肇州油田葡萄花油層儲量復算變化原因分析方法研究

李恒雙.

(大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶　163712)

截至2016年底，大慶長垣外圍地區(qū)的32個油田和3個氣田油環(huán)探明石油地質儲量近20×108t。生油層位分布在晚白堊世嫩江組三、四段黑帝廟油層，嫩江組一段、姚家組二段及三段的薩爾圖油層，姚家組一段的葡萄花油層，青山口組二、三段的高臺子油層，早白堊世泉頭組三、四段的楊大城子、扶余油層。探明儲量主要分布在葡萄花油層和扶楊油層，分別占探明儲量的45.0%、47.1%。其中，葡萄花油層以油水復雜、特低豐度、低滲透儲量為主，可通過優(yōu)選進行經(jīng)濟有效開發(fā)；扶楊油層以低孔、特低滲透儲層為主，難以建立有效的驅替體系。對于特低豐度、油水復雜的葡萄花油層，目前在增加工作量后需要對不靠實儲量進行核減，以減輕儲量帶來的負擔，夯實儲量基礎。

1　肇州油田地質特征再認識

1.1　肇州油田儲量計算情況

肇州油田自1989—2005年分4次提交葡萄花油層新增石油探明地質儲量3002.13×104t，含油面積339.51 km2。肇州油田探明儲量已部分開發(fā)，根據(jù)實施方案對已開發(fā)與未開發(fā)儲量進行重新界定，對地質儲量進行重新計算。

1.2　構造斷層復雜化

肇州鼻狀構造上大的斷裂條帶平面分布特征大致可分為兩組：州5—州701井以南近南北向延伸分布為主，州5—州701井以北以北北西方向延伸為主。這反映了肇州鼻狀構造發(fā)育過程中至少經(jīng)歷了兩次大的斷裂活動，其一是早期與整個盆地凹陷發(fā)育一致的由東西向拉張應力形成的近南北向分布的正斷層斷裂體系，其二是由坳陷后期盆地內部局部扭轉應力形成的平行于肇州鼻狀構造軸向分布的正斷層斷裂體系。這兩次斷裂活動使得肇州油田在構造背景下的斷層更加復雜。

1.3　小型河道砂體較為發(fā)育

應用新增近1000口開發(fā)井的資料，按小層重新編制肇州油田葡萄花油層沉積微相，再認識沉積微相的展布特征[1-2]。肇州油田葡葡花油層發(fā)育三角洲外前緣和濱湖亞相，按地層沉積順序自下而上，湖岸線逐漸向西北方向移動，水體逐漸縮小，以水下分流河道席狀砂微相為主力儲層；河道多呈北西向展布，寬度一般在150～250 m，延伸長度在300～1600 m，屬于小型河道砂體，呈條帶狀、斷續(xù)條帶狀分布，分支較少；各小層的河道展布具有一定的繼承性，同時發(fā)育席狀砂和河間砂等微相。

圖1　肇州油田葡萄花油層沉積微相Fig.1　Sedimentary microfacies of the grapevine oil layer in Zhaozhou oilfield

2　儲量計算

2.1　儲量計算方法

對原儲量計算單元的開發(fā)狀況進行全面徹底的梳理和分類，充分利用動靜態(tài)資料開展地質再認識、精細構造解釋和校正、密井網(wǎng)沉積微相及油水分布規(guī)律認識，在此基礎上重新劃分儲量計算單元。對于含油面積、有效厚度等關鍵參數(shù)的確定，通過多信息融合、多種技術手段合理圈定含油面積[3]、有效油層厚度下限以及計算儲量的各參數(shù)。按照《石油天然氣儲量計算規(guī)范》，對肇州油田儲量采用容積法計算，其計算公式如下：

N=100A×h×Φ×S0×ρ0/B0i

(1)

