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大庆石油学院工程硕士专业学位论文 异常高压层的识别及解释方法研究 摘要 油层厚度是油田精细地质研究、油田地质储量计算和油田开发的重要参数。它的准确与否，不 仅直接影响储量计算的可靠性而且还会影响精细地质工作及对油层砂体发育程度和分布状况的认 识，而异常高压层的识别及解释又是厚度划分工作中急需解决的问题，这个问题处理的合理与否直 接关系到后续对比、水淹等工作的精度及方案的编制。目前，对异常高压层只有一个定性的判断， 而没有量化的标准，导致在实际厚度解释过程中造成漏划或多划的现象。 本项目主要应用大量测井资料，了解异常高压层的分布状况与套损的关系根据异常高压层表 现出的特殊的曲线特征，合理选用电性参数，根据大量的实际资料编制图版，制定划分异常高压层 的定量标准，再运用本井各条曲线综合判断法、邻井对比法、本井上下层对比法结合测井曲线及 精细地质成果，进一步划准异常高压层，并运用动静结合的方法对识别出的异常高压层进行验证， 为今后新井异常高压层的划分提供参考。 通过本项研究，可以大大提高异常高压层的划分精度，为后续方案编制提供了可靠的依据， 及时调整综合治理措施从而达到减少套损的目的 关键词：地质工程：异常高压层；识别；测井曲线；套损；解释方法 a b s t r a c t s t u d yo f r e c o g n i t i o na n de x p l a n a t i o nm e t h o dt oa b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r a b s t r a c t t h er e s e r v o i rt h i c k n e s si st h es i g n i f i c a n tp a r a m e t e ro ft h eo i l - f i e l df i n eg e o l o g i cr e s e a r c h ，g e o l o g i c 代s e r v ec o m p u t a t i o na n dt h eo i l f i e l dd e v e l o p m e n t i t sa c c u r a c yn o to n l ya f f e c t st h er e l i a b i l i t yo fr e 1 w e c o m p u t a t i o nd i r e c t l y , b u ta l s oi n t e r f e r ew i t ht h ef i n eg e o l o g i c a lw o r ka n dt h eu n d e r s t a n d i n go fr e s e r v o i r s a n db o d yg r o w t hd e g r e ea n dt h ed i s t r i b u t i o nm o d e ，w h i l et h ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e rr e c o g n i t i o n a n de x p l a n a t i o ni sa l s ot h eu r g e n tq u e s t i o nt ob cr e s o l v e di nt h i c k n e s sd i v i s i o n , w h e t h e ri ti sr e a s o n a b l eo r n o td i r e c t l yr e l a t e st h ep r e c i s i o n so ff o l l o w i n gw o r kf o re x a m p l em a t c h i n g ，w a t e d l o o d i n ga n ds oo n , a n d a l s or e l a t e st h es c h e m ee s t a b l i s h m e n t a tp r e s e n t , w eo n l yc a na s s e s st h ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r q u a l i t a t i v e l y , b u th a v e n t t h eq u a n t i f i c a t i o ns t a n d a r d ，s oi tc a e e c st h ep h e n o m e n o no fm i s s i n go r o v e r p l u s i n gd e l i m i t a t i o ni nt h ea c t u a lt h i c k n e s se x p l a n a t i o n t h i sp r o j e c ta p p l i e sm a s s i v ew e l ll o gi n f o r m a t i o nm a i n l yt ou n d e r s t a n