安塞特低滲疊加砂巖單砂體剩余油分布機理與挖潛

劉新菊，高月剛，張洪軍，薛利娜，王學(xué)生

(1.中國石油長慶油田公司第一采油廠，陜西 延安 716000；2.中國石油長慶油田公司長慶科技工程有限公司，陜西 西安 710018)

安塞特低滲疊加砂巖單砂體剩余油分布機理與挖潛

劉新菊1，高月剛1，張洪軍1，薛利娜2，王學(xué)生1

(1.中國石油長慶油田公司第一采油廠，陜西 延安 716000；2.中國石油長慶油田公司長慶科技工程有限公司，陜西 西安 710018)

安塞特低滲透億噸級整裝油田主力油層C611-2小層，內(nèi)部由四期河道疊加的單砂體組成，經(jīng)過30 a的注水開發(fā)，剖面動用不均，強水淹厚度不足15%，具有較大的挖潛能力。在大量的野外露頭調(diào)查和檢查井巖心觀察與分析測試的基礎(chǔ)上，利用加密井網(wǎng)測井資料開展單砂體構(gòu)型解剖，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料和測試資料，分析小層內(nèi)單砂體剖面動用狀況，建立水驅(qū)規(guī)律與水淹模型，進行單砂體動用程度評價，有針對性地提出隔采、補孔壓裂、重復(fù)壓裂等措施方案。經(jīng)過在礦場數(shù)百口低產(chǎn)、低效、長關(guān)井中實施與跟蹤評價，平均單井日凈增油量在1.0 t以上，措施效果良好。

安塞油田 特低滲透儲層 疊加砂巖 單砂體 剩余油

中國大部分油田已經(jīng)進入中高含水期，以往小層級別的剩余油研究已經(jīng)不能滿足開發(fā)需求，必須開展單砂體的剩余油研究。目前國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究剛剛起步，尤其在低滲透油藏單砂體剩余油研究及挖潛方面還比較薄弱，迫切需要新的技術(shù)和手段來解決這一瓶頸問題。

安塞油田經(jīng)過近30年的注水開發(fā)，目前主力區(qū)塊均已進入中高含水開發(fā)期，受儲層非均質(zhì)性及微裂縫發(fā)育影響，剩余油分布愈加復(fù)雜，穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率難度極大。隨著油田開發(fā)的深入，剩余油挖潛逐漸由平面、層間、連片向剖面、層內(nèi)、分散轉(zhuǎn)變，早期的層位劃分方法及研究對象已不能滿足對剩余油認識及挖潛的需要。近兩年來，通過大量的加密井、檢查井資料及野外露頭對比研究，結(jié)合測井分析，將這套層進一步細分為厚度3～5 m左右的3～4個單砂體，通過單砂體內(nèi)部構(gòu)型研究，發(fā)現(xiàn)沉積微相與初期認識存在較大差異，層內(nèi)隔夾層頻繁發(fā)育[1-2]，非均質(zhì)性極強，對水驅(qū)滲流及剩余油的分布具有較大影響。注水開發(fā)老區(qū)同一井組9口檢查井取心資料表明層內(nèi)的竄流、繞流等“非活塞式”驅(qū)替非常嚴重，水驅(qū)波及系數(shù)較低。因此研究中高含水期水驅(qū)規(guī)律及單砂體剩余油開發(fā)潛力是非常有必要的，能為油藏后期的穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率提供依據(jù)。

1 單砂體構(gòu)型解剖

1.1野外露頭調(diào)查

通過對鄂爾多斯盆過野外露頭觀察，起點從山西省大同市至陜西省銅川市，發(fā)現(xiàn)大多厚砂體被夾層分成若干小砂體，主要表現(xiàn)為縱向上往往由不同期次的河道砂體掘蝕和疊加,形成二十余米的厚油層，平面上多條河道側(cè)向拼接，河道主體砂與河間薄層砂嵌邊式和搭橋狀連通,形成大面積分布的復(fù)合砂體，垂直物源方向，單砂體厚度變化大，平均小砂體厚度為5～8 m，且延伸長度小于200 m，砂體間連通性較差。通過分析發(fā)現(xiàn)，夾層為鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層和物性夾層，通過在現(xiàn)場試驗，判斷其會阻擋砂體間油氣的運移[3]，對油氣田的開發(fā)起到負面作用。

