一种基于精细注采对应的低产水平井治理方法与流程

1.本发明涉及低渗、特低渗透多期沉积叠置砂岩油藏的开发领域，特别涉及直注平采联合井网（水平井采油、直井面积注水）低产水平井的治理方法，尤其涉及一种基于精细注采对应的低产水平井治理方法。


背景技术：

2.对于低渗透、特低渗透砂岩油藏，多段压裂水平井技术是提高单井产量的有效手段，注水是补充地层能量既经济又持久的有效手段，因此直注平采联合井网技术在高效开发特低渗油藏中得到了广泛应用。 但在长期的开发实践中，出现了大量的低产水平井，由于水平井分段压力、生产剖面等测试技术既贵又准确性不高， 水平井分段生产情况很难直接分析清楚，因此水平井低产的原因不是十分清楚，低效水平井的治理也成为水平井高效开发的一大难题。
3.对于多期沉积叠置砂岩，传统观点认为，单次压裂缝高很大，可以穿透两个相邻砂岩储层之间泥岩或物性隔夹层，纵向上动用多个单砂体。但是唐鹏飞、刘玉章等人通过实验和压裂实践证实：层间应力差是影响水力压裂裂缝在纵向上延伸的主要因素，层间应力差越大，裂缝穿层难度越大，施工压力必须克服层间应力差，才可能在纵向上穿层。即在单次压裂施工曲线中必须出现多个破裂压力峰值，且后一个峰值比前一个峰值高出射孔段相邻层位的层间应力差，裂缝才可能在纵向上穿层。而事实上，大量的分段压裂施工曲线很少见到这种现象，即压裂裂缝大多沿着射孔段所在砂岩平面展布方向延伸。
4.以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6油层组为例，多期沉积叠置砂岩油藏中存在薄夹层，有泥岩夹层、钙质夹层、物性夹层等多种形式，并与砂岩互层。注入水在驱替原油的过程中，由于薄夹层物性更差和破裂压力更高，注入水不太可能在纵向上突破所在砂岩上下相邻的薄夹层进入相邻的砂岩段进行驱替。因此，若注水井射孔注水砂岩段不能精细地与水平井水平段射孔压裂的砂岩对应，那么注水有效率就会降低，甚至是无效注水，起不到给水平井有效补充能量的作用，这是水平井投产后递减较大，逐步变为低产井的主要原因。而在实际开发实践中，地质分层没有精细到单砂体，注水井射孔层段多为小层纵向上物性较好的部位，而不是与水平井水平段精细对应的层段，因此造成了大量的注采不对应，随之而来的出现了地层能量下降和产量下降。
5.综上所述，研究清楚注水井和水平井的精细注采对应关系非常重要，是水平井注上水、补充能量和维持其高产的基础和关键，精细注采对应差也是导致水平井投产后产量迅速下降和低产的主要原因之一。但是前人对精细注采对应关系研究的很少，也没有相应的低产井治理方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种基于精细注采对应的低产水平井治理方法。
7.本发明一种基于精细注采对应的低产水平井治理方法，包括以下步骤：1）将水平井水平段目的层段所在的多层沉积叠置砂岩进行精细地层划分，细化至单砂体级别；2）根据1）建立水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图；3）根据2）建立的水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图，判断连井剖面的注采对应关系，从而开展分析评价精细注采对应关系的研究，添加水平井的射孔压裂段与注水井射孔段，定性定量分析判断三维注采对应关系，观察分析水平井的压裂段是否与水井的射孔段注采对应：
①
分析评价静态注采对应状况水平井井组内注水井数为n，n为自然数，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，以水平井井眼轨迹所在的单砂体为标靶，分析判断水平井井组所有注水井是否发育该单砂体，若发育则认为注水井与水平井静态注采对应，否则不对应，统计发育该单砂体的注水井数nj，nj为自然数，则水平井井组静态注采对应率为nj/n；
②
分析评价动态注采对应状况水平井井组内注水井数为n，n为自然数，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，以水平井井眼轨迹所在单砂体的射孔压裂段为标靶，分析判断水平井井组所有注水井所在单砂体是否射孔压裂，注水井所在单砂体若已经射孔压裂，则认为该注水井与水平井动态注采对应，否则不对应，统计注水井所在单砂体射孔压裂的注水井数nd ，则井组动态注采对应率为nd/n；
