胜利油区新区产能建设状况及提高运行质量的措施方向

如题所述

孙焕泉 杨勇 徐龙云 宫丽清 赵小军

参加工作的还有:李浩,冯义娜,范智慧,王滨,马妤.

摘要 新区产能建设是油田开发的一项重要工作,在开发投资中占有较大的比例。通过对胜利油区“八五”以来新区产能建设状况跟踪分析,总结了新区产能建设的特点及成功的做法;对新区开发效果和经济效益进行了经济效益后评估;结合工作中的主要做法和存在的问题,提出了提高产能建设运行质量的主要措施。对提高新区产能建设的运行质量具有重要的指导意义。

关键词 胜利油区 新区 产能建设 经济效益 措施方向

一、引言

“八五”以来,胜利油区累计实施新建产能区块375个,新建产能1509×104t。到1999年底,“八五”以来的新区含油面积共577km2,动用石油地质储量7.2994×108t,占全局动用储量的21.9%。在现有井网及工艺技术条件下预测可采储量1.4234×108t,采收率19.5%。1999年,新区产油912×104t,占油区总产量的34.2%,采油速度1.25%;累积产油5649×104t,地质储量采出程度 7.7%,采出可采储量的39.7%;剩余可采储量8585×104t,占油区剩余可采储量的36.2%;综合含水量71.4%。

进入“九五”以来,新区产能建设的阵地越来越分散,区块多,规模小,建设难度不断加大。新区动用储量品位变差,油藏类型更加复杂,动用难度增大。因此,有必要对近十年来新区产能建设工作的主要做法进行总结,评价新区产能建设的经济效益,指出工作中存在的问题和不足,提出提高其运行质量的措施。

二、“八五”以来新区产能建设分析评价

1.新区产能建设概况

孙焕泉,尚明忠,何端辰等.胜利油区“九五”油田开发规划(油藏工程).胜利石油管理局,1996.

“八五”以来,胜利油区共实施新建产能区块375个,含油面积577km2,动用地质储量7.2994×108t,平均每块动用储量 195×104t,新建产能 1509×104t,平均采油速度2.1%,共钻新井3445口,总进尺694×104m,万米进尺建产能2.2×104t。

从“八五”以来胜利油田新区产能建设历程可以看出(图1),自1993年以来,每年

图1 胜利油区新区产能建设历程图

新建产能区块均在40个以上,新区动用储量除1995年较低以外,其余几年均在7000×104t以上,新建产能在1993、1994年达到200×104t以上。近几年产能建设规模呈下降趋势,1999年降至150×104t。由于产能建设区块的品位越来越差,采油速度从“八五”期间的2.4%降至“九五”期间的1.8%。

通过对“八五”以来新建能力区块的达标情况对比可知,区块达标率由“八五”的52%上升到“九五”期间的60.5%,达标区块的动用储量由“八五”期间的60.5%下降到“九五”的55.2%,达标区块建成能力从“八五”的62.1%降至“九五”的56.7%。

2.新区产能建设的特点

(1)新区产能建设的领域逐步扩大

进入“九五”以来,新区产能建设由陆地向海上扩大,海上新建能力的比例从“八五”期间的11.4%上升到“九五”的28.5%;同时,陆上产能建设领域向砂砾岩体、火成岩油藏、潜山油藏及超稠油等扩展,如火成岩油藏为“九五”期间新动用的油藏类型。从1996年开始,经过科研攻关,胜利油区1998年相继动用了4个火成岩油藏,动用储量769×104t。

(2)新区产能建设的难度进一步加大

“九五”以来,新区产能建设的阵地越来越分散,区块多,规模小,建设难度不断加大。“九五”与“八五”相比,平均每块建产能力由4.4×104t降为2.9×104t;新区动用储量品位变差,动用难度增大,低渗、稠油、浅海等难采储量的比例由“七五”期间的28%上升到“八五”期间的51%,“九五”期间达到61%;陆上当年滚动建产能的比例不断加大,目前,陆上新区产能建设工作基本处于“找米下锅”的被动局面,“八五”期间,陆上当年滚动建产能占陆上建产能的47.4%,“九五”期间上升到63.8%。

