八區(qū)下烏爾禾組油藏地漏漏因分析研究

趙孟洋黎武李若琛田鵬

（1.中國石油 a.新疆油田分公司 采油二廠 油田地質(zhì)研究所，克拉瑪依 834008；b.新疆油田分公司 采油二廠 油田工藝研究所，克拉瑪依 834008；c.李若琛 新疆油田公司采油二廠油田地質(zhì)研究所 834008) 2.新疆新科奧有限責(zé)任公司 油氣田測試試驗(yàn)部 油田地質(zhì)研究所，克拉瑪依 834008）

八區(qū)下烏爾禾組油藏地漏漏因分析研究

趙孟洋1a黎武1b李若琛1c田鵬2

（1.中國石油 a.新疆油田分公司 采油二廠 油田地質(zhì)研究所，克拉瑪依 834008；b.新疆油田分公司 采油二廠 油田工藝研究所，克拉瑪依 834008；c.李若琛 新疆油田公司采油二廠油田地質(zhì)研究所 834008) 2.新疆新科奧有限責(zé)任公司 油氣田測試試驗(yàn)部 油田地質(zhì)研究所，克拉瑪依 834008）

隨著油田開發(fā)的進(jìn)行，八區(qū)下烏爾禾組油藏管外漏、地漏點(diǎn)逐漸增多、變大，給油田生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的安全和環(huán)境形勢帶來了嚴(yán)重的隱患。為了解決地漏造成嚴(yán)重的安全及環(huán)境污染隱患，需要對不同深度儲層展布再認(rèn)識，結(jié)合多種測試手段來刻畫漏失機(jī)理。從而達(dá)到地漏漏因分析，保障下一步漏失判別工作的目的。

儲層展布；中子氧活化；連續(xù)示蹤劑；電位法；漏失機(jī)理；

八區(qū)烏爾禾組油藏以地表竄漏為主，漏失量大，漏源難以確定，治理難度較大，地漏導(dǎo)致油藏注水井關(guān)井口，注水難調(diào)控，導(dǎo)致油藏遞減率由12%升至44%。地漏嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)及安全、環(huán)保。針對油藏存在環(huán)境及安全風(fēng)險、生產(chǎn)不正常問題，通過對不同深度儲層展布再認(rèn)識，結(jié)合多種測試手段來刻畫漏失機(jī)理；從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)地漏有效治理，保障油田正常生產(chǎn)的目的。

1 儲層特征再認(rèn)識，指導(dǎo)漏失機(jī)理研究

為明確漏因機(jī)理，需要依照不同深度對儲層展布進(jìn)行再刻畫，對于深層儲層采用地震反演解釋，可以明確注入水在深層情況下上下竄流的可能性；針對淺層不同類型巖性儲層漏失所帶來的地層礦化度等基礎(chǔ)物性參數(shù)變化，采用電位法可以依照相關(guān)物性參數(shù)變化進(jìn)行建模解釋，從而達(dá)到擬合淺層漏失途徑的目的。

1.1 儲層展布立體認(rèn)識，判定深層漏失途徑

八區(qū)下烏爾禾組油藏位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克—烏斷裂帶南白堿灘斷裂下盤，埋深2300-3300m，該區(qū)域地層發(fā)育較全，自下而上為三疊系克下組(T2k1)、克上組(T2k2)、白堿灘組(T3b)、侏羅系八道灣組(J1b)、三工河組(J1s)、西山窯組(J2x)、頭屯河組(J2t)、齊古組(J3q)，白堊系吐谷魯組(K1tg)及第三系、第四系。

區(qū)域內(nèi)存在4層區(qū)域性的不整合面，分別是二疊系和三疊系之間、三疊系和侏羅系之間、頭屯河和齊古組之間、齊古組和吐谷魯組之間。測井曲線顯示二疊系和三疊系之間的不整合面，為一套礫巖與一套灰綠色的泥巖層接觸面，泥巖厚度在3m左右，全區(qū)分布，物性差，有一定的封堵作用；齊古組和吐谷魯組之間的不整合界面也在一套底礫巖之下，主要風(fēng)化剝蝕的是一套灰色的泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，物性較差，另外兩條不整合面，同樣因物性差，無法形成高滲通道（圖1）。