dt h er e l a t i o n sb e t w e e nt h e d i s t r i b u t i o nc o n d i t i o no fa b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e ra n dt h ec a s i n gd a m a g e w es e l e c tt h ee l e c t r i c a l p a r a m e t e rr e a s o n a b l ya c c o r d i n gt ot h es p e c i a lc u r v ec h a r a c t e r i s t i cw h i c ht h ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r d i s p l a y s w ee s t a b l i s hc h a r ta n df o r m u l a t eq u a n t i t a t i v es t a n d a r dt od i v i d ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r a c c o r d i n gt ot h em a s s i v ea c t u a lm a t e r i a l t h e nw ea p p l i c a t ee v e r yc u r v e ss y n t h e t i c a ld e c i s i o nm e t h o do f t h ew e l l ，o f f s e tw e l lc o m p a r i s o nm e t h o d , t h ew e l l su p p e ra n dl o w e rl a y e rc o m p a r i s o nm e t h o d ，c o m b i n a t e w e l lc u r v ea n df i n eg e o l o g i cs u c c e s s ，t of u r t h e rd i v i d ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r ，a n da p p l i c a t eb o t h d y n a m i ca n ds t a t i cm e t h o dt ov e r i f yr e c o g n i z e da b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r ，t os u p p l yr e f e r e n c ef o r d i v i s i o n so f f o l l o w i n gn e ww e l l s a b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r t h r o u g ht h i sr e s e a r c h , w em a yi m p r o v et h ed i v i s i o na c c u r a c yo f t h ea b n o r m a l l yh i g hp r e s s u r el a y e r g r e a t l y , s u p p l yr e l i a b l er e f e r e n c ef o rt l l ef o l l o w i n gs c h e m ee s t a b l i s h m e n t , a n da d j u s tc o m p r e h e n s i v e a d m i n i s t e rm e a r s u r e j u s ti nt i m e ，t h e ea c h i e v et h eg o a lo f r e d u c i n gc a s i n gd a m a g e 1 ( e yw o r d s ：g e o l o g i ce n g i n e e r i n g ；a b n o r m a l l yh i g l ip r e s s u r el a y e r ；s t a n d a r d ；w e l lc u r e ；c a s i n g d a m a g e ；e x p l a l n a t i o nm e t h o d 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研 究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发 表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确说明并表示谢意 作者签名：垂鞔整 日期： 趔i ：丝 学位论文使用授权声明 本人完全了解大庆石油学院有关保留使用学位论文的规定，学校有权保留学位论 文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权将学位论文用于非 赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有 关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在解密后 适用本规定 学位论文作者签名：邱粕今 日期：硼s 劲 导师签名： 1 e l 期： 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 引言 油层厚度是油田开发的重要参数之一，是后续的油层对比、水淹层解释以及射孔方 案编制的基础，是正确认识油层分布状况和计算地质储量的依据。