油气藏评价与开发 第３卷第１期 ＲＥＳＥＲＶＯＩＲ ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ２０１３年２月 塔中奥陶系碳酸盐岩油气藏水平井开发的研究与应用 敖海兵 ，王振宇 ，张云峰 ，李俞锋。，程潇逸 （１．西南石油大学资源与环境学院，四川成都６１０５００；２．中国石油长庆油田公司，陕西西安７１００１８） 摘要：塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层非均质性极强、连续性差，油气水分布异常复杂。单纯地使用直井进行开发效果并不 理想，需采用与水平井相结合的部署方法。根据水平井与直井经济效益对比评价，总结出四种适合采用水平井开发的碳 酸盐岩油气藏类型：多缝洞单元油气藏、薄层油气藏、边底水油气藏、孔洞型油气藏。通过对这些类型的水平井产能进行 分析研究，认为储层的发育特征是基础，水平井轨迹设计是沟通油气的关键因素，采油工艺则是高产油气流的保证。综合 考虑上述因素的影响，对塔中碳酸盐岩油气藏采用直井与水平井相结合的布井方法能够更加经济、高效地进行开发。 关键词：塔中地区；水平井；类型；产能；影响因素 中图分类号：ＴＥ３２４ 文献标识码：Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｔａｚｈｏｎｇ Ａｏ Ｈａｉｂｉｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｚｈｅｎｙｕ ，Ｚｈａｎｇ Ｙｕｎｆｅｎｇ ，Ｌｉ Ｙｕｆｅｎｇ ａｎｄ Ｃｈｅｎｇ Ｘｉａｏｙｉ ｆ１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｅｈｕａｎ ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｈ＇ｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，ＣＮＰＣ，Ｘｉ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｔａｚｈｏｎｇ ｒｅａ．ｔａｈｅ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｉｓ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｉｓ ｐｏｏｒ．Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ０ｊ１．ｇａｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ａｒｅ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｓｉｍｐｌｙ ｕｓｉｎｇ ｖｅ￣ｉｃａｌ ｗｅｌｌｓ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｉｓ ｎｏｔ ｉｄｅａ１．Ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｃｏｍｂｉｎｅ ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｍｅｔｈ－ ｏｄ ｗｉｔｈ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｗｅｌｌｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｆｏｕｒ ｓｕｉｔ— ａｂｌｅ ｔｙｐｅｓ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ：ｍｕｌｌｉ一 ａｃｔｕｒｅ—ｃａｖｉｔｙ ｕｎｉｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｔｈｉｎ ｂｅｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｅｄｇｅ—ｂｏｔｔｏｍ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｎｄ ｖｕｇｇｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ，ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｃｈａｒ— ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｓ ｔｈｅ ｂａｓｅ，ｔｈｅ ｔｒａｊｅｃｔｏｙ ｒｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｗａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆｒ ｔｈｅ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｔｒｏ— ｌｅｕｍ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｏｆ ｈｉ【ｇｈ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｉｌ—ｇａｓ ｓｔｒｅａｍ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｂｏｖｅ，ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｔａｚｈｏｎｇ ａｒｅａ ｃａｎ ｂｅ ｍｏｒｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｅｆｉｃｉｅｎｔｆｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔａｚｈｏｎｇ ａｒｅａ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ，ｔｙｐｅ，ｄｅｌｉｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ 塔中地区位于塔里木盆地中央隆起中部，为一 地抑制有底水或气顶油藏的水锥或气锥，可以改造 油气藏的连通性，沟通多个缝洞系统，具有水力压裂 造缝所不能实现的合理的定向控制和长度控制 。 最后，以塔中６２井区为例，寻找适合部署水平井的井 位，并设计出水平井轨迹。 个继承性古隆起。奥陶系碳酸盐岩地层沉积年代久 远，经历了多次构造运动，在此期间遭受了强烈的风 化、剥蚀和淋滤等作用，导致储层非均质性极强、连 续性差，油气水分布异常复杂，给勘探开发带来了很 大困难［１－ｚ］。为此，在实际开发过程中，为了降低勘探 风险，提高储量的开采程度，需改进以往仅用直井开 采的模式，采用水平井与直井相结合的部署方法。 与直井相比较，水平井具有更长的完井层段，并且可 以钻穿多条裂缝，从而能够产生较大的泄油区，有效 １水平井开发油气藏类型 在油田开发过程中，水平井和直井各有利弊，在 不同的情况选择恰当的开发技术，可以降低投资风 收稿日期：２０１２—０８—０９。 第一作者简介：敖海兵（１９８８一），男，在读硕士研究生，从事储层评价、开发地质研究。 ３８ 油气藏评价与开发 第３卷 由于水平井开发类型的影响，其储层厚度相对 ２影响水平井产能的因素 通过对几种典型水平单井产能的分析，发现其 受多种因素的综合影响，主要有储层发育特征、水平 较薄，当储层厚度增大，油气产能也会相应增大，在 厚储层中钻水平井可获得高的绝对产能 。但从增 产的角度看，在薄层油气藏中钻水平井可获得更大 的增产倍数，因此，在薄层油气藏中钻水平井对提高 油气井自身产能具有更重要的意义。 ２．２水平井轨迹设计的影响 水平井的钻井成功与否直接取决于井轨迹的设 计，在设计井轨迹过程中，需考虑多方面因素的影 响。 井轨迹设计、采油工艺等 。 。 ２．１ 储层发育特征的影响 储层发育是影响油气产能的根本因素，在相同 情况下：Ｉ＋Ⅱ类储层所控制区域的产能要远大于 Ⅱ＋Ⅲ类储层所控制区域的产能；裂缝及断层发育是 高渗的条件，对于储层类型来说，裂缝一孔洞型储层 油气控制量要大于孔洞型储层油气控制量（表１）；构 造高低在一定程度上决定了油气运移的方向；距油 源远近影响了油气的充注程度；连通性决定了单井 控制储量的边界，这些因素共同决定了一口井的产 能高低。 首先，水平段长度的影响。理论上，水平段长度 越长越好，随着长度值的增加，将有利于提高油井的 泄油面积，从而提高其产能，所以在实际施工中，在 工艺和经济效益允许的条件下，应该尽可能地使水 平井的水平段长度更长 “ 。但在考虑工艺和经济效 益的情况下，若所钻储层类型为裂缝一孔洞型，其缝 表１塔中６２井区不同储层级别及储层类型与产量的关系 Ｔａｂｌｅ １ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｌｅｖｅｌｓ ａｎｄ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｌｌ Ｔａｚｈｏｎｇ一６２ 洞系统的连通性会比较好，能够相对容易的得到沟 通，因此裂缝一孔洞型储层推荐其长度为６００ １ＴＩ左 右。若所钻储层类型为孔洞型，由于大的缝洞系统 最后，水平段轨迹位置的影响。为了获得高产 的工业油气流，必须确保水平井段能够穿过发育好 的储层段并且有效地沟通整个缝洞系统。水平井 不是特别发育，随着水平段长度的增加，单井控制储 量也逐渐增加，需要有比较长的水平段才能使多套 系统相互连通，因此孑Ｌ洞型储层推荐其长度为６００～ ８００ｍ。 ＴＺ６２—６Ｈ井周储层发育，渗透性好，构造位置较高， 且钻遇断层，平面预测储层分布较广，酸压沟通外围 缝洞体（图２）。试采至今，日均产油３２．６ ｍ ／ｄ，气 １５．９ ｘｌ０ ｍ ，水０．８ ＩＴＩ ／ｄ，油气高产稳产。 对于多缝洞系统，可以采用“穿头皮”的设计思 路，“穿头皮”设计指的是水平段设计路线刚好穿过 其次，水平井方位的影响。对于大部分储层都 存在不同程度的各向异性，水平井与直井的有效渗 透率不同，储层的垂向渗透率对其产能有更重要的 影响，当垂向渗透率值减小，将引起油气流动阻力的 增加，从而导致油气产量的下降。塔中地区经历了 多次构造运动，造成了多期断裂系统的发育，断裂的 发育主要沿平行Ｉ号坡折带和垂直Ｉ号坡折带方向 为主，在水平井方位设计过程中，应尽量保证水平段 方向与裂缝发育方向垂直。 有效储层段的顶部，是为了防止钻到洞发生井漏以 及酸压过后能够很好地沟通缝洞系统 。 ２．３采油工艺的影响 由于碳酸盐岩油藏的非均质性和复杂性，在考 虑上述各种因素对水平井产能影响的基础上，还必 须考虑到一些特殊的采油工艺对水平井产能可能 ５４ 油气藏评价与开发 动化控制间歇生产等先导性试验。 