圖1 八區(qū)地震剖面圖

區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育南白堿灘斷裂和256斷裂帶。南白堿灘斷裂是八區(qū)下烏爾禾組北部的邊界斷層，走向NE，傾向NW，形成于石炭系晚期，斷距達(dá)千米。向上消失于侏羅系。256斷裂帶由256斷裂和一系列伴生斷層組成，具有走滑性質(zhì)的大型調(diào)整構(gòu)造，呈近南北向延伸，傾角70-80度，斷距較小，在20-40米之間，主要在二疊系發(fā)育，斷開二疊系下烏爾禾組全部地層。但該斷層沒有穿過上覆三疊的地層。從地震剖面地層解釋結(jié)果以及測井曲線與地震解釋結(jié)果的疊合分析，目標(biāo)層上部地層，在地震剖面同相軸顯示連續(xù)完整，并且測井結(jié)果顯示上部地層沉積穩(wěn)定，垂向不存在斷裂或者裂隙，因此排除油、水沿垂向貫穿的斷裂上竄的可能。

區(qū)域內(nèi)開發(fā)層系為下烏爾禾組，儲層為特低滲礫巖，滲透率僅1.2mD，目前注水開發(fā)多年，局部井網(wǎng)已加密至125m,油井見效比例仍較低，表明注入水在儲層內(nèi)運(yùn)移阻力大；上覆各地層中，克拉瑪依組以砂巖和砂礫巖為主，物性較好；白堿灘組儲層的主體為泥質(zhì)粉砂巖和少量粉砂巖，物性相對較差；八道灣組儲層的中下部主體為砂礫巖，上部主體為砂巖，整體上物性都很好；三工河組儲層主體為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖，整體上物性較差；西山窯組儲層主體為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和砂巖，整體物性相對一般；頭屯河組儲層在中部，主要為一套砂礫巖，物性相對較差；齊古組發(fā)育四套物性較好的砂巖或砂礫巖；吐谷魯組底部存在一套全區(qū)連通性很好的砂礫巖，四套在全區(qū)分布相對較差的條帶狀砂巖，均為較好的通道。目的層上部各地層中均存在泥巖層以及以泥巖為主的砂泥巖互層，粗略統(tǒng)計，侏羅系泥巖沉積總厚度約490m，三疊系泥巖沉積總厚度約370m，侏羅系至二疊系頂部泥巖層總厚度約860m，在目前的注水壓力下，注入水不可能在儲層中上下竄流。

目前區(qū)域內(nèi)僅注水開發(fā)下烏爾禾組，油水井鉆井時水泥返高多數(shù)在2000m左右，以上為空井筒，密布的油水井像吸管一樣，穿過上部厚厚的泥巖層，直達(dá)底部烏爾禾組地層，一旦出現(xiàn)套管破損、固井質(zhì)量問題，油、水進(jìn)入套管與圍巖之間的空隙，空井筒段便成為深層油、水上竄的高速通道（圖2）。

圖2 漏失原理圖

1.2 運(yùn)用電位法測試技術(shù)，刻畫淺表地層漏失模式

由于注入到目標(biāo)地層內(nèi)的水會引起地層礦化度的變化，而礦化度會引起地面電位梯度的變化，因此通過測量地面電位梯度的變化，進(jìn)而擬合出地層的電阻率變化，可達(dá)到解釋注入水滲流方向的目的。

選取八區(qū)下烏爾禾組油藏256斷裂上盤4+5井網(wǎng)的T85549漏點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行電位法測試。以淺層各測點(diǎn)反演電阻率值為基礎(chǔ)，沿地表竄漏點(diǎn)提取主要剖面4條，通過識別不同區(qū)域砂體展布規(guī)律，結(jié)合鉆井表層固井段的結(jié)構(gòu)以及含水性參數(shù)的特征，綜合識別淺層竄漏通道。