随着油田开发的逐渐 深入，油田地下状况日益复杂，砂体发育状况和注采不均衡，造成异常高压层逐渐增多， 并成为套损井比例上升的一个主要原因，给油田的开发调整带来一系列的困难。 正常情况下，厚度划分依据油田储油层四性“1 ( 岩性、电性、含油性、物性) 一致 的特点，制定出厚度划分所应用的电性标准，解释人员根据这些标准，对符合标准的油 层解释成表外、砂岩或有效厚度。但异常高压层的出现使一些关键性的测井曲线出现了 不匹配的现象，主要表现在微电极曲线、声波、密度、自然电位、深浅三侧向以及微球 聚焦曲线电性特征不匹配，降低了厚度划分精度和准确度，难以辨别，经常漏划，给后 续的油层对比、水淹层解释和射孔方案编制等工作带来一系列的影响，因此，迫切的需 要研究出一套用于识别、解释异常高压层的实用方法。 本文根据喇嘛甸油田的地质特征，合理选取电性参数，在新系列中，主要可供选择 的有1 2 个电性参数，最终选择自然电位、微电极、密度、高分辨率声波曲线作为研究 电性标准的电性参数。选取套损井区的2 3 口井、7 3 个异常层、4 1 个钙质层、2 0 个油 层，按选层读值规定的要求，分别读出表外层的各项电性参数，即高分辨率声波时差、密 度、微电极、自然电位值，利用标准层比值法和油层比值法分别求出各层相对应的比值， 制定出判断异常高压层的电性图版，从而研制出划分异常高压层的电性标准，准确地将 异常高压层识别出来。并采用各条曲线综合判断法、本井上下相似层对比法、周围邻井 砂体预测分析法等综合分析判断方法，结合划分油层的标准，正确地解释异常高压层，将 漏划或少划的厚度补划上给后续的油层对比、水淹层解释、射孔方案的编制及动态、 开发综合方案的调整提供准确的基础数据，并为套管损坏的防治、新钻井的异常高压层 厚度解释提供了可借鉴的依据。 第l 章喇嘛甸油田概况 第1 章喇嘛甸油田概况 1 1 喇嘛甸油田地理位置 喇嘛甸油田位于黑龙江省大庆市，地形较为平坦，为草原覆盖区，地面海拔高度为 1 4 5 1 5 2 m 。油田北块地势较低，地下水位也比较浅，在雨季形成沼泽。喇嘛甸油田位 于松辽盆地北部的大庆长垣北端，如图卜1 所示。东经1 2 4 。5 3 1 2 5 。5 ，北纬 4 6 。4 0 4 6 。5 0 ；是受构造控制的层状砂岩气顶油田，东西宽6 7 k m ，南北长 1 6 k m ，地势平坦；最大含油面积l o o k m 2 ，石油地质储量8 1 4 7 2 1 0 8 t ；气顶最大面 积3 2 3i ( i i l 2 ，天然气地质储量为5 4 7 1 0 w ； 1 9 6 0 年喇7 2 井获得工业性油流。7 3 年投入开发，目前经历6 个阶段：自喷开采、 注采系统调整、层系调整( 一次加密) 、全面转抽、二次加密、聚合物驱。 图1 - 1 嘲嘛甸油田地理位置图 1 2 喇嘛甸油田构造、断层特征 喇嘛甸构造是位于大庆长垣北端的一个三级构造，为一不对称的短轴背斜，轴向 为北东2 0 。，构造西翼较陡，倾角为1 2 。2 0 。；东翼较缓，倾角为4 。6 。；南端 倾角小于1 0 。，其构造鞍部与萨尔图构造相接；北端以4 。倾角向北倾没，如图卜2 所 示。整个构造被两组北西方向延伸的大断层( 3 7 号和5 1 号断层) 切割，将构造分成南、 中、北三大块。构造共发育大小断层7 5 条，均为正断层，断层走向以北西向为主。 2 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 田卜2 喇嘛甸油田构造特征图 喇嘛甸油田断层特征及目前钻遇断层如图1 - 3 、表卜1 所示： 均为正断层；走向相似，方向性强；北西、北北西方向；断层倾角差距不大，一 般为4 5 。一6 0 。；构造西部断层多，东部少；南多北少；分区明显：孤浅断点分布集中， 北块多，南块少；同一条断层的断距，平面上看，中间大两边小；剖面上看，上部大下 部小。 图卜3 喇嘛甸油田断层分布图 第l 章喇嘛甸油田概况 1 3 储层性质 表i - i 喇嘛甸油田目前钻遇的地层 喇嘛甸油田的储集层以砂岩和泥质粉砂岩为主，储集层主要由细砂岩、粉砂岩和 泥质粉砂岩构成，在纵向上与泥岩呈层状交互分布，如图卜4 所示。 图1 _ 4综合柱状图 砂岩类型为长石砂岩； 砂岩胶结物以泥质为主， 胶结类型以接触式胶结为主， 储层孔隙类型主要为原生粒间孔隙； 喇嘛甸油田属于白垩系松花江群，大部分为河流一三角洲相沉积，高台子油层下 部为湖相沉积。储集层岩石颗粒较粗，但磨圆度比较差。以泥质胶结为主，胶结类型为 4 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 接触型。