参考文献 第３卷 器，这种卡定器是根据井下节流器卡定原理改进而 成，现场试验效果较好，具有推广价值。 ５）由于针对含硫气井所采用的柱塞产品均来 ［１］李士伦．天然气工程［Ｍ】 Ｅ京：石油工业出版社，２０００：３３４—３３９． 自国外，且国外公司并未提供柱塞气举制度执行的 建议。因此，逐步建立试验井的柱塞气举工艺生产 【２］ 申健，强彦龙，陈献翠，等．柱塞气举排液采气工艺技术研究与 应用阴．内蒙古石油化工，２００５，１５（８）：１１２—１１３． ［３］张书平，白晓弘，樊莲莲，等．低压低产气井排水采气工艺技术 ｆＪ１．天然气工业，２００５，２５（４）：１０６－１０９． 管理制度显得尤为迫切，力争在试验初步成功的基 础上，细化生产管理制度，做到“一井一策”，真正实 现柱塞气举排水采气工艺的精细化管理。 ６）建议通过分析试验井柱塞磨损程度，建立柱 塞气举排水采气工艺的柱塞维护制度，以确保试验 井柱塞的正常运行。 ［４１李小奇，王海，李霖，等．柱塞气举采油工艺在文东油田的应用 ［Ｊ］．钻采工艺，２００４，２７（４）：３４—３６． 【５］刘洪海，张桂报，朱建民，等．柱塞气举工艺技术及应用【ＪＪ．西 部探矿工程，２００３，１５（２）：６６． ［６］韩勇，宋志军，白建文，等．柱塞气举排水采气工艺在苏里格气 田的应用研究ｆＪ１．内蒙古石油化工，２０１１，（４）：１１９—１２０． ７）建议在具备选井条件的含硫气水同产井中 推广应用柱塞排水采气工艺，同时开展分体柱塞、自 （编辑尹淑容） （上接第３９页） ［４］刘斌，许艳，郭福军，等．水平井部署经济评价方法研究［Ｊ］．特 ４结论 １）塔中地区具有“储层控油，整体含油”的特点， 适合使用直井与水平井相结合的布署方法进行开 采，对于多缝洞单元油气藏、薄层油气藏、边底水油 气藏、孔洞型油气藏采用水平井开发更具优势。 ２１在碳酸盐岩储层水平井开发过程中，产能的 高低是一系列因素相互作用的结果，其中储层发育 特征是基础，水平井轨迹设计是沟通油气的关键因 素，采油工艺则是高产油气流的保证。 ３）塔中６２井区只有少数距离较近的缝洞系统， 种油气藏，２０１１，１８（１）：６４—６６． ［５］王招明，赵志宽，邬光辉，等．塔中ｌ号坡折带上奥陶统礁滩型 储层发育特征及其主控因素【Ｊ】．石油与天然气地质，２００７，２８ （６）：７９７—８０１． ［６】Ｈｅｇｒｅ Ｔ Ｍ，Ｌａｒｓｅｎ Ｌｅｉ￣Ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｍｕｈｉｆｒａｅｔｕｒｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ［Ｊ］．ＳＰＥ ２８８４５，１９９４． ［７］Ｅｌｇａｇｈａｄ Ｓ Ａ，Ｏｓｉｓａｎｙａ Ｓ ０，Ｔｉａｂ Ｄ．Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｅｑｕａ— ｔｉｏｎ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｒａｉｎａｇｅ ａｒｅａ ｃｏｎｃｅｐｔｊ［］．ＳＰＥ ３５７１３，１９９６． ［８］汪子吴，李治平．水平井产能影响因素综合分析［Ｊ］．断块油气 田，２００９，１６（３）：５８—６１． ［９］Ｂａｂｕ Ｄ Ｋ，Ｏｄｅｈ Ａｚｉｚ ｓ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ［Ｒ］．ＳＰＥ １８２９８，１９８９． 台地边缘外带建议以布水平井为主，布井时应考虑 地震串珠规律及储层地质模型的裂缝分布情况，内 带布井时建议以直井为主。 参考文献 ［１０】Ｇｕｏ Ｂｏｙｕｎ，Ｙｕ Ｘｉａｎｃｅ．Ａ Ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｍｕｈｉｆｒａｃｔｕｒｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ［Ｊ］．ＳＰＥ １ １４４５２，２００８． ［１１】胡东晖，郡捷年．水平井产能的影响因素ＩＪ１．石油勘探与开发 １９９４，２１（５）：４４—５２． 【１］杨海军，韩剑发，孙崇浩，等．塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶型 储层发育模式与油气勘探［Ｊ】．石油学报，２０１１，３２（２）： ２００—２０５． ［１２】张学磊，李保柱，张守良，等．水平井技术在塔中Ｉ号气田的 适应性分析【Ｊ】．天然气工业，２０１１，３１（６）：５６—５９． 【１３】Ｆｒｉｃｋ Ｔ Ｐ，Ｅｃｏｎｏｍｉｄｅｓ Ｍ Ｊ．Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｄａｍａｇｅｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒ— ｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍｏｖａｌ［Ｊ［．ＳＰＥ ２１７９５，１９９１． 【２】倪新锋，王招明，杨海军，等．塔北地区奥陶系碳酸盐岩储层岩 溶作用ｆＪ］．油气地质与采收率，２０１０，１７（５）：１１—１６． 【３】万仁溥．水平井开采技术［Ｍ】．北京：石油工业出版社，１９９５： １一Ｓ （编辑严骏）