式中N——石油地質儲量，104t；

A——含油面積，km2；

h——平均有效厚度，m；

Ф——平均有效孔隙度，%；

S0——平均油層含油飽和度，%；

ρ0——平均地面原有密度，t/m3；

B0i——平均原始原油體積系數(shù)。

2.2　儲量計算結果

根據(jù)上述確定的各項儲量計算參數(shù)，用容積法對各個儲量計算單元分別計算，平面上葡萄花油層劃分為48個計算單元，分為探明已開發(fā)、探明未開發(fā)、控制、核銷4個儲量類別。復算后葡萄花油層石油探明地質儲量2886.10×104t，核銷地質儲量62.98×104t。

3　儲量變化原因分析

3.1　理論公式法分析儲量復算變化原因

3.1.1理論公式法

從容積法計算儲量的公式可以看出，影響儲量計算的因素有含油面積、油層有效厚度、有效孔隙度、含油飽和度、地面原油密度、原油體積系數(shù)等[4-6]。當容積法中只考慮一種變量(如面積A)的變化，而其他參數(shù)均不變時，分析某項參數(shù)的變化對儲量的影響程度，可將容積法公式做如下推導：

N=100A×h×Φ×S0×ρ0/B0i

(2)

A1Q2(A2+A1)=A2Q1(A2+A1)

(3)

式中ΔQ——儲量復算前后儲量的變化量，104t；

ΔA——儲量復算前后面積的變化量，km2；

Q2——儲量復算后的地質儲量，104t；

Q1——儲量復算前的地質儲量，104t；

A1——儲量復算前的面積，km2；

A2——儲量復算后的面積，km2。

3.1.2應用分析

應用上述方法對肇州油田葡萄花油層儲量變化的原因進行分析[7-11]。由圖2、表1可知，葡萄花油層儲量變化的主要原因有兩點：一是含油面積的變化導致儲量減少，占總儲量增減量的53.39%；二是有效厚度的變化導致儲量增加，占總儲量增減量的42.91%。由此可見，含油面積和有效厚度的變化是導致儲量變化的主要原因。

圖2　儲量復算后各項參數(shù)影響比例Fig.2　Proportion of various parameters after recovery of reserves

項目儲量狀態(tài)含油面積/km2有效厚度/m孔隙度/%含油飽和度%原油密度/(t·m-3)體積系數(shù)/%地質儲量/(104t)復算前已開發(fā)90.162.30.1980.6390.8641.0691112.36未開發(fā)249.351.70.1940.6230.8631.0691889.77小計339.511.80.1970.6380.8641.0693002.13復算后已開發(fā)223.692.20.1960.6420.8631.0692389.13未開發(fā)56.481.70.1950.6380.8641.069496.77小計280.172.10.1950.640.8631.0692886.10參數(shù)變化—-59.340.3-0.0020.002———儲量增減/(104t)—-1079.37983.09-44.9219.14——-110.00影響程度/%—-53.3942.91-2.830.87———

(1)面積核銷，儲量減少。

圖3　州1井區(qū)葡萄花油層核銷面積圖Fig.3　Acreage map of grapevine oil layer in well Zhou-1

圖4　州1井區(qū)葡萄花油層有效厚度等值圖Fig.4　Effective thickness contour map of grape flower oil layer in well Zhou-1

井號試油或措施日期(年/月/日)日產量油/t氣/m3水/m3綜合含水/%試油結論井3試油1999/12/23—1999/12//26009.09100水層井3試油1999/12/23—1999/12/26009.09100水層井2MFE(II)+抽汲2010/6/1—2010/6/120.444—20.4916.5低產油水層井6MFE(II)+抽汲2010/5/1—2010/5/20油花—11.4—水層

州1井區(qū)面積為4.6 km2，處于鼻狀構造邊部的地塹塊中，砂體主要以河間砂為主。井區(qū)面積內有6口評價井，有效厚度均小于含油面積圈定的下限厚度，單井井控程度(0.77 km2/口)較高。從連井剖面上可以看出，區(qū)內井以水層或干層為主，油層發(fā)育較差或不發(fā)育，面積予以核銷，導致探明地質儲量減少。

(2)降級控制，儲量減少。

圖6　州2井區(qū)控制儲量含油面積圖Fig.6　Oil area map of controlled reserves in well Zhou-2

圖7　州2井區(qū)控制儲量有效厚度等值圖Fig.7　Effective thickness contour map of controlledreserves in well Zhou-2

