文昌HDB油田ZH1-2L油組儲層非均質(zhì)性綜合研究

劉登麗，頓小妹，胡勝輝，陳之賀，伍文明

(1.中海石油(中國)有限公司深圳分公司研究院，廣東廣州 510240；2.中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院)

文昌HDB油田ZH1-2L油組儲層非均質(zhì)性綜合研究

劉登麗1，頓小妹2，胡勝輝2，陳之賀2，伍文明1

(1.中海石油(中國)有限公司深圳分公司研究院，廣東廣州 510240；2.中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院)

摘要：文昌HDB油田ZH1-2L油組能量不足，采油速度及采出程度低，需要進行儲層非均質(zhì)性分析。ZH1-2L油組以粉、細砂巖和泥質(zhì)粉、細砂巖為主，砂巖與泥巖多呈薄互層，為中-高孔中低滲儲層，儲層非均質(zhì)性嚴重，儲層內(nèi)部泥質(zhì)夾層發(fā)育，從平面、層內(nèi)、微觀三方面對ZH1-2L油組儲層非均質(zhì)性進行分析，得出該油組砂體厚度穩(wěn)定分布，平面較均質(zhì)，儲層層內(nèi)為非均質(zhì)—較均質(zhì)型，運用巖心實驗分析中鑄體薄片分析法和毛管壓力曲線法，得出ZH1-2L油組儲層微觀非均質(zhì)性強，微觀孔喉結(jié)構(gòu)發(fā)育差。

關(guān)鍵詞：文昌HDB油田；隔夾層展布；平面非均質(zhì)性；層內(nèi)非均質(zhì)性；微觀非均質(zhì)性

1概述

文昌HDB油田位于中國南海北部海域珠江口盆地西部，ZH1-2L油組為低阻油層，以濱淺海相的臨濱砂壩、淺灘沉積為主，砂巖段厚度46.4 m，巖性偏細，砂泥呈互層分布，且物性差，導致邊水能量不能及時有效補充，使水驅(qū)能量受到限制。該油藏原始溶解氣油比101 m3/m3，且飽和壓力高(20.2 MPa)，地飽壓差小，實際生產(chǎn)以弱邊水驅(qū)、溶解氣驅(qū)為主?？傮w來說，ZH1-2L油組開發(fā)效果差，表現(xiàn)為天然能量弱，物性差，產(chǎn)能低， 邊水能量不能及時供給，井控區(qū)壓力下降較快，動用儲量低(38.8×104m3)，目前生產(chǎn)井基本處于廢棄停產(chǎn)階段[1]。面對目前油藏存在的開發(fā)矛盾，只有在深入研究儲層非均質(zhì)性的基礎(chǔ)上才能提出有針對性的調(diào)整方案和增產(chǎn)挖潛措施，提高采收率。

本文根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)特征，考慮沉積微相、構(gòu)造、隔夾層、孔隙度、滲透率等因素，對儲層平面非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性及微觀非均質(zhì)進行研究，最終建立符合地質(zhì)認識的三維地質(zhì)模型。研究技術(shù)路線見圖1。

2儲層平面非均質(zhì)性研究

平面非均質(zhì)性指單一油層砂體的幾何形態(tài)、各向連續(xù)性、連通性以及砂體內(nèi)滲透率和孔隙度的平面變化及方向性，平面非均質(zhì)性對于井網(wǎng)布置、注入

圖1　研究技術(shù)路線

水的平面波及系數(shù)和剩余油的平面分布有很大的影響。本次選擇儲層平面沉積相及平面砂體厚度和孔隙度展布規(guī)律進行研究[2]。

珠海組一段下部以濱淺海相的臨濱砂壩、淺灘沉積為特征，臨濱環(huán)境下主要有上臨濱砂壩和下臨濱淺灘兩種微相，具有加積、復合的特征。前者自然伽瑪曲線呈鐘型，后者為鋸齒型(圖2)。ZH1-2油組屬下臨濱淺灘相，是本油氣田的低阻油層，其沉積平面相圖較清楚地反映了沉積砂體的分布規(guī)律(圖3)。

