層狀邊水油藏水平井開發(fā)后期剩余油分布規(guī)律研究

張亮，張博，孟學(xué)敏 劉丹，付寧，王俊芳

（中石油塔里木油田分公司開發(fā)部，新疆庫(kù)爾勒841000）

目前，水平井技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油田開發(fā)，在層狀邊水、塊狀底水油藏中水平井開發(fā)均可取得較好效果［1］；但受儲(chǔ)層物性、開發(fā)方式等因素的影響，平面邊水不均勻推進(jìn)，油藏整體水淹規(guī)律復(fù)雜，導(dǎo)致尋找剩余油富集區(qū)十分困難，嚴(yán)重影響油藏的開發(fā)效果。為此，筆者以油藏靜態(tài)資料為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，利用流動(dòng)單元控制建模方法，建立地質(zhì)模型，進(jìn)而通過(guò)動(dòng)態(tài)分析、數(shù)值模擬等有效手段，得到了塔中16油田的剩余油分布規(guī)律，并以垂向和平面2個(gè)方面分析了剩余油的控制因素，對(duì)油田的調(diào)整提供了可靠依據(jù)。

1 油田概況

塔中16油田位于塔里木盆地塔中低隆起中央斷壘帶，含油構(gòu)造為北西－南東走向的長(zhǎng)軸背斜，西部斷層切割，目的層為上古生界下石炭統(tǒng)巴楚組（C1b）東河砂巖地層，由下至上劃分為均質(zhì)段和含礫巖段。均質(zhì)段為水層，含礫砂巖段為含油層段，含礫砂巖段與均質(zhì)段之間發(fā)育穩(wěn)定鈣質(zhì)隔層，油藏類型為典型的層狀邊水油藏［2］。東河砂巖含礫砂巖段經(jīng)歷4次間歇式小規(guī)模海進(jìn)、海退事件，劃分為5個(gè)小層，地層物性由下至上逐步變差。1～3小層平均孔隙度9%、滲透率25 mD，目前基本未動(dòng)用；4～5小層平均孔隙度14%、滲透率218 mD，為目前主要開發(fā)層系。筆者主要針對(duì)4～5小層進(jìn)行研究。

塔中16油田含礫砂巖段4～5小層含油面積26.1k m2，油層厚度6.2 m，地質(zhì)儲(chǔ)量為1125.6×104t，1997年投產(chǎn)，采油井11口（8口水平井、3口直井），利用天然能量開發(fā)，目前采出程度為35.4%，綜合含水95.7%，邊水能量充足，壓力保持程度較高，平均單井產(chǎn)液量230 m3／d，處于高含水、高采出程度階段。

2 剩余油分布規(guī)律

2.1 剩余油分布特征

筆者根據(jù)儲(chǔ)層物性、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，結(jié)合流動(dòng)單元理論，將塔中16油田分為3類流動(dòng)單元（見表1）。以地震儲(chǔ)層反演為基礎(chǔ)，利用流動(dòng)單元控制進(jìn)行三維地質(zhì)建模［3］，準(zhǔn)確反映了真實(shí)儲(chǔ)層。進(jìn)而進(jìn)行數(shù)值模擬研究，精確的反映了儲(chǔ)層流體的滲流特性，單井初始擬合率達(dá)到80%。

表1 塔中16油田流動(dòng)單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)

結(jié)合儲(chǔ)層特性、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、監(jiān)測(cè)資料和數(shù)值模擬結(jié)果，可得塔中16油田剩余油分布特征：①垂向。5小層采出程度相對(duì)高，4小層采出程度相對(duì)低，頂部剩余油相對(duì)富集（見圖1）；②平面剩余油分布呈2種形式。在構(gòu)造西北部、T1－16 H井區(qū)、T1－H18井區(qū)附近呈塊狀分布，剩余油相對(duì)集中；在T1－9井、T1－12井區(qū)附近呈點(diǎn)狀分布，剩余油相對(duì)分散。

圖1 塔中16油田剩余油剖面圖

2.2 剩余油分布控制因素

塔中16油田含礫砂巖段4～5小層采用水平井開發(fā)，沿構(gòu)造軸部不規(guī)則布井，井距600～700 m，水平段長(zhǎng)度300 m左右，水平段軌跡位于4小層頂部。結(jié)合塔中16油田水平井開發(fā)模式，以含礫砂巖段4～5小層剩余油分布特征為基礎(chǔ)，總結(jié)出剩余油分布規(guī)律控制因素：垂向主要受儲(chǔ)層物性、夾層和韻律性影響；平面受微構(gòu)造、井網(wǎng)完善程度、井間壓力平衡區(qū)、水平段不均勻見水和斷層遮擋等因素影響［4］。

2.2.1 剩余油垂向分布規(guī)律控制因素

表2 含礫砂巖儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)表

1）儲(chǔ)層物性 儲(chǔ)層物性差異決定了采出程度，物性好的儲(chǔ)層采出程度高，結(jié)合塔中16油田的實(shí)際情況，生產(chǎn)層位含礫砂巖段4～5小層根據(jù)儲(chǔ)層物性（見表2），含礫砂巖段5小層物性優(yōu)于含礫砂巖段4小層，故含礫砂巖段5小層采出程度較高為40.0%，含礫砂巖段4小層采出程度為26.8%，剩余油較富集。

2）隔夾層 對(duì)于水平井開發(fā)的油藏，隔夾層發(fā)育對(duì)剩余油分布起著很大的作用，結(jié)合以水平井開采的塔中16油田實(shí)際情況，大部分井水平段位于4小層頂部，4～5小層之間隔層局部發(fā)育，這就導(dǎo)致隔夾層遮擋處形成塊狀剩余油富集區(qū)。如T1－H18井2008年導(dǎo)眼鉆遇4小層差油層1.7 m、油層1.8 m，5小層油層5.0 m，T1－H18井附近物性、鈣質(zhì)隔夾層較為發(fā)育（見圖2），該井生產(chǎn)特征表現(xiàn)為低產(chǎn)液低含水（見圖3），累積產(chǎn)油0.83×104t，剩余油較為富集（見圖1），為下步重點(diǎn)挖潛對(duì)象。

3）韻律特征 韻律特性是影響垂向剩余油分布的另一個(gè)關(guān)鍵因素，一般分為正韻律、反韻律、均質(zhì)韻律、復(fù)合韻律等［5］。塔中16油田含礫砂巖段4～5小層以正韻律為主，表現(xiàn)為底部粒度粗，滲透率高，上部粒度細(xì)，滲透率低。同時(shí)受邊水重力作用，必然會(huì)導(dǎo)致底部水洗程度高，頂部形成剩余油富集區(qū)。如T14井，根據(jù)動(dòng)PNN測(cè)井資料（見表3），4小層的3個(gè)單砂體受韻律影響明顯，底部基本水淹，頂部為剩余油富集區(qū)。

圖2 T1－H18井儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)圖

2.2.2 剩余油平面分布規(guī)律控制因素

1）微構(gòu)造 微構(gòu)造是指在油藏構(gòu)造基礎(chǔ)上，局部區(qū)域油層小幅度起伏變化，其幅度和范圍都很小。塔中16油田屬于低幅構(gòu)造，縱向起伏30～40 m，局部存在小的高點(diǎn)、鼻狀構(gòu)造，形成剩余油富集區(qū)。如T16井，處于微構(gòu)造高點(diǎn)，剩余油富集，2006年投產(chǎn)后，有3 mon無(wú)水采油期，初期日產(chǎn)油160t，累積產(chǎn)油13×104t，開發(fā)效果理想。目前T1－12井附近微構(gòu)造處存在點(diǎn)狀形態(tài)分布余油。