储集层岩石的润湿性，由上而下从偏亲油逐渐变化为弱亲水。储集层的有效孔 隙度为2 6 ，束缚水饱和度2 3 5 ，原始含油饱和度为7 6 5 。 油田发育萨尔图、葡萄花和高台子三套含油层系，均为陆相砂泥岩沉积，总厚度 达3 9 0 m ，共划分为八个油层组，三十七个砂岩组，九十七个小层( 见图卜5 ) 。 高一组 高二组 高三组 图l - 5 喇嘛甸油田油层组分类围 园 喇嘛甸油田油层层间差异较大，大体可分为三类： 一是大面积稳定分布的高渗透层葡i 卜2 ，属泛滥平原相辫状河沉积体，如图l _ 6 所示。 该层有效渗透率0 4 o 5 l lm 2 ，空气渗透率1 3 1 7 pm 2 。岩石颗粒较粗，中砂 含量在5 0 以上，粒度中值0 1 3 o 2 1 哪，岩石孔隙中值小于0 1 m 左右，大于2 m 的 有效厚度层钻遇率为9 0 9 6 以上，层内纵向上以多段多韵律沉积组合为主。我们称之为一 类油层。 一 陀 旧 旧 旧 一 第1 章喇嘛甸油田概况 围1 - 6 喇嘛甸油田北西块葡i2 沉积相带图 二是大面积分布的中低渗透层萨i i1 - 3 ，萨卜3 与萨4 7 ，属大型河流三角洲分 流沉积体，如图卜7 所示。 砂体分布以长条状、枝状型为主，有效渗透率0 2 o 3um 2 ，空气渗透率0 5 o 9 pm 2 ，岩石颗粒较细，中砂含量在1 0 2 0 9 6 ，粒度中值0 0 9 o 1 6 r a m ，岩石孔隙中值 0 0 6 m ，大于2 m 的有效厚度层钻遇率为6 0 * , 6 以上，称为二类油层。 6 田1 7 喇嘛甸油田北东块萨1 1 4 + 5 沉积相带图 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 三是窄长条的零星分布的油层( 除上述四个油层以外的其它萨、葡、高油层) ，如 图卜8 所示。 有效渗透率一般小于0 2l i 2 ，空气渗透率小于0 5l im 2 ，中砂含量小于1 0 ，粒度 中值0 0 7 0 1 3 m m ，岩石孔隙中值小于0 0 6 m ，大于2 m 的有效厚度层钻遇率为6 0 以 上，这类油层均为小型河流三角洲沉积体和三角洲水下沉积体，俗称为三类油层。 图i - 8 喇嘛甸油田北东块萨9 沉积相带图 总之，喇嘛甸油田位于长垣北端，从沉积来讲距物源较近，故油层发育较厚，厚 油层占的储量比例大，单层有效厚度大于4 m 的油层占油层总厚度的6 0 以上，这些厚 油层以多段多韵律为主，大部分为几个沉积单元叠加而成，层内非均值比较严重。 1 4 流体性质和分布 原油类型：石蜡基型； 地下原油粘度：1 0 3 - n s ； 原始气油比：4 8 m 3 t ： 压缩系数：8 1 x1 0 m p a ； 含蜡量：2 3 ； 原始地层压力：1 1 2 7 肝a ； 油田水型：n a h c 0 3 ； 矿化度：7 1 5 0 m g 1 ； 气项气甲烷含量：9 5 1 ； 溶解气甲烷含量：8 9 8 ： 地面原油粘度：2 2 9 咿a s ： 地面原油相对密度：0 8 7 9 ： 原油体积系数：1 1 1 8 ； 凝固点：2 6 ： 含胶质、沥青质：1 7 5 ： 饱和压力：1 0 7 0 m p a ； 粘度：0 6 m p a s ； 氯离子含量：2 2 7 0 m g l 。 相对密度：0 5 8 8 4 ： 相对密度：0 6 5 6 7 ； 7 第1 章喇嘛甸油田概况 1 5 油藏类型、油气水分布 喇嘛甸油田是一受构造控制的层状气顶油藏。油、气、水分布受构造控制，气在构 造顶部，边部有边水衬托，平面上油气呈环带状分布，由中间向外可分为气区、油气过 渡带、纯油区、油水过渡带，如图1 - 9 所示。气顶面积自上而下交小，最大的萨一组 3 2 3 k m 2 ，最小的萨三组仅1 k m 2 左右。 油( 气) 藏埋藏深度为8 1 3 1 2 0 8 m ，构造高点海拔- 6 8 3 8 m 。整个油( 气) 藏具有 较一致的油气水界面；并具有统一的水动力系统。油气界面在海拔一7 7 0 i i l 左右，油水界 面在海拔一1 0 5 0 m 左右。在井深1 l o o m 以上为纯油段，1 1 0 0 1 1 9 0 n i 为稠油段，1 1 9 0 l l l 1 2 0 8 , 为油水过渡段。构造的含油高度约2 8 0 m ，含气高度约9 0 m ，气顶属于原生气顶。 1 6 油田开发概况 图1 - 9 油气水分布特点 喇嘛甸构造是在1 9 5 9 年的地震普查中，通过地震勘探和一些浅井资料发现的。1 9 6 0 年3 月开始初探，并在该构造第一口探井拉7 2 井萨尔图油层获工业油流，5 m m 油嘴日产 油4 8 t 。1 9 6 0 1 9 6 2 年根据已钻1 0 口探井、资料井资料，计算了油田i i + 级地质储量； 1 9 6 4 年油田进入详探阶段，1 9 6 6 年通过对萨尔图、葡萄花油层的详探，以及利用测网 密度为1 1 k m 的全油田地震细测资料而编制的1 ：2 5 0 0 0 的葡一组油层顶面构造图，证 实了喇嘛甸油田是一个短轴背斜气项油藏。1 9 6 8 1 9 6 9 年对高台子油层进行了详探，并 落实了全油田油、气、水分布状况。1 9 7 2 年为了油田的全面投入开发，又补充开展了试 油( 气) 工作。 