1.2檢查井分析

基于對安塞油田王窯重大開發(fā)試驗區(qū)解剖，對歷年剩余油測試資料成果進行梳理，9口檢查井主力油層資料顯示油層縱向動用嚴重不均，高含水層與低水淹段相間分布，動用程度低,僅為32.6%，平均含油飽和度43.6%(原始含油飽和度54.6%)，存在單段水淹砂體(0.5～6 m)(見表1)。

表1 安塞油田9口檢查井水淹層統(tǒng)計

另外從微觀上分析CT值變化較快，通過與實物巖心照片對比分析，認為主力油層(C611-2)縱向上無論是單砂體之間，還是單砂體內(nèi)部非均質(zhì)性均很強，各種鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層、物性夾層均很發(fā)育，導(dǎo)致層間差異大，縱向上巖性變化較快，無規(guī)律性。分析認為1～2 m甚至公分級的未水淹段廣泛存在，剩余油分布不均。

通過對檢查井的分析得出，目前基礎(chǔ)井網(wǎng)對砂體控制程度低[4-5]，水驅(qū)控制程度需要重新評價計算，同時表明主力油層單砂體是可分的，且劃分是非常有必要的，單砂體對剩余油起到一定控制作用。目前300m井排距對砂體的控制程度不到80%，原水驅(qū)控制程度計算偏高，需結(jié)合目前對單砂體的認識,對水驅(qū)控制程度重新評價計算(見圖1)。

圖1 安塞油田單砂體劃分后油藏剖面

1.3加密井網(wǎng)測井資料單砂體劃分

通過對安塞油田789口加密井資料分析，同時從野外露頭與井下對比(見圖2)、測井曲線歸一化處理和標志層量化三個方面著手,建立了一套單砂體劃分方法。

野外露頭與井下對比綜合來看，C611-2小層各單砂體間的界面比較明顯(見圖3)，這種界面是在縱向沉積層序中一期連續(xù)穩(wěn)定沉積結(jié)束到下一期連續(xù)穩(wěn)定沉積開始之間形成的有別于上下鄰層的特征巖性，界面代表了短暫的無沉積或沉積作用突然變化的間歇面。

圖2 剖面露頭單砂體劃分

圖3 王檢16-156單井綜合柱狀圖

同時對測井曲線做歸一化處理，使單砂體劃分有統(tǒng)一標準，安塞油田開發(fā)30余年，同一地區(qū)測井儀器、測井工藝水平在不斷進步，導(dǎo)致出現(xiàn)同一測井系列刻度范圍值不一致的現(xiàn)象。需要將曲線數(shù)值歸一化，消除新老曲線不一致產(chǎn)生的誤差。一般采取下列公式進行歸一化，將所有井刻度范圍值全部調(diào)整為0～1(無量綱)[6-7]。

SPnew=(SP-SPmin)/(SPmax-SPmin)GRnew=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)

式中：SPnew、GRnew表示SP和GR歸一化曲線值，SPmax、GRmax表示SP和GR原始曲線最大值，SPmin、GRmin表示SP和GR原始曲線最小值。

然后將SP曲線和GR曲線做處理，增強巖性區(qū)分效果，進行交集填充和增強重構(gòu)，便于劃分單砂體。

另外研究得出，安塞油田單砂體之間的劃分標識主要有三種，分別為泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層和物性夾層，每種標志層都可以定性+定量進行識別[8-9]。泥質(zhì)夾層:自然伽馬值明顯偏高，自然電位明顯回返，滲透性變差。鈣質(zhì)夾層：鈣質(zhì)膠結(jié)帶，聲波值變低，電阻值升高。物性夾層：是相對概念，與上下油層相比物性及含油性發(fā)生了變化，電阻略低，密度曲線高，聲波曲線呈小尖峰狀。

