李宣玥,尹太舉,代盈營 (長江大學地球科學學院,湖北 荊州434023)
邵艷茹 (中石化中原油田分公司內蒙采油事業(yè)部,河南 濮陽457176)
雷上霄 (中石化中原油田分公司采油四廠地質研究所,河南 濮陽457176)
大慶油田自1966年注水至今,已步入高含水階段。油田在進入注水開發(fā)階段之后,油層會受到不同程度的水洗,剩余油分布預測變得困難。因此,開發(fā)新的儲層和理清剩余油分布狀況變得尤為重要。其中,對剩余油分布的認識,除了要正確認識儲層的非均質性以外,也要研究油層的水淹狀況。文章在詳細研究該區(qū)儲層沉積類型及儲層砂體分布特征的基礎上,總結了4種類型相結構儲層,結合研究區(qū)水淹層測井解釋成果、井網布置情況、注采對應關系、射孔和生產動態(tài)監(jiān)測資料,分析了每種儲層結構的水淹特征,初步提出相應的開發(fā)調整措施,對剩余油分布研究和調整挖潛方案設計提供可靠的理論依據。
薩爾圖油田北三西區(qū)西部示范區(qū)屬河流-三角洲沉積體系[1,2],沉積相類型豐富,主要發(fā)育三角洲平原、三角洲內、外前緣3個亞相以及相應6種主要微相,三角洲平原亞相中見分流河道、河間砂、岸后沼澤微相組合,內前緣亞相中見水下分流河道、河間砂、主體席狀砂、非主體席狀砂、湖相泥微相組合,外前緣亞相中見主體席狀砂、非主體席狀砂、湖相泥微相組合。通過對沉積微相的研究,總結出4種主要的成因砂體類型:(水下)分流河道砂體、主體席狀砂體、非主體席狀砂體以及河間砂體 (表1)。
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薩爾圖油田北三西區(qū)西部示范區(qū)構造穩(wěn)定,沉積環(huán)境是控制砂體展布的主要因素。砂體分布圖反映砂體空間分布的幾何形態(tài)、展布特征、物源方向等,并以砂巖分布圖為基礎結合相標志,總結出研究區(qū)的儲層結構類型。
1.2.1 砂體分布特征
研究區(qū)砂體組合類型多種多樣[3],主要發(fā)育以下4類砂體,依據砂體幾何特征與物性好壞依次定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類砂體,形態(tài)特征依次如下:
Ⅰ類砂體沉積厚度大,分布廣泛,占據了工區(qū)絕大多數面積。少數以土豆狀分布,厚度大的砂體邊緣發(fā)育泥巖 (圖1(a))。
Ⅱ類砂體沉積厚度整體較Ⅰ類薄,規(guī)模小,厚度較大的砂體呈現(xiàn)明顯的河道狀形態(tài),厚度稍薄的砂體則以連片形式在研究區(qū)展布開來,此外,還有發(fā)育一定規(guī)模的干層 (圖1(b))。
Ⅲ類砂體厚度較前兩類更薄,厚度較大的砂體分布比較分散,主要呈帶狀或土豆狀,而厚度較小的砂體連片性增強 (圖1 (c))。
Ⅳ類砂體主要呈土豆狀零散的分布,干層和泥巖大面積占據工區(qū) (圖1(d))。
圖1 4類儲層砂體形態(tài)及水淹特征
1.2.2 儲層結構特征
通過對研究區(qū)微相和砂體組合的研究分析,依據砂體類型總結出該區(qū)發(fā)育相應的4種主要類型相結構儲層 (圖2):
1)Ⅰ類相結構由分流河道砂和非主體席狀砂2種砂體組成,其中分流河道砂占絕大多數,約為90%,其次為非主體席狀砂及分流間灣泥巖。該類相結構主要發(fā)育于三角洲平原 (圖2(a))。
2)Ⅱ類相結構由分流河道砂、主體席狀砂及非主體席狀砂組成,仍以分流河道砂為主,2種席狀砂伴生于河道邊部,砂體連片但規(guī)模不大,其余為分流間灣,該類相結構主要發(fā)育于三角洲內前緣 (圖2 (b))。
3)Ⅲ類相結構主要由主體席狀砂及非主體席狀砂組成,以三角洲外前緣和三角洲內前緣沉積為主,砂體分布較廣但厚度較薄 (圖2(c))。
4)Ⅳ類相結構主要由非主體席狀砂組成,且存在大片的砂巖尖滅區(qū),發(fā)育于三角洲外前緣和湖灣地區(qū) (圖2 (d))。
圖2 4種類型的儲層相結構
研究區(qū)依據水淹層測井解釋成果,利用定性和定量結合的方式[4],總結研究區(qū)水淹類型,對吸水產液剖面按開發(fā)時間分析,結合歷史注采井網部署、分層現(xiàn)狀、單層油水井注采對應關系以及生產措施等資料,通過繪制直觀的注采曲線,匹配射孔數據和分層數據,將注水和采液情況落實到具體井,在油井有見效特征的時候開始分析其來水方向,從而分析小層的水淹規(guī)律,確定水淹級別,繪制平面水淹圖。