2）井網(wǎng)完善程度 井網(wǎng)完善程度是剩余油分布的另一個(gè)重要因素。塔中16油田開發(fā)初期以 “稀井高產(chǎn)”原則，部署13口井，井網(wǎng)密度小，單井控制儲(chǔ)量大，這就導(dǎo)致在井網(wǎng)未完善區(qū)域剩余油分布較為集中。2006年根據(jù)實(shí)際井網(wǎng)控制程度，新部署6口開發(fā)井，5口井鉆遇和生產(chǎn)情況良好（見表4）。東部T1－16 H井區(qū)目前單井控制面積大，井網(wǎng)不完善，存在塊狀形式剩余油。

圖3 T1－H18井采油曲線圖

3）井間壓力平衡區(qū) 根據(jù)滲流力學(xué)理論，2口生產(chǎn)井之間存在壓力平衡區(qū)，必然導(dǎo)致一部分死油無(wú)法流動(dòng)，形成井間剩余油，該類剩余油分布零散，基本以點(diǎn)狀形式存在。如T18井，距T13井水平段末端285 m，T18井2005年補(bǔ)孔生產(chǎn)4～5小層，初期日產(chǎn)70t，累積產(chǎn)量5.21×104t。目前在T1－7井和T1－9井、T14井和T18井之間為井間剩余油富集區(qū)。

表3 T14井4小層PNN測(cè)試結(jié)果

4）斷層遮擋 封閉斷層附近，由于邊水不能驅(qū)替而形成剩余油富集區(qū)。如塔中16油田構(gòu)造西北部斷層分割區(qū)，形成一個(gè)單獨(dú)的剩余油富集區(qū)斷塊，該區(qū)塊剩余油儲(chǔ)量為18.09×104t，為下一步潛挖重點(diǎn)。

5）水平段不均勻見水 由于儲(chǔ)層平面、垂向非均質(zhì)性等原因，實(shí)際水平井段會(huì)不均勻見水。結(jié)合滲流力學(xué)理論，從相滲曲線出發(fā)，油井見水后，水相滲流能力越來(lái)越強(qiáng)，油相滲流能力越來(lái)越弱［6］。相同生產(chǎn)壓差下，見水段產(chǎn)液量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未見水段，進(jìn)而抑制非見水段產(chǎn)油量，在未見水段形成剩余油富集區(qū)。如根據(jù)T1－10井產(chǎn)液剖面可以看出，4032.7～4081.2 m井段出純油，為未水淹射孔段；根據(jù)T1－16 H井飽和度測(cè)井解釋結(jié)論可以看出，水平段后段4178.0～4300.0 m含油飽和度高，為油層和低水淹層，是下一步措施的挖潛潛力區(qū)。

表4 新部署井生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

1）采用流動(dòng)單元模式進(jìn)行地質(zhì)建模，數(shù)模單井初始擬合率高達(dá)80%，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)，總結(jié)出塔中16油田剩余油分布特征。

2）垂向從儲(chǔ)層物性、隔夾層發(fā)育情況、儲(chǔ)層韻律3個(gè)方面分析塔中16油田剩余油分布規(guī)律，認(rèn)為儲(chǔ)層頂部、局部隔夾層遮擋處為剩余油富集區(qū)。

3）平面從微構(gòu)造、井網(wǎng)完善程度、井間壓力平衡區(qū)、斷層遮擋和水平段不均勻見水5個(gè)方面分析塔中16油田剩余油分布規(guī)律，認(rèn)為受斷層遮擋和井網(wǎng)完善程度影響，剩余油以塊狀形式集中分布在含礫砂巖段4小層西部和東南部；受微構(gòu)造、水平段不均勻見水和井間壓力平衡區(qū)影響，剩余油以點(diǎn)狀形式分散存在。

4）通過(guò)垂向和平面剩余油分布控制因素分析，確定了塔中16油田剩余油分布位置，對(duì)下一步塔中16油田剩余油潛挖提供了指導(dǎo)作用。

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