(3)前期研究力度进一步加大

“九五”期间,通过加大前期研究的力度,充分应用新技术新工艺,新区产能建设水平上了一个新台阶。主要表现在以下两个方面。

第一,“九五”期间,针对油藏类型更加复杂,开发难度大的特点,通过科技攻关,取得了新的突破。首先是通过推广应用约束地震反演储集层预测技术,提高了对窄河道油藏的认识能力,桩106等窄河道油藏的滚动勘探开发取得突破;其次,通过对商741、罗151等火成岩油藏开展技术攻关前期研究,形成了比较完善的火成岩油藏描述技术,对火成岩油藏的开发动用获得突破;此外,针对草古1潜山储集空间分布规律及连通状况不清,油水关系复杂,油稠的特点开展了系统的前期研究,取得了很好的开发效果,灰岩潜山特稠油油藏的开发取得了新的突破。

第二,通过加大新技术新手段的应用推广力度,提高了新区产能建设的水平。“九五”期间,推广应用了一系列的新技术,如水平井技术已经成功地应用于新区的整体开发;约束地震反演技术在海上埕岛油田的馆陶组、桩106等地区对其储集层预测方面发挥了较大的作用;油层保护工作已经开始应用于新区产能建设的全过程;采油工艺配套新技术也已经成功地应用于新区产能建设中难采储量的开发。

“九五”期间,新区产能建设万米进尺建产能从“八五”期间的2.0×104t上升到“九五”期间的2.5×104t。产能建设效果有了明显的提高,主要有两个方面的原因:一方面是由于海上新区的大规模投入,海上“九五”期间万米进尺建产能6.8×104t;另一方面,陆上在“九五”期间产能建设难度进一步加大的情况下,通过加大前期研究的力度,广泛采用新技术,万米进尺建产能从“八五”的1.9×104t上升到“九五”的2.0×104t。

3.新区产能建设的主要做法及效果

(1)加大开发准备力度

“九五”前四年,针对储集层、产能等研究,开展三维地震特殊目标精细解释约1250km2,平均每年部署开发准备井90口左右,为产能建设方案的科学编制提供了保证。

(2)加大前期研究力度,深化油藏认识,提高方案设计水平

进入“九五”以来,在新区产能建设中,特殊岩性油藏、复杂岩性油藏及特稠油油藏等难采储量的比例较大,针对这种情况,加大前期研究力度,对重点产能建设区块设立专项研究资金支持,大力开展新区前期研究,深化油藏认识,提高方案设计水平。

(3)加强滚动勘探开发,扩大新区建设规模

充分应用科学的工作程序与先进的配套技术,使滚动勘探开发不断取得新进展,“九五”前四年滚动钻井298口,累积新增探明储量1.006×108t,平均每年新增探明储量2515×104t,高于“八五”期间的平均每年新增探明储量1793×104t,平均每口井探明储量34×104t。

(4)充分应用水平井、测井约束地震反演、采油工艺配套等新技术,提高新区建设水平

水平井技术经过近几年的攻关与配套完善,1998年成功地应用于新区开发建设,在营93、辛151、利33等区块应用了水平井技术进行整体开发。通过加强工艺配套、优化方案部署,“九五”前三年共动用陆上难动用储量1亿多吨,建产能力200×104t,占全局陆上建产能的50%。

(5)加快海上埕岛油田产能建设

1995年,针对埕岛油田主力含油层系馆陶组开辟了先导试验区,解决了在少井条件下,利用钻井、测井、地震等资料追踪描述砂体的技术问题,取得了一整套馆陶组油藏开发技术和经验,使埕岛油田全面进入开发阶段。至1999年底,海上累积动用储量1.2123×108t,累建产能246×104t,累计产油732.5×104t,为胜利油区产量稳定作出了贡献。

