邢晓霞
中图分类号: TE132.1
文献标识码: A
收稿日期: 2018-06-20
网络出版日期: 2018-11-06
版权声明: 2018
作者简介:
作者简介：邢晓霞 工程师,1975年生,2004年毕业于长江大学资源勘查专业,工学学士,现在大港油田勘探开发研究院从事油田油藏评价、滚动开发及油田二次开发工作。通信地址:300280 天津市大港油田勘探开发研究院。电话:(022)63962519。E-mail: xingxxia@petrochina.com.cn
展开
摘要
羊二庄油田目前处于特高含水开发阶段,原有储集层评价方法已不能满足现阶段油藏精细化开发和剩余油挖潜的需求。为此,通过对羊二庄油田曲流河、辫状河储集层构型特征、注水渗流特征、剩余油分布特征的对比研究,提出不同级别河流储集层构型特征对剩余油分布的控制模式。七级构型控制的河道叠置、河道边缘砂体尖灭都会形成局部的剩余油富集;八级构型单元内的砂体韵律特征、废弃河道遮挡注水等也会控制剩余油的分布;九级构型单元对剩余油分布的影响主要是点坝内部侧积界面和心滩内部落淤层的影响,形成三级构型控制下剩余油分布模式。不同类型砂体剩余油分布规律不同,应采取针对性措施进行剩余油挖潜。
关键词：
河流相储集层是我国石油资源的主要载体之一,占我国总开发储量的42%[1,2]。随着油田开发的不断深入,多数油田已进入中高含水期,“三高二低”的开发矛盾突出,大量剩余油未能采出,由于河流相储集层非均质性较其他陆相储集层强,剩余油储量大,成为陆相储集层剩余油挖潜的主要目标。大港油区羊二庄油田历经40多年开发,处于特高含水阶段。本文根据前人对河流相储集层构型的研究成果,结合该油田构型要素及其组合模式,研究河流相储集层构型要素、组合模式及各种因素对剩余油分布的影响。
羊二庄油田位于黄骅坳陷羊二庄鼻状构造东北部,区域构造属羊二庄断阶带,整体上为受北东向赵北断层(下降盘)控制的逆牵引背斜构造。羊二庄油田分为3个断块,其中:一断块属于黄骅坳陷羊二庄鼻状构造的一部分,该块为一向西北倾斜的半边背斜构造,东部被断层切割,西部敞开与边水相连;二、五断块位于羊二庄油田内部切割的赵北大断层下降盘,大断层所伴生的两条主断层将庄二、五断块分开。目的层明化镇组、馆陶组,储量丰富。明Ⅲ油层组为曲流河沉积,馆Ⅱ油层组为砂质辫状河沉积,均为高渗透率储集层。
构型要素分析法包括界面分级、岩相类型及构型要素划分3个主要的研究内容,针对羊二庄油田的沉积类型提出了构型分级方案[3](表1)。在对该区6口取心井岩石薄片分析的基础上,结合录井对区内的岩相进行了划分(图1、 表2)。 通过构型界面的识别及其内部岩相组合的研究分析, 认为区内主要存在7种构型要素[4](相当于七级构型),即天然堤(LV)、河道充填沉积(CH)、废弃河道(CH(FF))、心滩(CB)、决口扇(CS)、洪泛平原细粒(FF)、河道滞留沉积(CHL)。
表1 羊二庄油田储集层构型层次划分
| Miall构型 分级方案 | 本次研究采取 的方案 | 构型界面 |
|---|---|---|
| - | 1级 | 叠合盆地充填复合体 |
| - | 2级 | 盆地充填复合体 |
| 9级 | 3级 | 盆地充填体 |
| 8级 | 4级 | 体系域 |
| 7级 | 5级 | 叠置河流沉积体 |
| 6级 | 6级 | 单期河流沉积体 |
| 5级 | 7级 | 单一曲流带/辫流带 |
| 4级 | 8级 | 单一点坝/心滩 |
| 3级 | 9级 | 单一增生体 |
| 2级 | 10级 | 纹层系组 |
表2 沉积岩相划分
| 序号 | 岩相代码 | 岩相名称 |
|---|---|---|
| 1 | Gms | 颗粒支撑砾岩 |
| 2 | Sp | 板状交错层理砂岩 |
| 3 | Sh | 平行层理砂岩 |
| 4 | Sm | 块状层理砂岩 |
| 5 | Fl | 水平层理粉砂岩 |
| 6 | Fr | 波状层理粉砂岩 |
| 7 | Fsc | 粉砂质泥岩 |
| 8 | Fmg | (绿)灰色块状层理泥岩 |
| 9 | Fmb | 棕红色块状层理泥岩 |
| 10 | Fmm | 杂色块状层理泥岩 |
羊二庄油田目前生产存在着综合含水率高、采出程度高、储采比低等问题。储集层平面上大面积水淹,剩余油分布异常复杂,受诸多因素控制,既有“先天”的断层、微构造和沉积微相控制,又有“后天”的井网、井型、射孔部位等因素的影响。由于十级储集层构型为纹层组,对于剩余油挖潜指导意义不大,本文只对七、八、九储集层构型控制下的剩余油分布模式进行论述。