2 剩余油分布機理

2.1單砂體的構(gòu)型對剩余油分布影響

安塞油田單砂體之間疊置類型共有六種，以多層式、疊加式和多邊式主，所占比例為75%，以單邊式、對接式和孤立式為輔[10]。

研究表明，砂體疊置類型不同，油水接觸方式不同，導(dǎo)致油水井滲流規(guī)律不同，對剩余油分布具有一定影響。安塞油田已注水開發(fā)30a，六種疊置關(guān)系多層式、疊加式、多邊式主、單邊式、對接式和孤立式，連通情況和驅(qū)替方式依次變差，導(dǎo)致剩余油主要分布在后三種接觸類型內(nèi)，分別為單邊式、對接式和孤立式。

2.2壓裂改造程度對剩余油分布影響

經(jīng)過對壓裂縫模擬，對力學(xué)參數(shù)的分析，并結(jié)合動態(tài)監(jiān)測資料，得出安塞油田的壓裂縫的半縫長為125 m左右，近井地帶的平均壓裂縫高度為5～8 m左右，壓裂縫的縫高隨著縫長的增長呈“正態(tài)分布式”衰減規(guī)律，至縫長的末端，衰減為0 m。安塞油田井網(wǎng)形式井距一般為480 m左右，不考慮單砂體構(gòu)型，只考慮為理想化一個連通單砂體，通過計算得出有230 m長度的砂體無裂縫溝通，可能導(dǎo)致剩余油富集區(qū)的形成。

另外，安塞油田油井的射開程度在30%～40%，注水井60%～70%，基本在油層頂部，尤其近年加密油井的射開程度更低在10%～15%，導(dǎo)致注采對應(yīng)關(guān)系不完善，部分單砂體剩余油未有效動用，一定程度控制剩余油的分布。

2.3不同沉積類型單砂體對剩余油控制程度不一

安塞油田主力油層C611-2層4個小單砂體，沉積類型主要有四種，分別為水下分流河道、河口壩沉積、前緣席狀砂體和水下益岸砂體[13]。研究表明，安塞油田水下分流河道和河口壩沉積的單砂體普遍吸水較好，水驅(qū)動用程度較高，平均89.3%，前緣席狀砂體和水下溢岸砂體吸水較差。安塞油田經(jīng)過30 a注水開發(fā)，水下分流河道和河口壩沉積的單砂體儲量動用較好，不是后期挖潛的重點。目前前緣席狀砂體和水下溢岸單砂體是剩余油富集區(qū)，儲量占56.3%，幾乎未動用，是后期挖潛的重點(見表1)。

表1 王窯整體加密試驗儲量分類分級

3 單砂體剩余油動用方案實施與跟蹤 評價

3.1加密井網(wǎng)提高井網(wǎng)控制程度

研究表明，一次加密或者二次加密可以提高井網(wǎng)對砂體的控制程度。以安塞油田王窯老區(qū)為例，近三年對王窯老區(qū)加密694口井，井距由300 m縮小到了200 m，結(jié)合地質(zhì)露頭砂體結(jié)構(gòu)模式，井網(wǎng)對河道砂體的控制程度提高了10.6%，多向受效井比例增加19.1%。這表明通過加密可以提高井網(wǎng)對砂體的控制程度。

3.2堵水調(diào)剖技術(shù)動用單砂體間剩余油

安塞油田開發(fā)實踐表明，注水井堵水調(diào)剖可以動用1～2 m甚至cm級的未水淹段剩余油。近幾年安塞油田主力區(qū)塊實施堵水調(diào)剖170口，實施后吸水狀況得到改善，水驅(qū)動用程度提高8%，對應(yīng)油井含水下降3.6個百分點，水驅(qū)采收率提高2.12%。

3.3復(fù)壓和補孔措施動用單砂體間剩余油

目前主要通過補孔和對未壓開段重復(fù)改造動用等手段動用單砂體間剩余油，2013-2014年共實施68口井，平均單井日增油1.21 t，平均有效期16個月，射開程度由32.1%提高到81.2%，水驅(qū)控制程度增加8.6%，5口井壓裂前后裂縫模擬對比，剖面縱向動用程度提高15%左右，表明通過復(fù)壓和補孔措施，可動用未動用單砂體剩余油。

