井10口,其中油井6口、注水井4口,井距
250米,采油速度5.1%,年产油7.2万吨,注采比1.0,年注水18万立方米。试验分
3个阶段进行。1985年3~12月为准备阶段,主要是编制方案,钻井9口,取芯2口。
1986年1~11月为试验初期,试油2口井,压裂油井6口、水井3口,建立高压注水站,
泵压45兆帕,转注水井4口。1986年11月至1987年初为全面开发试验阶段,6口油井
和4口注水井全面投入正常生产和注水,试验后效果明显。6口油井,压裂前日产47.
5吨,平均单井日产7.9吨;压裂后初期日产能力431吨,平均单井日产71.9吨,而
且出现了3口日产大于100吨的自喷井。4口注水井,压裂3口,压前20兆帕不吸水,
压后泵压14.5~19.0兆帕,单井日注179~267立方米,油井见效明显。水井注水1
~2个月以后,6口油井先后见效,单井日产从13.3吨上升到43.8吨。1986年6月全
面转注后,9月份6口生产井日产稳在339吨以上。井组采油速度从1986年6月的1.8
%上升到1987年3月的10%。小井距试验的成功以及其它方面工艺技术的突破,为
全面开发渤南低渗透油藏提供了科学依据。

二、全面开发阶段(1987~1990年)
  1987年初,河口采油指挥部地质工艺研究所的技术人员分区编制了渤南油田开
发调整方案。方案设计在1、3、5、6、8等5个老区内进行层系井网的综合调整。动
用探明含油面积36.3平方千米,地质储量6683万吨。设计油水井257口,其中油井
167口,设计单井日产能力30吨,建成150万吨生产能力,采油速度2.24%,井网密
度7.76口/平方千米,单井控制储量40万吨,当年产油105万吨。
  1987年初开始实施此方案,采用了系统的适合渤南油田低渗透油藏开发特点的
工艺技术。其中,整体压裂是渤南油田开发调整的重要技术方法。所谓区块整体压
裂,即对一个开发单元所设计的油水井全部压裂,压裂作为新井投产的必须工程,
作为开发设计的重要内容。区块压裂主要在渤南义37区块和义65区块实施。1987~
1989年,渤南油田整体压裂施工282井次,有效246井次,有效率87.2%,压裂前日
产油985吨,压裂后日产油5880吨,平均单井日增油20吨。在渤南油田整体开发调
整中,为完善注采系统,实施高压注水,在总结1986年6月渤南65号高压注水试验
泵站的成功经验的基础上,1987年集中力量建成一批5泵式高压注水泵站,采用低
压集中供水及高压分散注水工艺。渤南油田整体开发调整于1988年初基本结束。经
过调整,生产能力由1986年的54万吨增至1987年的157万吨,原油产量由1986年的
36万吨增加到1987年的113万吨,取得了明显的调整挖潜效果。1988年,渤南油田
新建4区、11区、5区102块、9区126块,新建产能31万吨,当年产油11.5万吨。
  由于低渗透油藏本身因素所致,自渤南油田投注以来,注水井吸水能力呈下降
趋势。针对这个问题,开展了提高注水水质工作,陆续完善了3级水处理系统,以
防止注入水质不合格对油层的堵塞,达到增注的目的。继1987年10月建成日处理能
力10万立方米的1级水处理站以后,1989年5月~1990年4月建成2级水处理站3座。
1990年4月,在渤南5区安装了引进的塞克贝克水处理装置,日处理能力0.5万立方
米。到1990年底,又在渤南油田的9个点安装了KQL-60IS过滤处理装置9座,每座日
处理能力1440立方米。三级水处理系统的建立,使渤南油田注入水的水质得到了明
显改善。
  1990年,河口采油厂采油工艺研究所的技术人员针对渤南油田部分区域水井吸
水能力不断下降、注水压力不断升高的问题,着手实施以酸化增注为主的降压增注
工艺试验。在石油大学协助下,这一年基本完成了实验室研究和现场措施试验。实
验分析表明,渤南油田注水井吸水能力不断下降,主要是由于水质不合格和地层水
敏造成的堵塞。为此进行了防膨压裂、酸浸、普通酸化、合成酸、水力震荡等9项
综合工艺措施的试验,施工78井次,初期成功69井次,成功率88.5%,有效期77天,
平均单井日增注水量34立方米,注水压力下降2.1兆帕,累计增注水量1806万立方
米。
  渤南油田进入全面开发阶段之后,围绕深抽、放大压差生产、提高采液量和减
少气体影响、提高机抽效率,逐步探索形成了三大深抽工艺技术配套系列。1987年,
为适应渤南油田1区、5区、6区井深、液面低、产能低油井的生产,先后建成投产
了渤4站和渤5站两座水力活塞泵系统泵站,各装3ZB泵24台,日供液能力4000吨,
工作压力18.2兆帕。该系统的井下泵包括基本型水力泵和高扬程泵两种,基本型水
力泵的泵深达1750米,高扬程泵的泵深达2700米。平均泵挂深度1735米,平均单井
日产液21吨,对开发渤南油田的低渗透油藏起到了较好的作用。1988~1989年,针
对渤南油田部分油井液量下降、含水上升、产量下降的情况,采用了以长筒泵深抽
为主的增加沉没度而提高泵效的方法。两年共施工50口井,成功30口井,平均单井
日增液13立方米,日增油6.7吨,累计增油22780吨。1989~1990年,在渤南油田大
部分油井动液面深、油气比高、脱气点低、用气锚防气提高泵效效果甚微的情况下,
采用了以小尾管深抽为主的变气害为气利的方法。两年施工64口井,成功51口井,
平均单井日增液16立方米,日增油6.9吨,累计增油27000多吨。

三、中高含水期综合治理开发阶段(1991~1995年)
  这一阶段,渤南油田含水上升,产液量、产油量下降。同时,由于对高温、高
压、深井、低渗透、低孔隙度油藏监测手段和改造油层工艺技术不适应,以致产油
量明显下降,年产油由1990年的162.27万吨下降到1995年的59万吨。
  到1995年底,渤南油田有油井394口,开井329口,日产油1712吨,综合含水70.
6%,采油速度0.59%;累计产油1533.27万吨,采出程度14.5%;注水井198口,
开井144口,日注水8292立方米,累计注水5556万立方米。