根據(jù)建立的三維地質(zhì)模型可以得出ZH1-2L油組的砂體展布及物性分布特征：砂體毛厚分布穩(wěn)定，厚度24.6 m～28.3 m，儲層凈厚分布也較為均勻。全區(qū)干層較為發(fā)育，1井區(qū)泥巖夾層發(fā)育，位于構(gòu)造低部，油層凈厚較薄。儲層物性平面展布較為均勻(圖4)，存在由構(gòu)造高部位向低部位物性變差趨勢?？v向上油層孔隙度為14.3%～16.9%，整體物性較差。

圖2　文昌HDB油田珠海組連井相分析圖

圖3　文昌HDB油田珠海組一段沉積相平面

3儲層層內(nèi)非均質(zhì)性研究

層內(nèi)非均質(zhì)性是指砂層內(nèi)部垂向上的滲透率、最高滲透層所處位置、非均質(zhì)程度、單砂層規(guī)模宏觀的垂直滲透率與水平滲透率的比值以及層內(nèi)夾層的分布，它直接控制和影響一個單砂層垂向上的注入劑波及厚度[2]。本次選擇研究層內(nèi)滲透率非均質(zhì)程度及層內(nèi)夾層兩方面。

一般來說，當滲透率變異系數(shù)Vk<0.5，滲透率非均質(zhì)系數(shù)Tk<2時，儲層為均質(zhì)型；當0.5≤Vk≤0.7，2≤Tk≤3時，儲層為較均質(zhì)型；當Vk>0.7，Tk>3時，儲層為非均質(zhì)型[3-5]。由此可知，文昌HDB油田ZH1-2L油組儲層層內(nèi)為非均質(zhì)—較均質(zhì)型(表1、圖5)。

運用測井解釋結(jié)果把泥巖層、干層統(tǒng)稱為非滲透層，油層、水層等統(tǒng)稱為滲透層，運用此結(jié)果進行巖相模擬。由研究區(qū)層內(nèi)夾層厚度平面圖(圖6)及縱向上的展布規(guī)律(圖7)可知，ZH1-2L油組A1井區(qū)非滲透層最不發(fā)育，層內(nèi)夾層少；A3井區(qū)層內(nèi)發(fā)育不穩(wěn)定夾層，呈隨機分布；1井區(qū)層內(nèi)發(fā)育較穩(wěn)定夾層，位于構(gòu)造低部位，累計厚度最大。

圖4　文昌HDB油氣田ZH1-2L油組砂體厚度圖(左)及孔隙度平面圖(右)

項目WCHDB-1WCHDB-A1WCHDB-A3Mp范圍平均值滲透率平均值/10-3μm224.1720.065.765.76～20.0616.66滲透率最大值/10-3μm279.7037.5041.8037.50～41.8053.00滲透率最小值/10-3μm23.305.401.701.70～5.403.47級差24.156.9424.596.94～24.5918.56突進系數(shù)3.301.877.261.87～7.264.14K(H加權(quán))29.8217.955.615.61～17.9517.79變異系數(shù)(Vk)1.110.671.600.67～1.601.12變異系數(shù)判別非均質(zhì)較均質(zhì)非均質(zhì)

圖5　ZH1-2L油組層內(nèi)非均質(zhì)性判別

圖6　ZH1-2L油組層內(nèi)夾層厚度展布

圖7　ZH1-2L油組層內(nèi)夾層縱向展布圖(左：1-A3MP連井，右：1-A1連井)

4儲層微觀非均質(zhì)性研究

微觀非均質(zhì)性是指孔隙喉道的大小、連通程度、配置關(guān)系、分選程度以及顆粒和填隙物的非均質(zhì)性。這一類非均質(zhì)性直接影響注入劑的微觀驅(qū)替效率，也是導致剩余油形成的根本原因之一[2]。

(1)鑄體薄片分析法：對ZH1-2L油組5個鑄體薄片觀察分析，由鑄體孔隙圖像分析統(tǒng)計表(表2)可知，ZH1-2L油組面孔率平均為15.34%，孔隙直徑平均為35.52 μm，平均喉道寬度為9.08 μm，平均配位數(shù)為1.59；結(jié)合ZH1-2L油組巖心分析為中-高孔、中-低滲的特點，可以得出，該油組儲集層孔隙、喉道不是很發(fā)育，儲集空間相對較小，滲流能力差。