③
井组注采对应完善程度分析评价井组注采对应完善程度为水平井井组静态注采对应率与井组动态注采对应率的比值d=nd/nj，若 d=100%，则水平井井组为注采对应完善井组，若d《100%则水平井井组注采对应欠完善，需要对注水井补层射孔对应单砂体进行注水；4）针对低产原因，分类确定水平井井组治理方法和措施基于注采对应关系，水平井井组投产后产量逐步降低的原因主要有以下4种情况：1.注采井网不完善，缺注水井；2.动态注采对应差，缺注水方向；3.注水强度低，注采不平衡；4.部分注水井注水强度大，单向或多向水淹；判断目标水平井井组低产原因，并制定相应的治理方法和措施：1若目标水平井井组为注采井网不完善，则通过增加注水井点完善注采井网；2若静态对应，但由于注水井对应水平段的层位未射孔压裂，造成动态注采对应差，而导致无法给水平井补充能量，使水平井不见效，产量下降，则需确定注水井补层措施，完善注采对应关系；3若在动态注采对应情况下，由于注水井注水量少，使注采不平衡，水平井能量得不到充分补充，水平井见效慢，产量下降，则需要提高配注量；4若在动态注采对应情况下，由于个别注水井注水量过大造成水线突进，将水平井对应段快速水淹，造成水平井产量下降，则需采取控水措施。
8.优选地，步骤1）中，根据高分辨率层序地层学及储层构型理论，利用标准层法或沉积旋回法或近似厚度法或夹层识别法将目标水平井地层段逐步划分为油层组、砂层组、小层、复合单砂体、单一成因砂体五级地层24个单砂体，层序地层单元由三级细分到八级；储
层构型界面级别从九级细分到四级，砂层解释精度精细到1到3米的精度。
9.优选地，水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图建立方法如下：
①
依据分层标准及工作流程，选取测井曲线，将水平井周围的注水井目的层段所在大套砂岩精细地质分层，细分到单河道砂体；
②
绘制水平井井组内注水井连井砂体剖面图：首先将水平井一侧的注水井按实际距离，绘制于同一平面内，然后将注水井斜井校直，其次，参照井组井位平面图，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，将水平井同一侧注水井相同层位连接起来，把相同层号的单砂体在层内连接，若相邻井未出现相同层号，则按尖灭处理；最后在井组井位平面图上截取一条平行于水平井水平段的剖面，将注水井与水平井水平段的测井曲线投影到该剖面上，即得到两组水平井井组内注水井的连井砂体剖面图；
③
利用海拔深度对照法和标志层法调整水平井井组内注水井的连井砂体剖面图；首先将水平井校直，寻找水平井入窗前的标志层，使之与周围注水井的相同标志层水平对齐，标志层是指在区域内有一定厚度且发育稳定的一套地层，然后将注水井与水平井按照海拔对齐，通过微调海拔偏移度，使注水井与水平井的标志层水平对齐；
④
精细调整水平井井组内注水井的连井砂体剖面图：完成
③
之后，将水平井的水平段轨迹分别放置于两组水平井井组内注水井的连井砂体剖面图中，观察水平井的水平段轨迹在砂体中穿行情况，根据水平井分段压裂施工监测到的分段破裂压力，判断水平井的水平段轨迹在砂岩、泥质砂岩、泥岩中的穿行情况，并根据判断结果调整水平井的水平段轨迹在水平井井组内注水井的连井砂体剖面图中的位置，即得到水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图。
10.本发明通过将水平井水平段目的层段所在的多层沉积叠置砂岩进行精细地层划分，细化至单砂体级别，继而建立水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图，分析评价精细注采对应关系，从而提高水驱储量，促进水平井注水见效，使产量上升；延缓水平井见水或控制含水上升速度，提高采收率，可以有效治理低产水平井。
11.本发明通过完善井网，增加注水方向，增加了该方向的水驱储量，使产量上升，见效时间延迟，采收率提高；通过补层措施，完善平面上的注采对应关系，从层上增加注水方向，让对能量得到补充，使该段产量上升； 通过注水量的提高，使注采平衡，见效明细； 通过见水控水措施，水平井含水降低，减少对非见水段的污染，恢复水平井产量。
附图说明
12.图1为实施例中p井长6
11
单砂体精细划分综合图。
13.图2为实施例中水平井井组水平井与注水井e-f-g的连井砂体剖面对比图。