該區(qū)共布置鉆井5批,即基礎井網井 (1965~1971年鉆井)、一次加密井網井 (1965年鉆井)、二次加密井網井 (1993年鉆井)、一類聚驅井網井 (2003年鉆井)、二類聚驅井網井 (2007年鉆井)。其中后3批井距現(xiàn)今時間短,測井解釋資料新,能夠相對準確反映現(xiàn)今的儲層生產狀況。
以沉積類型為單元,結合后3批井水淹層測井解釋資料[5,6],對研究區(qū)進行垂向上水淹特征分析[7]。分流河道砂體沉積厚度大,物性好,孔滲高,但受重力作用,河道砂體底部是注入水推進的主要方向,且部分河道砂已達到高含水級別,是油層早期水淹的部位,而河道砂上部和邊部則由于孔滲較低且不易被注入水波及,形成了低水淹部位;主體砂席狀化特征明顯,物性較均一,因而也是注入水易于波及的區(qū)域,但由于沉積厚度較小且分布不連續(xù),水淹面積較河道砂要小,注入水波及部位水淹程度多屬中-高含水級別。非主體砂由于厚度小和物性差,水淹程度較前兩者更差,多數為低-中低含水,水淹面積小。表外砂沉積厚度最薄,物性最差,僅在河道邊部可能受臨近注水井注入水波及呈低含水級別。
依據研究區(qū)水淹層測井解釋資料、生產動態(tài)監(jiān)測資料、射孔以及油水井注采對應關系,結合沉積相以及儲層砂體分布特征的研究并以之作為主要分析因素[8,9],動靜結合,注入水的推進趨勢受沉積相組合和砂體發(fā)育形態(tài)的控制,注入水進入小層,優(yōu)先波及優(yōu)勢相帶,且隨著時間的推移,亦會向著周圍分布在稍差相帶的近距離油井推進。
通過對單層水淹狀況分析,各類相結構儲層砂體的水淹特征不同,受沉積相控制和儲層砂體展布特征影響,4類相結構儲層水淹特征如下:
1)Ⅰ類相結構儲層內的砂體注入水主要沿著河道推進,另外,在河道邊部,距離水井較近的一些河間砂體一定程度上也受到注入水影響??傮w上,該類儲層注入水在河道發(fā)育區(qū)域大面積連片波及,水淹程度高,河道頂部和邊部未水淹或水淹較差 (見圖1(a))。
2)Ⅱ類相結構儲層內的注入水波及區(qū)域仍然在分流河道且呈條帶狀向前推進,但主體砂和非主體砂水淹面積較小,相對較低,為中-高水淹程度。砂體厚度較薄和發(fā)育不連續(xù)區(qū)域未水淹或水淹程度較低 (見圖1 (b))。
3)Ⅲ類相結構儲層主要是主體席狀砂和非主體席狀砂,注入水普遍沿厚度較大的主體席狀砂推進,非砂體厚度較小部位及邊部未被水淹,總的來說水淹程度較低 (見圖1(c))。
4)Ⅳ類相結構儲層主要發(fā)育表外砂和泥巖,泥巖較發(fā)育,砂體不連續(xù)且物性差,未水淹或水淹程度很低 (見圖1 (d))。
針對4種類型相結構儲層水淹特征,筆者初步分析總結出不同類型相結構儲層下步調整挖潛建議[10,11]。Ⅰ類相結構儲層水淹程度高,但仍存在小層內井段未射孔或未鉆遇情況,且水淹層測井解釋結果顯示儲層的上部和邊部未被水淹,可采用下部封堵上部壓裂注水、對未開采井進行補孔等方法驅替剩余油或打水平井[12]的方法開采剩余油。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類相結構儲層開采井網未控制到的砂體多,且受儲層非均質性、巖性等控制注入水沿著物性較好的區(qū)域流動,其他地方則未波及,另外,某些小層注采系統(tǒng)不太完善,造成層內壓力增高,注入井注入的水無法波及到較遠的距離,形成剩余油富集區(qū),可以采取完善井網、調整生產井點、補孔,利用注采對應系統(tǒng)驅替。此外,受Ⅲ、Ⅳ類相結構儲層等薄差層砂巖的分布特點的影響,層間干擾嚴重,注入水推進困難,可利用多種手段相結合,將注水、采油、補孔、堵孔、壓裂等方法有機結合,協(xié)調注采對應關系來開采剩余油。
1)該區(qū)主要發(fā)育4種類型相結構儲層,受沉積環(huán)境影響,4種儲層砂體分布各有特征。
2)將儲層沉積類型、砂體分布特征研究成果與油田生產實際資料相聯(lián)系,動靜結合,對4種相結構的儲層進行水淹特征分析,總結出相應水淹狀況和水淹級別。
3)結合油田實際生產措施,提出后期相應可行的開發(fā)調整建議,以期為剩余油開采提供理論依據。
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