(2)毛管壓力曲線法：油藏巖石的毛管力與濕相(或非濕相)飽和度的關(guān)系曲線就是毛管力曲線。測量巖石毛管力曲線的方法很多，目前常用的有壓汞法、半滲隔板法和離心法三種(參考SY/T 5346-1994巖石毛管壓力曲線測定標準)。這三種方法的基本原理相同，即巖心飽和濕相流體，當外加壓力克服某毛管喉道的毛管力時，非濕相進入該孔隙，將其中的濕相驅(qū)替出來。本次運用壓汞法和離心機法進行分析。

(3)壓汞法：研究孔隙結(jié)構(gòu)的基本原理如下：對巖石而言，水銀是非潤濕相的，如要使水銀注入巖石孔隙系統(tǒng)內(nèi)，就必須克服孔隙喉道所造成的毛細管阻力。因此，當求出與之平衡的毛管壓力和壓入巖樣內(nèi)汞的體積，便可得到毛管壓力與巖樣含汞飽和度之間的關(guān)系。毛管壓力即注汞壓力，而水銀注入量就是孔隙空間的充填或飽和程度。由于毛管壓力與孔隙喉道半徑R成反比，因此，根據(jù)注入水銀的毛管壓力就可以計算出相應的孔隙喉道半徑R及相應的孔隙容積值。根據(jù)現(xiàn)有壓汞測試資料，由表3及圖8可知，ZH1-2L油組壓汞曲線幾乎不發(fā)育進汞平臺段，排驅(qū)壓力低-高，中值壓力較大，平均喉道半徑和喉道半徑中值均小于2 μm，為細微喉特征。

(4)離心法：利用離心機產(chǎn)生的離心力代替外加的排驅(qū)壓力實現(xiàn)非潤濕相驅(qū)替濕相，來獲得巖樣的驅(qū)替毛管壓力曲線(圖9)?？梢钥闯鑫牟鼿DB油田ZH1-2L油組微觀孔喉結(jié)構(gòu)發(fā)育差，微觀非均質(zhì)性強。

表2　ZH1-2L油組鑄體孔隙圖像分析孔隙喉道大小統(tǒng)計

表3　WCHDB-1井ZH1-2L油組取心段孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖8　ZH1-2L油組典型毛管壓力

圖9　ZH1-2L油組離心法毛管壓力

5結(jié)論及認識

(1)ZH1-2L油組砂體毛厚分布穩(wěn)定，物性分布均勻，平面較均質(zhì)。

(2)ZH1-2L油組儲層層內(nèi)為非均質(zhì)—較均質(zhì)型，A1井區(qū)非滲透層最不發(fā)育，層內(nèi)夾層少；A3井區(qū)層內(nèi)發(fā)育不穩(wěn)定夾層，呈隨機分布；1井區(qū)層內(nèi)發(fā)育較穩(wěn)定夾層，位于構(gòu)造低部位，累計厚度最大。

(3)根據(jù)巖心實驗分析，運用鑄體薄片分析法和毛管壓力曲線法，得出ZH1-2L油組儲層微觀非均質(zhì)性強，油組儲集層孔隙、喉道不是很發(fā)育，儲集空間相對較小，滲流能力差。

參考文獻

[1]夏位榮，張占峰，程時清.油氣田開發(fā)地質(zhì)學[M].北京:石油工業(yè)出版社, 1999:66-68.

[2]裘亦楠,薛叔浩,應鳳祥.中國陸相油氣儲集層[M].北京:石油工業(yè)出版社, 1997:22-32.

[3]李陽,劉建民.油藏開發(fā)地質(zhì)學[M].北京:石油工業(yè)出版社, 2007:45-53.

[4]楊少春.儲層非均質(zhì)性定量研究新方法[J].石油大學學報(自然科學版),2000,24(1):53-56.

[5]翠玲，林承焰.儲層非均質(zhì)性研究進展[J].油氣地質(zhì)與采收率,2007,14(4):15-18.

編輯：趙川喜

文章編號：1673-8217(2016)03-0088-04

收稿日期：2015-12-25

作者簡介：劉登麗，碩士，工程師，1985年生，2011年畢業(yè)于成都理工大學能源學院，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)研究工作。

中圖法分類號TE112.23

文獻標志碼A