(6)搞好方案优化和经济评估,提高开发投资效益

通过不断加强对产能建设的项目评估,强化跟踪分析和调整,提高了项目的投资效益。四年停、缓建40个区块,增建54个区块(当年探明,产能和效益较高的区块),万米进尺建产能达到2.5×104t的高水平。

三、新区产能建设经济效益分析

1.1996~1998年新区新井低效井测算分析

通过新区新井经济极限初产测算新区低效新井,制定新区新井的筛选标准,最后测算了陆上新建能力区块的低效新井。从1996年新区新井的测算结果来看,1996年钻新井317口,共有低效井78口,占24.6%,月产油量2775t,占4.1%,平均单井初产油3.35t/d,平均单井综合含水量74.2%。78口低效井平均单井初产油低于4t/d,当年即关井近40口,开井率低于50%。到1999年底,开井少于20口井,单井产油低于2t/d。78口井中,四年单井累计产油量最高仅为3376t(经测算,油田新区新井平均单井经济极限累积产油量为1×104t左右),平均单井累计产量为1071t。

表1 1996年新区产能建设经济效益后评估结果表

2.1996年陆上新区产能建设经济效益后评估

经济后评估是在所建项目投资完成以后进行的(表1)。

本文以1996年新建能力区块为例进行经济后评估,固定资产的折旧一般取8年,所以后评估工作评价期取8年,1996~1999年为已开发期,2000~2003年为预测期。1999年以后的原油成本和费用是以1998年为基础预测的。评价中原油价格的选取分为两个阶段,已开发阶段按每年实际原油价格加权平均值取值。预测阶段原油价格按1000元/t计算。商品率按每个油田的实际发生值计算,预测期按1998年值测算。

本次评价主要针对1996年陆上稀油新区产能建设区块,总计21个块,储量4754×104t,占陆上局主体产能建设区块的80%,建产能82×104t,占79%。其中内部收益率大于6%的区块18个,占评价区块的85.7%,产能65×104t,占79.3%,内部收益率小于6%的区块3个,占评价区块的14.3%,产能17×104t,占20.7%。

对经济效益达标的18个区块及不达标的3个区块做了对比分析,18个区块平均单井初产油15t/d,低效井的比例为20.0%,内部收益率为6.1%~95.9%;3个不达标区块平均单井初产油则在10t/d以下,低效井的比例高达30.0%,内部收益率均低于1%。

四、新区产能建设存在的主要问题

统计分析了1991~1998年陆上(不包括海上、八面河油田和油公司)新区产能建设区块共226个,储量4.7129×108t,占全局陆上新区的85.6%,建产能1003×104t,占86.6%。其中,产量未达到产能指标的区块共有99个,占统计区块数的43.8%,动用储量1.9214×108t,占40.8%。

通过对“八五”以来新建能力区块的开发效果的跟踪评价,认为新区产能建设主要存在以下几个问题。

1.部分区块开发准备工作不足

(1)部分区块对新区产能建设的风险估计不足

从目前新区产能建设的特点来看,区块分散,面积小,低品位储量逐年增加,地质条件复杂的区块越来越多,加之基础资料缺乏、开发准备工作不充分等因素的影响,大大增加了新区产能建设的风险性。因此,能不能建产能,是否具备新区产能建设的物质基础和开发条件等产能建设的风险性问题已经成为新区产能建设必须重视的问题。

地质条件非常复杂的油藏类型在陆上新区占有较大的比例,浊积岩岩性油藏、火成岩油藏、碳酸盐岩油藏以及低弯度曲流河、三角洲平原分流河道和三角洲前缘水下分流河道沉积的窄河道“泥包砂”砂岩油藏等,其区块数占52%。这些油藏在地质认识上的难度加大了产能建设的风险性。

在统计的99个未达标区块中,共有23个区块由于储量风险性太大,投入开发前认识不足,导致产能建设效果不好,占未达标区块个数的23.2%,动用储量共2238×104t,占12%。

