盆地勘探开发一体化实践研究
时间：2023-03-17 11:32:05
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在中国油公司进入奥连特盆地之前，资源国及西方公司已经开展了近40年的勘探钻探，大规模构造油藏均已钻探完毕。R区块为A公司主力生产区块，位于Oriente盆地东部斜坡带上，圈闭类型以构造-岩性圈闭为主，构造圈闭和岩性圈闭为辅，圈闭面积小、幅度低。接管之时，项目综合含水超80%，主力油田以砂岩储层为主，具有厚度大、隔夹层发育差、构造幅度低、边底水天然能量强、储层物性好等特点。随着开发程度不断深入，“双高”阶段的开发面临的主要技术挑战体现在：如何寻找优质接替储量新区，为区块的可持续开发奠定储量基础；如何将新区优质储量快速转化为产量，实现区块的可持续发展。R区块执行新的服务合同后，公司择机加大力度推进新增探区的勘探工作，并取得重大突破，在滚动勘探开发模式的指导下，A公司加速新增储量的动用和升级，有效地保障了项目长期稳产。
1Oriente盆地区域地质概况
Oriente盆地位于南美安第斯造山带东侧，是厄瓜多尔最主要的含油气盆地[1]，属于强变形的构造活跃区与稳定区之间的过渡带[2]。Oriente盆地西陡东缓，轴向呈南北向，在前寒武纪岩浆岩和变质岩基底之上，沉积了志留系—第三系沉积层系，其中白垩系—第三系沉积层厚达5，000m以上[3]。白垩系是盆地主要目的层，由Hollin组、Napo组和BaseTena组组成。主要生油岩为Napo组海相黑色页岩和沥青质碳酸盐岩，沉积于浅海陆架环境；主要储层是白垩系Hollin组和Napo组砂岩。总体上，Hollin砂岩主要分布于盆地的西部，Napo组T和U段在盆地中部和东部最为发育，Napo组M1段在盆地东部最厚，M1砂层由厚层—块状砂岩组成，只分布于盆地的东部。孔隙度可高达20%以上，渗透率可高达1，000md以上。盖层主要为上白垩统页岩、煤层、及致密的碳酸岩。Oriente盆地构造圈闭以背斜构造为主，构造—岩性复合圈闭主要为断层—岩性圈闭，油气分布明显受走滑断裂的控制，基本的成藏模式是多期次的走滑断裂活动与岩性目标配置，形成油气聚集，通常在走滑断裂附近形成伴生的背斜圈闭和断层遮挡圈闭。在大型区域性断裂周围，几乎都发现了重要的油田，如Sacha、Shushufindi等。
2非构造因素主控成藏地质模式的创新实践
R区块内岩性匹配和横向变化是控制油气成藏的关键因素，M1层属于潮控河口湾沉积，海陆过渡环境造成M1层内部夹层分布不稳定，通过地层对比发现，M1砂体发育和内部夹层发育在不同地区差异较大，难以准确预测其分布范围。J油田地质上位于Oriente盆地东部斜坡带的西侧低部位、两条南北走向的区域断层夹持带，具有典型的低幅度构造和单斜岩性油藏特征。在新区整体规模滚动开发上，A公司坚持“守”“破”结合。“守”就是立足西方公司30多年来勘探开发的基本认识，坚持传统油气成藏理论，做好融汇贯通。“破”就是狠抓精细油藏特色评价和挖潜技术优化，创造性采用振幅属性岩性划分和海陆相沉积识别技术，以地震精细解释成果为依据，找好最有潜力的保底井位，并且大胆甩出，扩大潜力区域。A公司利用少量的二维地震剖面创新应用“泥岩墙”遮挡大型圈闭群识别的地质理论，建立了J油田非构造因素主控成藏的地质模式：即单斜的区域构造背景，没有明显的油源断层，没有明显的构造圈闭；根据本区油源充足的地质认识，预测上倾方向岩型变化带引起的侧向封堵是非构造油藏识别的关键因素，初步识别了19km2有利目标，随即推动勘探部署及开发进程。
在J油田勘探开发过程中，坚持执行“在滚动勘探中以效益开发为目标，在开发过程中探索滚动扩边的勘探效果”的方针策略，集中体现在勘探开发新井部署不仅需要完成生产，同时考虑完成特定的地质任务，达到不断深化油藏认识的研究目的。
3.1上倾部位向北方向“泥岩墙”边界的确定—探索岩性横向变化三维地震振幅异常图上，J油田北侧构造高部位存在一个“弱振幅条带”的“泥岩墙”，区域地质研究表明，“泥岩墙”是河道迁移形成的地质体，因水动力较强而一般会在内部滞留砂体，其封堵性存在风险，有必要通过实钻进一步证实。为此先后设计并实施了F--8和F--8Re井，其中F--8井靶点位于弱振幅区，在证实为泥岩后利用同一井筒继续侧钻F--8Re井至强振幅区，准确发现油藏并进行生产测试，长期保持750桶/天的高产和稳产。两口井实际仅占用一口井的投资，实钻结果与三维地震预测相吻合，准确确定了上倾方向“泥岩墙”边界，充分体现了部署开发井来完成地质任务的有效性。