圖3 近地表電阻率平面切片解釋圖（左15m右50m）

從圖中可以看出整體電阻率特征為淺部約15米處，全區(qū)存在有低阻層（圖3）；在埋深50米左右處表現(xiàn)為相對高阻（圖3）；剖面下部表現(xiàn)為以低阻為主，局部存在高阻的特征。通過對電阻率巖性關(guān)系標(biāo)定，確定泥質(zhì)成分越多，電阻率越低，砂質(zhì)成分越多，電阻率越高，并進(jìn)行了定量劃分：粉砂巖對應(yīng)反演電阻率對數(shù)值大于0.5Ω.m；泥質(zhì)粉砂巖對應(yīng)反演電阻率對數(shù)值介于0.4Ω.m-0.5Ω.m；粉砂質(zhì)泥巖對應(yīng)反演電阻率對數(shù)值介于0.3Ω. m-0.4Ω.m；泥巖對應(yīng)反演電阻率對數(shù)值小于0.3Ω.m。

根據(jù)反演電阻率剖面圖，結(jié)合砂巖、泥巖的電阻率關(guān)系推斷，研究區(qū)內(nèi)近地表普遍發(fā)育有泥質(zhì)蓋層，其下部存在有高滲透的粉砂巖層，油、水可沿砂體向地表滲流。

從T85489-T86181反演電阻率剖面可以看出，T85549井與8753井區(qū)域電阻率升高，表明表層泥巖蓋層分布不連續(xù)，下部儲層電阻率高，砂體連通性好，滲流通道發(fā)育，從井壁上竄的注入水沿著砂體橫向滲流，在T85549井與8753井之間蓋層不連續(xù)處發(fā)生地表竄漏（圖4）。

圖4 電阻率剖面圖

從不同深度的電磁變化曲線來看，T85549井與8753井之間180m深度處存在明顯的高電磁衰減異常，往T85549井方向電磁異常曲線深度逐漸變淺（圖5），最終在距離T85549井75m處出現(xiàn)地面漏點(diǎn)，與實(shí)際情況相符。

圖5 不同深度電磁變化曲線

2 多種測試技術(shù)結(jié)合，綜合論證漏因及漏失層位

在電位法精細(xì)刻畫淺層儲層漏失模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要采取多種測試手段，落實(shí)到具體漏失因素當(dāng)中；其次，選取相應(yīng)工區(qū)進(jìn)行淺層分層系建模，可以進(jìn)一步明確漏失層位，為下一步具體治理工作找好原因。

2.1 多測試手段對比驗(yàn)證，明確漏失原因

分析認(rèn)為注入水進(jìn)入套管與圍巖間存在兩種方式：（1）注入水從套管破損處進(jìn)入井壁；（2）因固井質(zhì)量差，注入水從射孔井段處上行進(jìn)入井壁。

為證實(shí)漏失模式，采取中子氧活化、連續(xù)示蹤劑及連續(xù)相關(guān)流量測試，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際對比論證。

中子氧活化測試原理是利用兩股活化水流速度的不同，探測峰值到達(dá)上部探頭的時間差（雙峰），來區(qū)分是環(huán)空水流還是管外水流。因此分別選取2口套破井（8628、8502）及2口固井質(zhì)量差井（8758A、8567A）驗(yàn)證漏失模式，其中2口套破井破損深度不同，8628井存在兩處套破，分別為387-390m、495-498m，均位于淺層，8502井套損深度1447.06m。

8502井位于下盤4+5井網(wǎng)中部區(qū)域，該井東部40m均存在地漏點(diǎn)，該井正常注水時油壓9.4MPa，2008年10月油壓降至6.9MPa，帶病注水5.01萬方。該井套損深度1447.06m，測試結(jié)果表明，該井1500m以下上行流量與注入量基本一致，上行至656-658m漏失（圖6）。

圖6 8502井中子氧活化測試解釋圖版及漏失示意圖

兩口不同深度的套損井測試結(jié)果表明，注入水極易從套管破損處進(jìn)入井壁，漏失模式（一）得到驗(yàn)證。兩口固井質(zhì)量差井（8758A、8567A）采用中子氧活化測試，均顯示注入水從射孔段直接進(jìn)入地層。分析認(rèn)為固井質(zhì)量差井漏失量小，達(dá)不到中子氧活化測試的流量下限（10m3/d），因此，為提高測試精度，驗(yàn)證漏失模式，選取8552、8646、8734井采用連續(xù)示蹤劑法測試，同時也為了對比兩種測試技術(shù)，對已驗(yàn)證漏失模式的8502井再進(jìn)行測試。