1 9 7 3 年编制了油田开发方案，采取先开采油区，暂缓开采气顶区的总体方针，油 藏部分全面投入开发，设计两套层系一套半井网，部署了基础井网和南、中、北块三块 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 的布井方案。1 9 7 3 1 9 7 5 年投产油水井1 0 “口，其中注水井2 9 4 口，采油井7 5 0 口。 采用6 0 0 x6 0 0 m 井距反九点法面积注水开采葡i 卜2 油层，采用3 0 0 3 0 0 m 井距反九点 法面积注水开采萨尔图和葡1 4 及以下油层。 1 9 7 6 年至目前为油田完善调整开发油藏阶段。喇嘛甸油田自1 9 7 3 年投入开发以来， 不断加深对地下油层的认识，及时准确地掌握油田动态和发展趋向，按照各个阶段的特 点和存在问题，适时采取了行之有效的调整方法，使开发效果不断改善，年产1 0 0 0 x1 0 t 以上高产稳产1 4 年。 1 6 1 开发初期( 基础井网) 1 9 7 3 年至1 9 7 5 年为油田开发建设阶段，根据石油部关于。开发喇嘛甸油田必须总 结萨、杏油田的经验，采用先进的技术，力争在1 9 7 4 1 9 7 5 两年内以较少的井数，建 成年产原油8 0 0 1 0 4 t 的生产能力，稳产十年以上，使油田建设和开发都能达到一个新 的水平”的指示精神，于1 9 7 2 年编制了喇嘛甸油田开发方案。在4 0 个专题研究和分析 论证的基础上，制定了符合油藏特点和开发需要的油田开发方式、气顶处理原则、层系 划分和井网部署。 一是在油田开发方式上，采用早期内部分层平衡注水。确保分层注采平衡、分层保 持压力和分层控制含水，使各类油层在开采过程中保持旺盛的生产能力和较高的采油速 度。 二是在对气顶的处理上，积极慎重处理好气顶与油区的关系。为取得迅速提高产量 的主动权，加快油田建设和开发的速度，减少开发初期油田开发和管理的复杂性，油田 开发分两步进行：第一步，集中力量搞好油区的开发，暂缓开采气顶气，保持油气区压 力平衡，维持油气界面相对稳定；第二步，在搞好油区开发的基础上，根据国家的需要 合理开发气顶，有效的利用气顶资源。 三是在层系划分和井网部署上，根据油层性质划分为葡1 1 - 2 油层和萨尔图+ 葡1 4 及以下油层两套开发层系。采用一套半井网反九点法面积注水方式开采，一套井网：采 用6 0 0 6 0 0m 井距反九点法面积注水井网，注水井单注葡1 1 2 油层，采油井合采萨、 葡、高油层，边井距注水井6 0 0 m ，角井距注水井8 4 0 m ；二套井网：采用3 0 0 x 3 0 0m 井 距反九点法面积注水井网，开采萨尔图和葡1 4 及以下油层，边井距注水井3 0 0 m ，角井 距注水井4 2 0 m ，角井位置除一套注水井旁钻一口油井开采萨+ 葡1 4 及以下油层外，均由 一套油井合采；过渡带：萨葡油层组合为一套层系合注合采，采用3 0 0 x3 0 0m 井距反 九点法面积注水井网，边井距注水井3 0 0 m ，角井距注水井4 2 0 m 。 井号命名：一套井网为排号后只有两位数，注水井例如4 - 3 5 ，单注葡i1 - 2 油层； 采油井例如4 3 4 ，萨、葡、高油层合采。此外，在断层区附近，为便于层系间的衔接， 布了4 口葡i 卜2 油层单采井，排号后为三位数，第三位为4 ，如5 - 3 6 4 。二套井网为排 号后有三位数，注水井例如3 - 3 4 2 ，注萨+ 葡i4 及以下油层( 层系调整以后封堵了葡i 4 及以下油层) ，排号后第三位数为2 ；采油井例如3 - 3 4 1 ，开采萨+ 葡i4 及以下油层， 9 第1 章喇嘛甸油田概况 捧号后第三位数分别为1 、3 或0 ( o 字号井与一套注水井同井场) 。 方案共设计开发井1 0 4 4 口，其中采油井7 5 0 口，注水井2 9 4 口。1 9 7 3 年4 月开始 钻井，6 月份开始油水井站建设，7 月份开始投产，到1 9 7 5 年底，方案设计的开发井全 部投产，地面建设全面配套。 1 6 2 层系调整阶段 为解决开发层系划分粗、层间矛盾突出、差油层主要是葡i4 以下油层动用程度低 的问题，“六五”期间全面开展了层系调整工作，将开发层系细分调整为3 5 套。层系 调整的结果。北块构造轴部划分为5 套层系：萨尔图、葡i 卜2 、葡1 4 高1 5 、高1 6 i i1 8 、高i i1 9 及以下油层；中块构造轴部划分为4 套层系：萨尔图、葡1 1 - 2 、葡1 4 高1 5 、高1 6 及以下油层；南块纯油区划分为3 套层系：萨尔图、葡1 1 - 2 、葡1 4 及以 下油层。 ( 1 ) 葡i 卜2 油层调整井( 5 字号井) 1 9 8 1 年首先对葡i 卜2 层系进行调整，在分流线井距6 7 0 m 处布生产井，与二套采油 井同井场，单采葡i 卜2 油层；另外，对断层附近注采不完善的井区，进行了局部调整， 新钻5 口注水井单注葡i1 - 2 油层。 方案设计共1 7 4 口井，其中采油井1 6 9 口，注水井5 口。到1 9 8 2 年底全部投产。 井号命名：排号后四位数，第四位为5 。例如二套采油井4 - 3 4 1 ，同井场葡i1 - 2 油层调整采油井为4 - 3 4 1 5 。 ( 2 ) 葡1 4 及以下油层调整井( 6 字号井) 南块纯油区及北中块靠近过渡带地区，在二套油水井同井场部署了一套开采葡1 4 及以下油层调整油水井，仍采用3 0 0 m 井距反九点法面积井网。同井场原二套注水井封 堵葡1 4 及以下油层。8 2 8 5 年投产了方案设计的4 1 5 口井，其中采油井3 儿口，注水 井1 0 4 口。 井号命名：井号命名：排号后四位数，第四位为6 。例如二套采油井3 - 3 4 1 和3 - 3 5 ， 同井场葡1 4 及以下油层调整井为3 - 3 4 1 6 和3 5 6 6 。另外，层系调整试验区，注水井排号 后三位数，第三位为9 ，采用井布在二套井网注水井与角井连线中点，油水井距2 1 0 m ， 捧号后四位数，第四位数为9 。 ( 3 ) 葡1 4 高1 4 + 5 油层调整井( 7 字号井) 中块构造轴部和北块大部分地区，在二套油水井同井场部署了一套开采葡1 4 高 1 4 + 5 油层调整油水井，仍采用3 0 0 m 井距反九点法面积井网。同井场原二套注水井封堵 葡1 4 高1 4 + 5 油层。8 2 8 5 年投产了方案设计的2 3 8 口井，其中采油井1 7 7 口，注水 井6 l 口。 井号命名：井号命名：捧号后四位数，第四位为7 。 ( 4 ) 高1 6 + 7 及以下或高1 6 + 7 高i i1 8 油层调整井( 8 字号井) 中块构造轴部和北块大部分地区，除上部部署了一套葡1 4 高1 4 + 5 油层调整油水 1 0 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 井外，下部油层又在二套井网斜错2 1 0 【位置部署了一套高1 6 + 7 及以下或高1 6 + 7 高i i 1 8 油层调整油水井，仍采用3 0 0 m 井距反九点法面积井网。8 2 8 5 年投产了方案设计的 3 1 9 口井，其中采油井2 4 1 口，注水井7 8 口。 井号命名：井号命名：排号后四位数，第四位为8 。 ( 5 ) 高1 9 及以下油层调整井( 4 字号井) 在北块构造轴部地区，因高1 6 + 7 及以下油层厚度大，原油性质差异也较大，故将 高1 6 + 7 及以下油层分为高1 6 + 7 高i i1 8 和高i i1 9 及以下油层两套层系；下部高i i1 9 及以下油层调整井也布在原二套井网斜错2 1 0 m 位置，与上部高1 6 + 7 高i i1 8 油层调整 井同井场，仍采用3 0 0 m 井距反九点法面积井网。8 2 8 5 年投产了方案设计的9 8 口井， 其中采油井7 0 口，注水井2 8 口。 井号命名：井号命名：排号后四位数，第四位为4 。 在层系调整的同时，1 9 8 4 年对萨一组内含油边界至萨二组内含油边界( 四条带) 进 行了开发，为防止原油外流，主要是布采油井。8 4 年投产了方案设计的1 0 7 口井，其中 采油井1 0 5 口，注水井2 口。 层系调整井合计1 2 3 7 口，加上四条带钻井1 0 7 口，五年共钻井1 3 4 4 口，调整后井 网密度为3 2 9 w e l l k m 2 ，共建成生产能力3 8 4 1 矿t ，新井投产后的主要指标均达到了 方案设计要求，年产油量一直保持在i1 4 0 1 0 t 左右。 1 6 3 注采系统调整阶段 为解决注采失衡的矛盾，恢复和保持地层压力，开展了两个注采系统调整矿场试验 ( 即萨葡油层注采系统调整试验和高台子油层注采系统调整) 和多项数值模拟研究。在 此成果指导下，采用了两排注水井中夹三排采油井的调整方式。1 9 8 8 1 9 9 2 年全油田共 转注油井2 1 6 口( 包括试验区) ，把反九点法面积注水改为局部五点法或行列注水，使 全油田油水井数比由调前的3 2 3 降至2 0 7 。油井转注后，改变了液流方向，提高了储 量动用程度，根据水驱曲线和数值模拟预测，最终采收率可提高1 5 2 0 个百分点， 调整区的地层压力得到了恢复，改善了开采压力系统。产油量在转注后4 5 个月可恢 复到转注前水平，自然递减率减小2 3 个百分点 1 6 4 二次加密调整阶段 为挖掘表内差油层和表外储层的剩余油潜力，开展了二次井网加密调整。在层系组 合上，根据层系组合的原则以及可调厚度，同时考虑与原井网的协调关系，以及试验结 果，将各地区分别划分组合为l 2 套层系。 ( i ) 萨葡、萨葡高、萨高1 4 + 5 或萨高1 1 3 差油层加密井( 2 字号井) 在过渡带一、二条带部署了一套萨葡差油层加密井； 纯油区边部部署了一套萨葡高差油层加密井； 油田北块构造东翼萨一组和萨二组气顶边界之间以及油田中块部署了两套差油层 第1 章喇嘛甸油田概况 加密井，上部油层萨尔图高1 4 + 5 为一套； 油田南块构造轴部高绦台子油层较发育，部署了两套差油层加密井，上部油层萨尔 图高1 1 3 为一套。 上述四套差油层加密井均采取在二套井网井排上井间布井，采油井排上井问布采油 井，注水井排或间注间采井排上井间布注水井，新老井构成1 5 0 3 0 0 m 行列注水井网。 井号命名：排号后四位数，第四位数为2 。 ( 2 ) 高1 6 + 7 及以下或高1 1 4 及以下差油层加密井( 1 、3 字号井) 在北块构造轴部气顶发育地区部署了一套高1 6 + 7 及以下差油层加密井。