如樊23块沙三中岩性构造油藏,含油面积2km2,地质储量229×104t。渗透率2.23×10-3μm2,孔隙度12.8%,为特低渗透油藏。具有油水同层多、含水饱和度高、天然能量低的特点,为一地质条件很差的区块。1993年建产能,设计产能3.3×104t,实际产能相差近1/2,15口投产井平均单井产油仅4.3t/d,有9口井为低效井。由于对该块物质基础的风险性估计不足,导致产能建设效果较差。

实践证明,在开发准备阶段,对区块的物质基础条件进行充分的风险分析,对建产能的时机是否合适进行深入的论证是非常有必要的。

(2)部分区块开发准备基础工作比较薄弱

开发准备基础工作是指基础资料的采集,针对区块的具体情况开展室内实验、现场先导试验和现代试井等工作。

陆上新区的部分区块存在开发前期准备基础工作不足的问题。尤其是小产能块(指产能小于3×104t的新建能力区块),在资料录取方面与较大产能区块相比,所做工作明显不足。据了解,较多小产能区块的资料是从其他区块借用的,直接影响了方案设计的质量。

由于新区产能建设试采时间较短,影响了区块的产能评价。上述产能建设效果较差的23个区块从试油试采资料来看,平均单井产油23t/d,开发方案设计平均单井配产15t/d,方案实施后实际初产油不足7t/d,说明这些区块的试油试采资料不能反映油藏的实际情况,对区块的产能评价造成了较大影响。

从陆上新区状况来看,部分区块的孔渗饱、毛管曲线、相渗曲线、润湿性、敏感性分析和高压物性等室内试验资料较少,通过资料的借用和类比而设计的开发方案存在一定的风险性。据统计,有16个区块由于储集层敏感性认识不清,方案实施后造成油层伤害,严重影响了这些区块的产能建设。

2.开发方案编制中存在的问题

(1)储集层认识不清,影响了方案设计质量

在产能不达标的99个区块中,地质认识不清是方案不达标的主要原因。这样的区块共有53个,占未达标块数的53.5%,动用储量9134×104t,占47.5%。

在统计的226个区块中,构造变化较大的只有12个区块,占5.3%,主要为“八五”期间的产能块。近几年,三维地震基本覆盖产能建设新区,利用三维地震资料可以完成比较精细的构造解释。因此,对构造的认识已经不是影响新区产能建设效果的重要因素,而储集层认识不清是目前影响新区产能建设效果的主要原因。

目前,浊积岩岩性油藏、窄河道砂岩油藏、特殊岩性油藏以及复杂断块油藏已经成为胜利油区产能建设的主要阵地,多数新建能力区块具有储集层平面变化大、断裂系统和油水关系复杂、非均质性严重等特点,使储集层认识的难度越来越大,储集层认识不清直接影响了新区方案的设计质量。

以浊积岩岩性油藏为例,该类油藏平面非均质性严重,砂岩厚度在平面上变化快,储集层物性变化大,大部分为低渗透油藏,局部存在中高渗透带,使储集层认识比较困难,储集层认识不清是影响该类型油藏产能建设效果的主要问题。“八五”以来,统计该类油藏共有68个产能建设区块,储量1.3136×108t,其中未达到产能指标的有37个区块,占未达标区块数的37.4%(“未达标”指没有达到方案设计的产能),是99个未达标区块中比例最高的油藏类型。其中22个区块由于对储集层空间变化认识不清,井位部署不合理,造成较多空井及低效井的产生;有16个区块由于对储集层敏感性认识不清,导致油层保护工作不到位,造成地层污染,注水困难;有11个区块的方案由于储集层的变化而调整方案。

(2)地层能量认识不清,导致开发方式选择不当

地层能量估计偏低 统计新区中有5个区块对地层能量估计偏低,方案设计注水开采,实施后发现地层能量充足,没有必要注水。例如商44-1块为反向屋脊式油藏,方案设计注水,由于实施后边水能量充足,2口注水井注水后又停注,影响了区块开发的经济效益。