七级构型单元的剩余油主要分布模式有两种。
3.1.1 河道叠置带
河道交切遮挡是指河床滞留沉积是由砾石、中、细砂岩及细粒沉积组成的,当其中泥质含量较高时,则会在两条河道交切部位形成阻碍流体运动的遮挡层。晚期河道切叠在早期河道之上,导致两条河道搭接部位产生渗流屏障或相对低渗带,而且河道边部本身物性差,渗流能力较差导致河道边部剩余油相对富集[5]。如NmⅢ4-3,该单砂体存在两期单一河道边缘叠加,单一河道叠加位置处以及单一河道边缘物性差,砂体水洗程度低,剩余油富集(图2)。
3.1.2 河道边部砂体尖灭遮挡
油井与水井单向连通(图3),导致近砂体尖灭区域注水受阻,油井单侧注水受效,且河道边缘砂体物性差,水驱波及程度低,导致不受效区域形成剩余油富集。以一断块NmⅢ5号小层西部ZH 4-24井区为例,该井区位于河道边部,开发井ZH 4-21K井2017年9月投产,含水率仅为75.9%。可见河道边部砂体尖灭遮挡部位剩余油饱和度高,剩余油富集。
3.2.1 单一点坝剩余油分布
(1)砂体韵律控制下剩余油分布规律:点坝内部砂体韵律类型主要包括简单正韵律和复合正韵律两种类型。简单正韵律砂体底部物性好,顶部物性差,注入水优先进入底部砂体,导致底部砂体水洗严重,剩余油饱和度低;顶部砂体水洗弱,剩余油饱和度较高。
复合正韵律砂体是由多个简单正韵律砂体叠加而成,注入水优先进入砂体底部,导致砂体底部水洗程度高,剩余油主要分布在每期正韵律砂体顶部[6]。通过对2014年至今NmⅢ5-2和NmⅢ5-3两个单砂体C/O测井解释图统计得出:厚油层上部10 m砂体水洗程度较厚油层下部砂体差,部分井上部2 m左右砂体未水淹或低水淹。剩余油主要富集在厚油层砂体上部[7](表3)。
表3 单砂体C/O测井解释结果统计
| 井名 | 测试日期 | 顶深/ m | 底深/ m | 砂厚/ m | PSSL 解释 | PSSL计算含油 饱和度/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1666.1 | 1668.0 | 1.9 | 油层 | 41.2 | ||
| ZHX 6-14-2 | 2017-1-19 | 1668.0 | 1676.4 | 8.4 | 中水淹层 | 28.6 |
| 1579.1 | 1582.5 | 3.4 | 油层 | 48.6 | ||
| ZH 4-15-7 | 2017-1-14 | 1582.5 | 1588.8 | 6.3 | 油水同层 | 24.3 |
| 1588.8 | 1600.3 | 11.5 | 水层 | 9.9 | ||
| 1644.5 | 1646.5 | 2.0 | 干层 | 29.7 | ||
| ZH 5-15-2 | 2016-9-6 | 1646.5 | 1653.5 | 7.0 | 油水同层 | 35.8 |
| 1653.5 | 1665.4 | 11.9 | 水层 | 8.3 | ||
| 1617.4 | 1631.1 | 13.7 | 油水同层 | 20.1 | ||
| ZH 7-15K | 2017-6-21 | 1631.1 | 1635.1 | 4.0 | 水层 | 3.1 |
| 1620.2 | 1622.9 | 2.7 | 油水同层 | 19.8 | ||
| ZH 8-13-4 | 2017-1-18 | 1622.9 | 1625.0 | 2.1 | 含油水层 | 11.8 |
| 1625.0 | 1629.0 | 4.0 | 水层 | 0 | ||
| ZH 8-16-3 | 2016-8-31 | 1614.5 | 1631.9 | 17.4 | 中水淹层 | 24.5 |
| 1631.9 | 1646.1 | 14.2 | 高水淹层 | 12.8 | ||
| 1616.4 | 1621.4 | 5.0 | 中水淹层 | 27.0 | ||
| ZH 8-17 | 2014-2-27 | 1621.4 | 1644.8 | 23.4 | 高水淹层 | 16.3 |
(2)废弃河道遮挡控制剩余油分布:废弃河道是在河道演化过程中,整条河道或者某一河道段丧失了作为地表水同行路径的功能时形成的细粒沉积物。废弃河道对注入水横向运动起遮挡作用,当注水井与采油井之间发育废弃河道时,则会发生注水不受效的情况,在废弃河道遮挡部位形成剩余油(图4、图5)。