其中改五 点法井区采用了斜行列布井方式，两排注水井夹一排采油井，注水井排井间布注水井， 采油井排井间布采油井，新老井构成1 0 5 x 2 1 0 m 斜行列注水井网。其它地区在4 、8 字 号层系调整井排上井间布井，采油井排上井间布采油井，注水井排或间注间采井排上井 间布注水井，新老井构成1 5 0 3 0 0 m 行列注水井网。 北块构造东翼和中块二次加密调整两套布井区，下部高1 6 + 7 及以下差油层为一套， 在4 、8 字号层系调整井排上井间布井，采油井排上井间布采油井，注水井排或间注间 采井排上井间布注水井，新老井构成1 5 0 3 0 0 m 行列注水井网。 南块构造轴部二次加密调整两套布井区，下部高1 1 4 及以下差油层为一套，布在6 字号层系调整注水井与角井连线中点2 1 0m 处，新井构成3 0 0 3 0 0 m 行列注水井网。 井号命名：排号后四位数，第四位数为l 或3 。改五点法地区二套井网油水井左上 角的加密井第四位数为3 ，右下角的加密井第四位数为1 ；其它地区加密井第四位数为l 。 在二次加密调整方案编制过程中，为了挖掘厚油层潜力，布署了8 口高效井。井号 命名：井号前加m ，例如3 - m 3 2 1 。在方案实施过程中，共确定了4 5 口高效井。由于高 效井井位上缺少开采薄差油层和表外储层的二次加密调整井，因此在同井场又布1 9 口 二次加密井。井号命名：井号前加新，例如高效井9 - 3 2 1 2 ，同井场新布二次加密井为 9 一新3 2 1 2 。 共设计油水井1 1 4 4 口，其中采油井6 5 6 口，注水井4 8 0 口，聪明井8 口。方案实 施工作到1 9 9 5 年底全部结束，设计聪明井实际钻井并投产6 口，取消2 口，在用做聪 明井的1 9 口加密井同井场补钻了“新”字号二次加密井，这样共投产油水井1 1 6 1 口。 1 6 5 三次采油阶段 ( 1 ) 主力油层三次采油 井网部署： 为挖掘厚油层剩余油潜力，葡i 卜2 油层分区块投入聚驱开发。在聚合物驱井网部 署上，喇南试验一区采用2 1 2 m 五点法面积井网，除原井网合采井和葡i i - 2 层系调整井 代用外，在二套井同井场新布葡l l - 2 油层单采井，在二套井斜错2 1 2 m 处布注入井。喇 南试验二区采用3 0 0 m 行列井网，注水井排同井场布注入井，原井网合采井和葡i 卜2 层 系调整井代用。北东块和南中块东部采用了试验一区的布井方案，共设计聚驱加密井6 1 5 大庆石油学院工程碗士专业学位论文 口，其中采油井2 4 9 口，注入井3 6 6 口。2 1 2 m 五点法面积井网具有注入速度高，油井见 效快效果好等优点，但由于部分采油井与二套注水井同井场，因此不利用上返油层的聚 合物驱油。3 0 0 m 行列井网上返时适合于原水驱井网，但注入速度低，增油效果较差，同 井场两口注水井容易互窜，针对这些问题，北北块采用了2 4 0 x 3 0 0 m 行列井网，注入井 排的井距变为2 4 0 i n ，即克服同井场问题，又可提高注入速度，但井距仍偏大。北北块设 计聚驱加密井9 0 口，其中注入井6 9 口，采油井2 1 口。但仍存在葡i1 - 2 注水井点改采 油井点和在断层附近存在死油区的问题，针对各投产区块存在的问题，在北西块和南中 块西部布井方案编制工作中，通过对多种布井方案的分析对比，以及对该区块地质及开 发特点的研究，设计出北东方向2 1 2 m 斜行列井网，其中北西块布井2 6 6 口，采油井1 2 2 口，注入井1 4 4 口；南中块西部布井1 7 2 口，采油井8 5 口，注入井8 7 口，该井网克服 了葡i 卜2 注水井点改采油井点、上返层水井改油井、合采井代用以及同井场等问题， 注入井与注入井之间、采油井与采油井之间以及排距均为2 1 2 m ，注采井距2 3 7 m 比较适 中，井排方向与断层延伸方向垂直不存在死油区，优点较多，预计可获得较好的聚驱效 果。 井号命名： 2 1 2 , 五点法面积井网：采油井排号后三位数，在二套井网油水井号前加p 。例如注 水井5 - 3 4 2 和采油井5 - 3 5 1 同井场新布葡i1 - 2 主力油层聚驱加密油井为5 - p 3 4 2 和 5 - p 3 5 1 ：注入井排号后四位数，第四位数为5 。例如采油井5 - 3 4 斜错2 1 0 m ，新布注入 井5 - p 3 4 5 5 ，单注葡i 卜2 油层： 3 0 0 x 2 4 0 m 行列井网：排号后三位数，采油井在二套井网油井井号前加p 。例如采油 井6 - 1 5 1 ，同井场新布葡i 卜2 油层加密聚驱油井6 - p 1 5 1 ；注入井在其左侧的二套井网 注水井井号前加p 。例如注水井6 - 1 4 2 左侧6 0 m 即6 - 1 4 3 右侧2 4 0 m 新布葡i 卜2 油层加 密注入井6 - p 1 4 3 ，6 - 1 4 2 右侧1 8 0 田新布加密注入井6 - p 1 4 2 ： 2 1 2 北东向斜行列井网：采油井在二套井网或高i6 i i1 8 油层调整井( 8 字号) 井 号前加p ，排号后分别为三位和四位数，例如采油井7 - 2 0 3 ，同井场新布葡i 卜2 油层加 密聚驱油井7 - p 2 0 3 ：采油井7 - 2 0 8 8 ，同井场新布葡i 卜2 油层加密聚驱油井7 - p 2 0 8 8 。 