14.图3为实施例中水平井井组井位示意图。
15.图4为实施例中水平井井组标准层对齐示意图。
16.图5为实施例中水平井井组水平井w与注水井efg井的连井砂体剖面对比图。
17.图6为实施例中水平井井组水平井w与注水井hj井的连井砂体剖面对比图。
18.图7为实施例中水平井w西侧注水对应关系对比图。
19.图8为实施例中水平井w东侧注水对应关系对比图。
20.图9为井组井位平面图示意图。
21.图10 为采油井a的注采反应曲线。
22.图11为水平井b 的注采反应曲线。
23.图7、图8中为注水井射孔段；为水平井压裂段 。
具体实施方式
24.本发明一种基于精细注采对应的低产水平井治理方法，包括以下步骤：1）将水平井水平段目的层段所在的多层沉积叠置砂岩进行精细地层划分，细化至单砂体级别；2）根据1）建立水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图；3）根据2）建立的水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图，判断连井剖面的注采对应关系，从而开展分析评价精细注采对应关系的研究，添加水平井的射孔压裂段与注水井射孔段，定性定量分析判断三维注采对应关系，观察分析水平井的压裂段是否与水井的射孔段注采对应：
①
分析评价静态注采对应状况水平井井组内注水井数为n，n为自然数，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，以水平井井眼轨迹所在的单砂体为标靶，分析判断水平井井组所有注水井是否发育该单砂体，若发育则认为注水井与水平井静态注采对应，否则不对应，统计发育该单砂体的注水井数nj，nj为自然数，则水平井井组静态注采对应率为nj/n；
②
分析评价动态注采对应状况水平井井组内注水井数为n，n为自然数，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，以水平井井眼轨迹所在单砂体的射孔压裂段为标靶，分析判断水平井井组所有注水井所在单砂体是否射孔压裂，注水井所在单砂体若已经射孔压裂，则认为该注水井与水平井动态注采对应，否则不对应，统计注水井所在单砂体射孔压裂的注水井数nd ，则井组动态注采对应率为nd/n；
③
井组注采对应完善程度分析评价井组注采对应完善程度为水平井井组静态注采对应率与井组动态注采对应率的比值d=nd/nj，若 d=100%，则水平井井组为注采对应完善井组，若d《100%则水平井井组注采对应欠完善，需要对注水井补层射孔对应单砂体进行注水；4）针对低产原因，分类确定水平井井组治理方法和措施基于注采对应关系，水平井井组投产后产量逐步降低的原因主要有以下4种情况：1.注采井网不完善，缺注水井；2.动态注采对应差，缺注水方向；3.注水强度低，注采不平衡；4.部分注水井注水强度大，单向或多向水淹；判断目标水平井井组低产原因，并制定相应的治理方法和措施：1若目标水平井井组为注采井网不完善，则通过增加注水井点完善注采井网；2若静态对应，但由于注水井对应水平段的层位未射孔压裂，造成动态注采对应差，而导致无法给水平井补充能量，使水平井不见效，产量下降，则需确定注水井补层措施，完善注采对应关系；3若在动态注采对应情况下，由于注水井注水量少，使注采不平衡，水平井能量得不到充分补充，水平井见效慢，产量下降，则需要提高配注量；
4若在动态注采对应情况下，由于个别注水井注水量过大造成水线突进，将水平井对应段快速水淹，造成水平井产量下降，则需采取控水措施。
25.步骤1）中，根据高分辨率层序地层学及储层构型理论，利用标准层法或沉积旋回法或近似厚度法或夹层识别法将目标水平井地层段逐步划分为油层组、砂层组、小层、复合单砂体、单一成因砂体五级地层24个单砂体，层序地层单元由三级细分到八级；储层构型界面级别从九级细分到四级，砂层解释精度精细到1到3米的精度。
26.水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图建立方法如下：
①
依据分层标准及工作流程，选取测井曲线，如伽马、自然电位、声波时差，精准对层；将水平井周围的注水井目的层段所在大套砂岩精细地质分层，细分到单河道砂体；
②