3.2.2 单一心滩剩余油分布
心滩砂体韵律类型主要为均质韵律。砂体顶底物性差异不大。注入水受重力作用影响,优先进入砂体底部,导致底部水洗严重,剩余油饱和度底,顶部砂体水洗弱,剩余油饱和度较高。此外,心滩滩翼与辫状河道叠加处容易形成非渗透层或低渗透层,在注水开发情况下,低渗透层启动压力高,水线不容易推进,导致砂体水洗程度低,剩余油较为富集(图6)。
3.3.1 单一点坝内部剩余油分布
单个点坝是多期侧积体叠置形成,侧积体之间存在枯水期形成的泥质或物性夹层,由于各期增生体形成时沉积环境存在差异,导致各期沉积的物性也存在差异[8]。点坝下部砂体水洗程度高(图7,K=26,K为数值模拟中纵向网格数,K值越大越靠近点坝底部),驱油效率较高,点坝上部受侧积层遮挡,水洗程度差,驱油效率低;砂体边部物性差,且受泥质废弃河道和侧积层的渗流遮挡作用,注入水波及程度低。剩余油主要富集在点坝砂体中上部及边部(图7,K=8)[9,10]。以NmⅢ4-3砂体ZH 9-14-1井和ZH 8-15井为例,油井ZH 8-15井下发育两期侧积体,开发时两期侧积体全部射开;水井ZH 9-14-1井发育两期侧积体,开发时只射开上部侧积体。油井受侧积层影响,砂体下部驱油效率较高,上部波及程度较弱,剩余油主要分布在井间点坝砂体中上部(图8)。
3.3.2 单一心滩内部剩余油分布
单个心滩是多期垂积体叠置形成,垂积体之间存在枯水期形成的泥质或物性夹层,由于各期增生体形成时沉积环境存在差异,导致各期沉积的物性也存在差异。心滩内部各垂积体水驱均受波及,整体驱油效率高,受正韵律影响顶部剩余油相对富集。由于落淤层的渗流屏障作用,垂向上不同增生体间水淹程度不同[10],剩余油富集程度不同(图9和图10)。
羊二庄油田整体水淹程度高,大段合采、合注的井,造成层间动用程度差异较大,因此储集层非均质性对剩余油有明显控制作用。储集层构型对储集层非均质性的控制主要体现在七级构型(单一河道)和八级构型(单一点坝)的差异,而九级储集层构型非均性主要由侧向上的侧积层和垂向上的落於层所体现。本次研究通过对储集层构型划分,建立了不同级次构型控制下的剩余油分布模式,并得出以下结论:
(1)区内具有平面剩余油分布呈“整体零散状分布,局部相对集中”特点,主力层剩余可采储量大,开发潜力较大。剩余油主要富集在主力相带内,长期合注合采,单砂层间的非均质性造成层间干扰,主力相带内渗透率稍差的部位剩余油滞留。
(2)稳定分布的夹层具有一定遮挡作用,韵律段内剩余油饱和度主要受渗透率影响,不同沉积韵律储集层的剩余油分布模式存在差异;侧积层物性变化造成不同侧积体水淹特征不同,各侧积体内剩余油分布特征也不同。
(3)七级构型控制的河道叠置、河道边缘砂体尖灭都会形成局部的剩余油富集;八级构型单元内的砂体韵律特征、废弃河道遮挡注水等也会控制剩余油的分布;九级构型单元中剩余油主要分布于点坝内部侧积顶部和心滩内部落淤层的顶部。
利用本次研究数据建立了该区3个断块60个主力单砂层的三维地质模型,采用沉积微相约束的序贯高斯随机模拟方法建立了属性模型。建立了典型解剖区心滩、点坝的九级构型模型,精细表征心滩落淤层和点坝侧积夹层,表征心滩及点坝内部的物性差异,为剩余油分析提供准确模型,指导了剩余油挖潜。
The authors have declared that no competing interests exist.
| [1] |
我国剩余油技术研究现状与进展 [J]. |
| [2] |
高含水期剩余油分布研究现状 [J]. |
| [3] |
储层研究中的层次分析方法 [J]. |
| [4] |
河流相储层构型要素组合对剩余油分布影响 [J]. |
| [5] |
袁淑芬 [J]. |
| [6] |
孤岛油田馆陶(1+2)砂层组沉积模式及其对剩余油分布的控制 [J]. |
| [7] |
厚油层内部相结构模式及其对剩余油分布特征 [J]. |
| [8] |
开发尺度的曲流河储层内部结构地震沉积学解释方法 [J]. |
| [9] |
基于储层构型与油藏数值模拟的点坝储层剩余油分布研究 [J]. |
| [10] |
点坝砂体内部剩余油分布及挖潜方法研究 [J]. |
| [11] |
河流相流动单元渗流特征及剩余油分布:以黄骅凹陷羊二庄油田新近系明化镇组河流相为例 [J].
|
/
| 〈 |
|
〉 |