注入井在其邻近的二套井号前加p ，第四位是0 或5 ，例如注水井6 - 2 0 2 右上方1 0 6 m 处 新布葡i 卜2 油层加密注入井6 - p 2 0 2 0 ，6 - 2 0 2 左下方1 0 5 m 处新布葡i 卜2 油层加密注 入井5 - p 2 0 2 5 ；合采井6 2 l 右上方1 0 6 m 处新布葡i1 - 2 油层加密注入井6 - p 2 1 0 0 ，6 - 2 1 左下方1 0 6 m 处新布葡i 卜2 油层加密注入井6 - p 2 1 0 5 。 ( 2 ) 二类油层三次采油 注聚层段划分 根据目前取得的认识，喇嘛甸油田属河流相沉积的萨i i 卜2 高i4 + 5 油层( 扣除葡 i 卜2 油层) ，做为注聚的主要接替潜力层已达成共识，纵向发育厚度大，砂岩7 1 6 m ， 有效4 5 7 m ，1 6 个砂岩组，2 6 个小层。但如何合理优化组合，直接影响着油田的长远发 展和采收率提高幅度等关键问题，在充分考虑油层性质、有效厚度界限、储量规模、渗 l ， 第1 章喇嘛甸油田概况 透率级差、隔夹层发育、老井网对应调整工作量、工艺条件等基础上，将萨i i l 一2 高 i4 + 5 油层纵向优化细化为6 套注聚组合层段。每个组合层段的有效厚度在7 8 m ，考 虑到产量接替和工艺条件，确定首先上返萨1 1 1 4 1 0 层段，逐层上返4 套，最后下返2 套，为油田的产量接替和可持续发展奠定基础。二类油层聚驱提高采收率按8 测算，预 计增加可采储量3 8 0 7 1 l o t 。 合理井网井距优选 已注聚区块实践证明井网对砂体的控制程度是决定聚驱效果的关键因素，聚驱井网 井距直接影响着聚合物的注入速度和采液速度，决定了注入周期、见效时间、见效程度、 接替稳产时机，最终影响采收率提高幅度，因此，合理的井网井距是聚驱开发的基础和 前提。 结合各类储层发育状况，兼顾到再次上返和下返层段，通过对不同井网井距下砂体 控制程度和整体经济效益的对比分析，优选了注采井距1 5 0 m 的五点法面积井网。以油 田北北块为例，将井网及钻遇砂体作为底数，按厚度加权平均和注采连通方向( 四向碾 平) 统计北北块不同井网井距下，井网及砂体控制程度。 通过统计看出，1 5o i i i 的五点法面积井网适应二、三类油层发育特点，井网控制程度 高，可获得较高的原油采收率。形成了。一套井网、逐层上返，优化井距、合理注聚” 聚驱开发模式。 上返规划 如果按葡i1 - 2 油层聚驱区块上返，每个区块面积在1 2 o k m 2 以上。将会带来以下 矛盾：一是由于井网加密和系统改造，措施及地面工程工作量多且年度工作量过于集中， 最高年钻井数达到9 2 0 口，给工作量实施和管理带来一定的难度；二是区块产液量、产 油量变化幅度较大，最高与最低年产液量相差2 倍以上，造成产量衔接难度大，地面设 备负荷波动较大；三是上返区块闲置时间较长，最长闲置时间长达3 5 年。 针对上述问题，将喇嘛甸油田葡i1 - 2 油层的5 个注聚区块细分为1 0 个上返注聚区 块。首先于2 0 0 6 年上返北北块一区，2 0 0 7 年上返北东块一区( 表1 - 2 ) ，按照地面注入 设备状况，逐区块进行首次上返和再次上下返。这样有效解决了年度工作量过于集中、 地面设备负荷波动大、注入设备闲置时间长等问题，并能有效实现产量的平稳接替。 1 4 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 表1 - 2喇嘛甸油田首返层分区块上返规划表 采用1 5 0 m 五点法面积井网，除收边井注采井全部新钻，新井均匀部署在基础井网 四个斜对角1 0 6 m 处。 新钻井井号命名 以基础井网为基础，新布采油井、注入井全部采用4 位井号，在新钻井井号前加“p s ”， 尾数分别为“1 ”、“2 ”、“3 ”、“4 ”，在基础井上方的采油井为“1 ”，下方的采油井为“3 ”； 在基础井上方的注入井为“2 ”，下方的注入井为“4 ”。 截止到2 0 0 6 年年底全油田共有油、水井4 7 0 8 口，其中采油井2 7 3 7 口，注水井1 9 5 7 口，注采气井1 4 口，井网密度4 7 0 8 口k m 2 。累积注水2 1 1 7 1 0 8 m 3 ，累积产油2 8 9 x 1 0 。t ，综合含水9 3 6 4 ，采出地质储量的3 5 4 4 ，采出可采储量的8 7 3 2 。 第2 章对套损及异常高压层的认识 第2 章对套损及异常高压层的认识 随着油田开发的逐渐深入，油田地下状况日益复杂。保持油层压力开采是油田开发 的一条重要经验，一般都采用人工注水、保持油层压力开采的方法。这是延长油田高产 稳产期的有效方法，也是提高油田最终采收率的有效途径。因此，油层压力的大小，不 仅与油田开发方式有关，而且还与油田高产稳产期长短、最终采收率高低、经济效益好 坏有关。 2 1 油、气层压力 2 1 1 地层压力： 地层压力又称孔隙流体压力，是指地层孔隙内流通所承受的获得压力。1 。如果该流 体是油或天然气，就称为油层压力或气层压力。油、气未开采之前，各处的地层压力相 对平衡，投入开发后，平衡状态遭到破坏，油( 气) 层压力与油( 气) 井井底之间产生 压差，使油( 气) 层内的油( 气) 流入井底，甚至喷出井口。 2 1 2 地层压力来源： ( 1 ) 上覆岩层压力 上覆地层压力又称地静压力，是指上覆岩层岩石骨架