绘制水平井井组内注水井连井砂体剖面图：首先将水平井一侧的注水井按实际距离，绘制于同一平面内，然后将注水井斜井校直，其次，参照井组井位平面图，按水平井的水平段跟端到趾端的方向，将水平井同一侧注水井相同层位连接起来，把相同层号的单砂体在层内连接，若相邻井未出现相同层号，则按尖灭处理；最后在井组井位平面图上截取一条平行于水平井水平段的剖面，将注水井与水平井水平段的测井曲线投影到该剖面上，即得到两组水平井井组内注水井的连井砂体剖面图；
③
利用海拔深度对照法和标志层法调整水平井井组内注水井的连井砂体剖面图；首先将水平井校直，寻找水平井入窗前的标志层，使之与周围注水井的相同标志层水平对齐，标志层是指在区域内有一定厚度且发育稳定的一套地层，然后将注水井与水平井按照海拔对齐，通过微调海拔偏移度，使注水井与水平井的标志层水平对齐；
④
精细调整水平井井组内注水井的连井砂体剖面图：完成
③
之后，将水平井的水平段轨迹分别放置于两组水平井井组内注水井的连井砂体剖面图中，观察水平井的水平段轨迹在砂体中穿行情况，根据水平井分段压裂施工监测到的分段破裂压力，判断水平井的水平段轨迹在砂岩、泥质砂岩、泥岩中的穿行情况，并根据判断结果调整水平井的水平段轨迹在水平井井组内注水井的连井砂体剖面图中的位置，即得到水平井井组水平井与注水井的连井砂体剖面对比图。
实施例
27.将多层沉积叠置砂岩进行精细地层划分，细化到单砂体级别。
28.多层沉积叠置砂岩油藏中存在薄夹层，有泥岩夹层、钙质夹层、物性夹层等多种形式，并与砂岩互层。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6油层组为例说明。长6油层组是一套典型的多层沉积叠置砂岩，主要为细粒砂岩、粉砂岩、黑色泥岩互层，间夹黑色碳质泥岩，以三角洲进积为主，含砂率较高，是盆地较好的储层段之一。
29.根据高分辨率层序地层学及储层构型理论，利用标准层法、沉积旋回法、近似厚度法、夹层识别法等工作方法将长6油层组，厚度110~120m，逐步划分为油层组、砂层组、小层、复合单砂体、单一成因砂体五级地层24个单砂体，层序地层单元由三级细分到八级；储层构型界面级别从九级细分到四级，砂层解释精度精细到1米到3米。
30.长6地层段精细划分方法如下：识别划分三级体系域即长6地层段：利用k1、k2标准层确定长6油层组底部，利用k4、b2标准层确定长6油层组顶部。
31.②
识别划分四级准层序即长6油藏油层组：利用标准层b3，k3及b5可将长6地层段划分为长61，长62，长63，长64共4个油层组。
32.③
识别划分五级中期基准面与六级超高频异旋回即长6油藏砂层组与小层：综合应用沉积旋回法、标准层法、地层厚度法并对邻井闭合追踪，可将单个油层组细分为2个砂层组，并根据实际需要将长6
11
~长6
21
三个砂层组进一步细分为长6
11-1
、长6
11-2
、长6
12-1
、长6
12-2
、长6
21-1
和长6
21-2
。
33.④
识别划分长6油藏单砂体：单砂体可划分至复合单砂体及单一成因砂体级别，针对单砂体的识别的标志主要分为垂向识别标志和横向识别标志，由界面特征及夹层的识别确定。地层划分结果如表1所示：表1 长6油藏精细地层划分结果。
[0034] 2）建立水平井井组剖面
①
依据分层标准及工作流程，将水平井周围的注水井目的层段所在大套砂岩精细地质分层，细分到单河道砂体，并选取关键测井曲线，如伽马、自然电位、声波时差，电阻等。如图1 中p井，将长61-1砂层组精细划分6个单砂体，依次为长6
1-1-1-1
、6
1-1-1-2
、6
1-1-1-3
、6
1-1-1-4
、6
1-1-1-5
、6
1-1-1-6 。为记述方便，下文统一简化为1-6号单砂体；
②
绘制水平井井组内注水井的连井砂体剖面图。以七点法面积注采井网为例，首先将剖面中常规井校直，然后参照井组井位图，按水平段a点到b点的方向，水平井每一侧的三口注水井，依次将注水井相同层位连接起来，把相同层号的单砂体在层内连接。如果相邻井未出现相同层号，则按尖灭处理。如图2的4号单砂体。最后在井位平面图上截取一条平行于水平井水平段的剖面，如图3所示图，将注水井与水平井水平段的测井曲线投影到该剖面上；
③
利用海拔深度对照法和标志层法调整连井砂体剖面。由于地质构造运动，地层存在倾角，因此需要通过调整水平井海拔偏移度，使同一层号的水平井与注水井的砂体对齐。在对齐的过程中，首先需把水平井校直，寻找水平井入窗前的区域关键标志层，使之与周围注水井的相同标志层水平对齐。如图4中水平井w井的标志层为一套典型的凝灰岩，标