地层能量估计偏高 有23个区块地层能量估计偏高,储量2158×104t。方案没有设计注水,导致地层能量亏空严重,产量递减大,平均年递减率为43%。油井供液普遍不足,开井率低,其中有14个区块低效井的比例高达40%。

地层能量亏空的问题能否得到有效解决,将直接影响区块的开发效果。如渤南油田的罗352块,由于没有注水,3年地层压力下降6MPa;针对地层能量不足的问题,第4年实施注水后,单井供液情况明显改善,单井日产量由不足6t上升到9.4t,地层能量稳定。

(3)部分区块方案优化不到位

开发方案优化是提高新区效益行之有效的措施。如垦622-623块为1999年新建产能区块,应用数值模拟技术对方案进行多方案对比优化,仅16口开发井建成能力6.5×104t,目前,该区块平均单井产油21.5t/d,当年产油7.2×104t,取得了很好的开发效果。

目前,新区产能建设区块中复杂岩性油藏比例高,不确定因素多,油藏工程优化显得非常重要。从统计的情况来看,小于3×104t的产能块,开发方案设计过于简单,特别是油藏工程各项参数的优化,如产能大小、井网井距的优化、注水可行性评价等诸多方面的论证比较欠缺,较多区块没有通过多方案优化对比来优选最佳方案,实施后风险性较大。

(4)开发方案经济评价力度不够

胜利油区对产能在3×104t以上的区块统一组织经济评估,包括开发方案设计、采油工程、地面工程等各个方面的经济评价工作。根据评价结果,停建、缓建了一些区块,提高了新区产能建设的经济效益。与之相比,低于3×104t的产能块经济评价工作差距较大,这些区块经济评价工作没有统一的标准和审核机制,没有真正起到经济评估应起的作用。

3.开发方案实施过程中存在的问题

(1)方案实施后及时跟踪调整不及时

目前,新区产能建设区块多数为复杂岩性油藏,地质认识上的不确定因素越来越多。从“八五”以来陆上新区产能建设的实践来看,在方案实施过程中,没有及时进行跟踪分析和井位调整的区块,空井及低效井比例较高,较大程度地影响了区块产能建设效果。

有25个区块在储集层认识不清的情况下,在实施过程中钻井一次到位,新井完钻后发现储集层变差,致使空井和低效井的比例很高,占完钻新井的32%以上。如大芦湖油田樊23沙三中7砂组为岩性构造油藏,1993年动用,该块由于部署方案时对地质认识不清楚,在实施过程中钻井一次到位,造成了大量的低效井,钻井19口,低效井9口,严重影响了该块的开发经济效益。

方案实施过程中的跟踪调整工作非常重要。例如海上埕北4C井组,原方案设计以Ng1+2为主要目的层,设计3口水平井,4口直井进行开发,根据埕北4C-1井完钻情况,主要目的层变薄,但在Ng3~5发现30多米厚油层,根据该井情况及时进行跟踪反演,对方案重新进行了调整,改为打5口直井。调整后的3口井平均钻遇油层7层32.6m。该块为1999年埕岛油田的新建产能块,根据跟踪反演结果,共调整井位 11口,多钻油层110m。陆上如义112区块,实施过程中通过跟踪分析发现义112-9井储集层变差,及时对方案进行了调整,原设计的3口井不打,避免了低效井,同时在油井投产好的部位又向外滚动了6口井。该块1997年建产能4×104t,当年年产油超过6×104t。

(2)部分区块注水工作滞后

在226个区块中,统计能量较弱的共147个区块,储量2.9461×108t,占62.6%。其主要包括以下两种油藏:①封闭性油藏,共41个油藏,储量7424×104t,占25.2%;②边底水较弱的油藏,共106个单元,储量2.2038×108t,占74.8%。