連續(xù)示蹤劑測試結(jié)果表明，三口固井質(zhì)量差井注入水均從射孔段直接進(jìn)入地層，與中子氧活化測試結(jié)果一致；套破井8502井測試漏失深度為651-658m、608-610m、623-626m，且底部漏失量大，上部漏失量小，測試結(jié)果較中子氧活化法更為精確（圖7）。

圖7 8502井連續(xù)示蹤劑測試解釋圖版及漏失示意圖

為進(jìn)一步落實(shí)固井質(zhì)量差井對地漏的影響，采用連續(xù)相關(guān)流量法對8654A等井實(shí)施測試。8654A井射孔段固井質(zhì)量很差，測試結(jié)果表明注入水從射孔段進(jìn)入井壁后，僅上行25m被一厚5m的水泥環(huán)封堵，證明較薄的水泥環(huán)仍能起到較好的封堵作用（圖8）。

圖8 8654A井連續(xù)示蹤劑測試解釋圖版及漏失示意圖

2.2 動態(tài)監(jiān)測結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，找準(zhǔn)漏失層位

吐古魯組底部因存有一套連續(xù)性較好的底礫巖，故容易形成良好運(yùn)移通道（圖11），而電位法在此結(jié)論基礎(chǔ)上，對淺層其他層位做進(jìn)一步探究。選取T85549井地漏區(qū)實(shí)施監(jiān)測（工區(qū)范圍為0.95×0.89km2）（圖12），以8514-T85607線、T85489-T86161線連接剖面為例，從剖面電阻率變化圖中可以看到，在埋深600米及900米左右處存在有橫向連片分布的電阻率變化區(qū)域，表明在該深度存在有較好的滲流通道，對應(yīng)為吐古魯組和齊古組地層（圖9）。

圖9 吐古魯組地層連井剖面示意圖

圖10 連接剖面電阻率變化示意圖

電位法平面解釋圖顯示，不同深度電阻率異常區(qū)均表現(xiàn)出橫向連續(xù)的特點(diǎn)，表明地漏點(diǎn)與注水井不是一一對應(yīng)，而是網(wǎng)狀對應(yīng)關(guān)系，通過電位法不同方向連接剖面疊合，刻畫J3q和K1t漏失情況如下圖所示（圖10）。

依據(jù)電位法對全工區(qū)井不同漏失層位出現(xiàn)頻率統(tǒng)計，吐古魯組及齊古組漏失頻率較高，分析如表1。

表1 電位法工區(qū)井不同漏失層位出現(xiàn)頻率

圖14 不同深度工區(qū)俯視電位法平面解釋圖（左J3q右K1t）

3 結(jié)語

漏因分析研究緊密圍繞儲層刻畫以及漏失模式兩大方向進(jìn)行，具體結(jié)論如下：

（1）從地震剖面地層解釋結(jié)果以及測井曲線與地震解釋結(jié)果的疊合分析，目標(biāo)層上部地層，在地震剖面同相軸顯示連續(xù)完整，并且測井結(jié)果顯示上部地層沉積穩(wěn)定，垂向不存在斷裂或者裂隙，因此排除油、水沿垂向貫穿的斷裂上竄的可能，淺層地層依據(jù)電位法建模結(jié)合工區(qū)井漏失層位統(tǒng)計，明確表明地漏漏失層位主要為吐古魯組地層，齊古組次之。

（2）通過中子氧活化、連續(xù)示蹤劑測試均可看出，地表漏失主要原因?yàn)樽⑷胨畯奶坠芷茡p處進(jìn)入井壁，進(jìn)入到淺表地層沿吐古魯組底部底礫巖，齊古組地層上部高滲層位突破地表所致，最終形成地漏，而相關(guān)流量測試試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)中，較薄的固井段仍能起到較好的封堵作用，因此相較于套損影響而言不是主要原因。

[1]雷從眾張兵彭建成.克拉瑪依油田八區(qū)下烏爾禾組層序地層學(xué)特征[F].石油天然氣學(xué)報,2005,02.

[2]向樞杲楊廣周昌鴻.油水井管外漏、竄綜合治理.新疆——大慶技術(shù)交流會，2002年.