志层的测井曲线特征为低伽马、低自然电位，高声波时差。其次，将注水井与水平井按照海拔对齐，通过微调海拔偏移度，使注水井与水平井的标志层水平对齐；
④
精细调整连井剖面。完成
③
之后，将水平段轨迹分别放置于两组注水井连井剖面图中，观察其在砂体中穿行情况。利用水平井分段压裂施工监测到的分段破裂压力，辅助判断水平段轨迹在砂岩、泥质砂岩、泥岩中的穿行情况。 由于压实作用，泥岩致密，孔隙度较低，因此 其破裂压力值较高；砂岩则相反。如图5中q点破裂压力较低，为36.5mpa，调整为在砂岩中穿行；p点破裂压力较高，为47.8mpa，调整为在泥岩中穿行。按照相同步骤，完成水平井另外一侧的连井剖面精细对比图，如图6所示。
[0035]
3）分析评价精细注采对应关系添加水平井的射孔压裂段与注水井射孔段，定性定量分析判断三维注采对应关系，观察分析水平井的压裂段是否与水井的射孔段注采对应：
①
分析评价静态注采对应状况井组内注水井数为n。按水平段a点到b点的方向，以水平井井眼轨迹所在的单砂体为标靶，分析判断井组所有注水井是否发育该单砂体，若发育则认为与水平井静态注采对应，否则不对应，统计发育该单砂体的注水井数nj ，则井组静态注采对应率为nj/n，井组静态注采对应率越接近1越好；
②
分析评价动态注采对应状况按水平段a点到b点的方向，以水平井井眼轨迹所在单砂体的射孔压裂段为标靶，分析判断井组所有注水井该单砂体是否射孔压裂，若射开则认为与水平井动态注采对应，否则不对应，统计射孔该单砂体的注水井数nd ，则井组动态注采对应率为nd/n，井组动态注采对应率越接近1越好；
③ꢀ
井组注采对应完善程度分析评价井组注采对应完善程度，即井组静态对应单砂体射孔对应率，d=nd/nj，d越大越好，d=100%说明井组为注采对应完善井组，d《100%说明井组注采对应欠完善，需要对注水井补层射孔对应单砂体进行注水；在图7，图8中，水平井w井射孔压裂均为2号层，注水井e、f的射孔段为3号、5号层。若水平井压裂后，人工裂缝不能压窜2号、3号层间的夹层，则e、f井的2口注水井与水平井不能精细动态对应。注水井g井的射孔段为2号、5号层，其中2号层与水平井动态对应；注水井h井、j井的射孔段为2号，与水平井动态对应。井组静态对应率为100%，动态对应率为60%，井组注采对应完善程度d=60%。说明该井组注采对应欠完善，需要对注水井补层射孔对应单纱体进行注水。
[0036]
4）针对低产原因，分类确定水平井治理方法和措施基于注采对应关系，水平井投产后产量逐步降低的原因主要有以下4种情况：
①
注采井网不完善，缺注水井；
②
动态注采对应差，缺注水方向；
③
注水强度低，注采不平衡；
④
部分注水井注水强度大，单向或几向水淹。
[0037]
针对以上4种原因，分别制定相应的治理方法和措施：
①ꢀ
对于井网欠完善井组，通过增加注水井点完善注采井网；与七点法直注平采井网对比，若缺少注水井，则通过改注或新钻注水井，形成七点法面积井网，如图9，缺少注水井k井与e井，需通过改注或者新钻注水井，形成完整的七点法
注采井网；对于注采对应欠完善井组，确定注水井补层措施，完善注采对应关系；针对注采对应不完善井组，即当d《100%，找到静态对应注水井单砂体，通过实施补层措施，使完善程度d达到100%；如图7、8，水平井w井射孔压裂均为2号层，注水井e、f的射孔段为5号层，动态注采不对应，注水井e和f井的2号层需要补层射开注水，从而提高动态注采对应率；对于注采对应完善、注水不见效造成产量低的井组，需要合理提高配注；针对注采对应完善井组，即d=100%，注水1年以上仍然不见效，通过逐步调高注水井配注，增加注水量，恢复地层能量和单井产量，如图10，a1井注水强度低，通过提高注水强度，水平井a在t1 时间点缓慢见效； 对于注采对应完善，注水后见水造成产量低的井组，采取控水措施；根据注采井距的远近和注水量的大小分析判断见水方向，对判断见水方向有疑惑的井，可通过停注和观察水平井含水变化来验证见水方向，对确定见水方向的注水井实施停注、小水量周期注水、调剖等措施控制水平井含水，稳定其产量，如图11，水平井b生产一段时间后，含水由21%逐步上升到50%左右。通过注采井距，即水平井b与注水井b1的垂直距离及注采反应曲线分析判断，水平井见到了注水井b1的注入水，通过降低注水井b1的注水量，水平井b的含水逐步下降，同时，月产油稳步升高。