在147个地层能量较弱的区块中,有67个区块由于方案设计注水而没有注水或注水效果差,造成地层能量亏空严重,油井供液不足,影响了这些区块的产能建设效果。

方案设计注水而具体方案实施没有注水的有16个单元,储量1899×104t,分析没有实施注水主要有以下几个方面的原因:①主观上的原因,如某些区块初期产能较高,考虑注水后会损失掉部分产量,没有实施注水;②地质条件的限制,如复杂小断块,块小、薄油层、砂体连通差、储集层水敏严重等油藏,无法实施注水;③地面条件限制,区块较小,且远离老油区,没有配套的集输流程和注水管网,难以形成合理的注采井网。此外,还存在水源问题。

通过统计,注水效果差的有51个区块,储量1.2523×108t。其原因是:第一,在方案实施过程中,没有严格按照方案执行,注水工作没有及时跟上,统计有30个单元,储量8491×104t,占该类单元的67.8%;第二,注采井网不完善、注水量达不到配注要求等是注水效果差的一个主要原因,如桩89块,注采井网不完善,注采井数比低于指标,注采对应率只有18.8%,油井大都单向受效,地层能量得不到及时补充;第三,低渗透油藏渗透率低、水敏严重,对水质要求严格,从目前注水的状况来看,水质难以达标,致使注水效果较差,如王53块,储集层物性差,渗透率7.1×10-3~29×10-3μm2,储集层吸水差,3口注水井不吸水。

五、提高新区产能建设运行质量的措施

1.开发准备阶段深化产能建设风险性分析

开发准备阶段,着重分析区块物质基础条件的风险及开发方案基础资料的风险,把对风险性的分析,作为是否编制产能建设方案的先决条件。

首先要对区块的物质基础做风险性分析,为能否建产能提供决策依据,对品位极差的一些区块应暂缓编制开发方案。在此基础上,新区开发必须做好开发准备基础工作,取全取准各项资料,重视试油试采及现代试井工作,依据区块的具体情况,开展室内实验、先导试验等工作,为开发方案的编制奠定坚实的基础。

2.加强开发方案编制的开发前期研究及深化井位优化和方案优化

针对开发难度较大的重点区块加大前期研究工作的力度,扩大新区产能建设的阵地,提高产能建设效果。

新区产能建设中新井低效井的比例较高,达到25%左右;即使在经济效益较好的区块,低效井的比例也高达20%左右。因此,提高新区产能建设的开发效果和经济效益,开发方案编制工作重点是深化井位优化和方案优化。

在新区产能建设中,由于各种不确定因素的影响,方案的风险性将越来越大,因而,应加强分析部署方案可能存在的各种风险,指出降低风险的方法和手段,以降低潜在的风险性,提高方案设计的质量和实施效果。

3.开发方案实施阶段加强注水配套工作并及时跟踪分析调整

在方案实施过程中,严格按照方案设计保质保量完成注水配套工作。争取做到“注上水”、“注够水”、“注好水”,夯实新建能力区块的稳产基础,提高新区开发效果。

近几年新建能力区块地质条件越来越复杂,认识难度进一步加大,对地质基本情况的认识很难一次完成。为了降低方案实施过程中的风险,必须采取整体部署、分批实施、不断调整、不断完善的原则滚动实施。加强方案实施过程中的跟踪分析工作,根据所取得的新的动静态资料对油藏进行再认识,对实施过程中出现的问题及时调整,避免低效井,提高经济效益。

4.加强新技术新工艺的推广应用

大力推广水平井技术、测井约束地震反演技术、油层保护技术、采油工艺配套新技术等在新区产能建设中的应用,提高方案设计水平,确保方案实施效果。

5.逐步完善开发方案经济评估制度和新区产能建设考核制度

进一步完善对新区产能建设的项目经济评估工作,尤其要加强对小于3×104t产能块的经济评估。强化跟踪分析和调整,对经济评价效益较差的区块停建或缓建,对评价结果在基准收益率附近的区块考虑压缩产能建设规模,提高项目的投资效益。

建立开发及经济双重考核制度,开发上着重对产能建设的完成情况、注水配套工作的完成情况等进行考核,经济上着重对低效井的比例及区块整体的经济效益进行考核。

主要参考文献

[1]王秉海,钱凯主编.胜利油区地质研究与勘探实践.东营:石油大学出版社,1992.

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