3.4單砂體分注提高水驅(qū)動用程度

為提高單砂體控制程度和動用程度，同時為后期單砂體分注提供依據(jù)，采用單砂體精細刻畫技術(shù)指導(dǎo)單砂體分層注水。2013-2014年安塞油田共實施單砂體分注試驗3個井組。實施后吸水更均勻，水驅(qū)動用程度提高5.6%，4口油井有見效顯示，日增油2.5t，含水下降10.2%，表明單砂體分注可以提高水驅(qū)動用程度。

4 結(jié)論

(1)精細刻畫單砂體、重構(gòu)地下儲層認識是安塞油田下步挖潛的方向，安塞油田通過一次或者二次加密可以彌補基礎(chǔ)井網(wǎng)對砂體控制程度低的狀況，可以大幅度提高控制程度。

(2)人工裂縫的模擬技術(shù)，不僅能夠定性模擬裂縫的產(chǎn)狀，而且能夠定量判斷裂縫的長、高和傾角。

(3)通過對注水井補孔或分注，可以完善注采對應(yīng)關(guān)系，既可降低油井含水，又可擴大波及體積，改善低滲部油層的開發(fā)效果。

(4)單砂體的構(gòu)型對剩余油分布具有一定影響，安塞油田單砂體6種疊置類型中，要得出每種類型所占剩余油的比例，后期仍需做大量工作。

(5)泥質(zhì)和鈣質(zhì)夾層會遮擋剩余油運移，主要體現(xiàn)在油層壓裂改造過程中，夾層會起到遮擋作用，影響裂縫的縱向延伸。部分資料表明鈣質(zhì)夾層會成為水竄通道，仍需進一步研究探討。

[1] 全洪慧，朱玉雙，張洪軍.儲層孔隙結(jié)構(gòu)與水驅(qū)油微觀滲流特征——以安塞油田王窯區(qū)長6油層組為例[J].石油與天然氣地質(zhì)，2008,9(7):31-32.

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[8] 王元基主編，特殊類油藏開發(fā)技術(shù)文集[M]，北京:石油工業(yè)出版社，2012:36-37.

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[10] Bouteca M J.3D analytical model for hydraulic fracturing，theory and field test[J].SPE Annual Technical Conference and Exhibition，1984:SPE 13276.

(編輯 王建年)

Distribution mechanism and potential tapping to remaining oil in overlap single sandbody of Ansai reservoir with extra-low permeability

Liu Xinju1，GaoYuegang1， Zhang Hongjun1，Xue Lina2，Wang Xuesheng1

(1.No.1OilProductionPlantofChangqingOilfildCompany,PetroChina,Yan'an716000,China;2.ChangqingScientificandTechnologicalEngineeringLtd.CompanyofChangqingOilfieldCompany，PetroChina,Xi'an710018,China)

Major reservoir of Ansai Oilfield with extra-low permeability and in-place volume of hundreds millions ton，named Chang 611-2，is composed of single sandbody from the four phases of river channel overlap.After 30 years of water flooding development，the water injection profile is uneven，and the thickness of water-flooded layer is less than 15%.So there is larger tapping potential.According to the survey of a large number of outcrops and the observation and analytical test of cores taken from inspection wells，the configuration of single sandbody was dissected by using logging data of infilling well pattern.Based on dynamic production data and testing information，producing condition of single sandbody was analyzed，and law of water-flooding and water-flooded model was established，and then the degree of producing condition of single sandbody was evaluated.Finally，the countermeasures such as separated layer production，reperforating fracturing，refracturing，ect.，were proposed.The application results from hundreds of wells with low-production，low efficient，and long time shut-in showed that average net increased oil of single well was up to 1.0 ton per day and the effect was better.

Ansai Oilfield；extra-low permeability reservoir；overlap sandstone；single sand body；remaining oil

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.04.010

TE327

A

2015-06-30；改回日期2015-07-17。

劉新菊(1972—)，女，高級工程師，碩士，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)工作，電話：029-86506801，13992100401,E-mail:gyg1_cq@petrochina.com.cn。

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(2011ZX05013-005)。