3.2下倾部位向南方向油水边界的确定—探索油水界面由于F--2井未见底水，探测下倾向南方向的油水边界成为确定油藏规模的重要因素。根据构造特征及岩性横向变化的因素，优选开发井F--12探测油水界面。该井解释油层36ft，油水界面清晰，完成了底水探边任务，生产测试产油高达2，100桶/天。3.3构造向东延伸有效油层边界的确定—探索成藏规律油藏东翼的边界位置影响着新建井场的开发方案。在三维地震振幅异常图上，J油藏东侧分布有近南北方向的窄条带“泥岩墙”，其直接决定了东侧含油范围及油藏规模。据此部署开发井F--18并解释油层37ft，证实了窄条带泥岩未能对油藏进行封挡、从而进一步扩大了含油面积。
3.4构造向西延伸轻质油边界的确定—探索油品变化特征J油田向西构造走向确定含油，但因为其西北方向的几口井油品太重，难于开采，关键问题在于探索油品性质的变化特征。综合已钻井的油品性质及地震构造及属性特征，分析了轻质油的分布范围，部署F--15井探测向西方向的轻质油边界。F--15井解释油层50ft，生产测试产油416桶/天，含水10%，API为11.2°，达到了预期地质成果。
4钻完井及地面集输配套技术优化实践
J油田在钻井设计中，对水平位移小于1，200m的定向井采取二开井身结构，简化了套管层序；同时，由于新的泥浆体系增加了井下稳定，共有8口井采用二开结构，缩短了建井周期，降低了钻井成本。水平井四开简化至三开，钻井成本大幅度降低。J油田对钻机安装门字梁底座拉筋和液压推移导轨，钻机在丛式钻井平台可安全快速地整体推移，不影响已钻井的采油工作，边钻边采；增添钻机整体滑动系统，钻机在同一个井场上搬迁时间由4-5天减少至只有10个小时。J油田水平井完钻后直接用钻机下筛管进行完井作业，平均完井时间约3天，大幅度加快了投产速度，提高了生产效率。从第一口井投入生产起，J油田单井利用电潜泵井口压力和4-1/2”临时管线试油并持续生产。随着新井持续投入开发和液量的增加，沿途管线起伏气液分离形成间歇流、段塞流，井口压力增大，利用勘探可移动油气临时处理设施进行气液分离，并转油泵外输。安装多相泵并铺设永久管线，油田电厂集中供电，安装自动管汇，应用多相流量计替代常规油气测试分离器，同时充分利用伴生气发电以降低油田作业成本。
5边底水油藏水平井优化设计与应用实践
J油田M1层油层厚度大，均质性强，底水不发育。根据低幅度构造强天然水驱的特点，运用数值模拟技术研究了剩余油分布特征和水平井关键参数，优选水平井关键参数：考虑J油田油层厚度为20-40ft，优选水平段垂向的避水高度按70%设计；模拟计算油层剩余厚度20ft，Kv/Kh=0.3，避水高度70%时，不同水平段长度对开发效果的影响，小于300m时累积采油量随着长度增加而大幅上升，大于300m时，上升幅度减小，因此优选水平段取300m为最佳。通过R区块近十年的水平井应用开发，以剩余油描述和水平井优化部署为核心，以钻采工艺技术为保障，保证每一口水平井的高钻遇率和高产油量。此外开发过程中多井型组合部署，在有利圈闭利用定向井初步确定砂体厚度、底水位置及油藏物性，随后水平井跟进部署，以较大的泄油面积、较小的含水上升速度高效上产。
6结束语
J油田在初步确定油田主体范围后迅速组织产能建设，一部钻机年钻井20口，仅用一年的时间依托老油田富余处理能力，当年建成60万吨/年产能，经济效益尤其突出，对于海外油田建设主要有以下几点借鉴意义。（1）转变勘探思路，创新地质成藏模式。根据盆地区域地质背景结合该地区海陆过渡环境的沉积背景，分析了区域油藏分布规律，实现了单斜构造背景下的大型低幅度构造圈闭群成藏理论的创新应用。（2）坚持勘探开发一体化。在勘探开发上秉承滚动勘探、效益开发的原则，坚持执行“在滚动勘探中以效益开发为目标，在开发过程中探索滚动扩边的勘探效果”的方针策略，集中体现在勘探开发新井部署不仅满足生产要求，同时考虑完成特定的地质任务，达到在增产上产的同时不断深化油藏认识的目的。通过一系列勘探开发新井的综合部署，确定了上倾部位向北方向“泥岩墙”边界、下倾部位向南方向油水边界、构造向东延伸有效油层边界、构造向西延伸“可动油”边界，拉开了新区产能建设的序幕。（3）大力推进“工程建设齐步行”策略，实现了勘探与开发、钻井与地面相互配合、统筹运行。通过井身结构优化、强抑制钻井液体系等多项钻井配套技术，提高钻井速度，降低钻井成本。地面系统优化设计、高效建设，保证了J油田上产后的原油集输处理。
参考文献
[1]杨福忠，魏春光，尹继全，等.南美西北部典型含油气盆地构造特征[J].大地构造与成矿学，2009，33（2）：230-235.
[2]谢寅符，赵明章，杨福忠，等．拉丁美洲主要沉积盆地类型及典型含油气盆地石油地质特征[J].中国石油勘探，2009，14（1）：65-73
[3]李国玉，金之钧.世界含油气盆地图集[M].北京：石油工业出版社，2005.
作者:张健 单位:中石化国勘埃及公司