井號層位射孔井段/m試油或措施日期(年/月/日)工作制度日產量方式抽深或沖程油/t氣/m3水/m3試油結論井10P1-21378.4～382.6試油1994/6/17—1994/6/22MFE————工業(yè)油流井13P1-5、P1-61317.2～319.8試油1994/8/31—1994/9/11壓抽—3.614——工業(yè)油流

州2井區(qū)含油面積為10.54 km2，處于開發(fā)區(qū)的邊部，斷層較為發(fā)育。區(qū)內5口探評井的有效厚度小于圈定含油面積的下限厚度，井控制程度(2.1 km2/口)較低，試油產量均在1.0 t以上。目前技術條件下開發(fā)較為困難，需要進一步加深油藏認識，降級為控制儲量面積，使得復算后的儲量減少。

(3)厚度增加，儲量增加。

表4　肇州油田葡萄花油層未開發(fā)單元轉為已開發(fā)單元對應關系Table 4　The undeveloped unit of the grape flower oil layer in Zhaozhou oilfield is convertedto the corresponding relation table of the development unit

圖8　州14井區(qū)復算前后有效厚度等值圖Fig.8　Effective thickness contour map before and after recalculation in well Zhou-14

通過新完鉆開發(fā)井進一步落實未開發(fā)區(qū)儲層有效厚度，復算后未開發(fā)儲量單元升級為已開發(fā)儲量單元，有效厚度增加0.4 m，使得儲量增加。

3.2　批分面積法計算復算前后儲量變化

復算后計算單元與復算前計算單元有變化時，將復算前計算單元批分[12-13]，從而計算復算后單元儲量與復算前單元儲量的變化量：

(4)

式中ΔQ——儲量復算前后儲量的變化量，104t；

Q2——儲量復算前的地質儲量，104t；

Q1——儲量復算后的地質儲量，104t；

S11、S22、S33、S44、S55——批分儲量復算前面積占原計算單元面積，km2；

S1、S2、S3、S4、S5——儲量復算前面積，km2；

S——儲量復算后面積，km2。

從表5可以清晰地看出，批分面積法計算儲量復算前后單元的對應關系，以及儲量的變化情況。復算后探明地質儲量的減小，主要部分是面積核銷儲量和降級控制儲量，其中面積核銷的儲量主要是由原探明未開發(fā)單元內單井有效厚度小于下限厚度，報廢井、產量低的井所致。原探明未開發(fā)單元通過新完鉆井對儲層特征再認識，升級為已開發(fā)單元后，雖然儲量參數(shù)都有所變化，但有效厚度的變化

是導致儲量變化的主要因素[14-17]。

圖9　復算后含油面積批分復算前含油面積示意Fig.9　A schematic diagram of oil area before reiteration of oil area after reiteration

復算后復算前計算單元儲量狀態(tài)含油面積/km2有效厚度/m有效孔隙度/%含油飽和度/%地質儲量/(104t)計算單元儲量狀態(tài)含油面積/km2有效厚度/m有效孔隙度/%含油飽和度/%地質儲量/(104t)儲量變化量/(104t)A已開發(fā)12.471.70.1940.644213.82A未開發(fā)12.431.30.2000.600196.5517.27B已開發(fā)1.242.60.2030.59231.28B已開發(fā)1.232.90.2000.60033.18-1.90C已開發(fā)4.032.50.1960.658104.90C未開發(fā)4.032.10.2000.60097.697.21D已開發(fā)2.492.00.1940.66952.18D已開發(fā)2.492.20.2000.65057.52-5.34E未開發(fā)0.171.20.1850.6832.08E未開發(fā)0.172.20.1900.6503.73-1.65F未開發(fā)0.290.20.2100.6870.67F未開發(fā)0.291.40.1900.6504.05-3.38G未開發(fā)2.361.20.1990.60927.71G未開發(fā)2.361.40.1900.65032.94-5.23H未開發(fā)0.291.20.1990.6093.40H未開發(fā)0.291.90.1900.6505.49-2.09I未開發(fā)1.190.60.2090.7138.59I未開發(fā)1.191.80.2000.65022.49-13.90J控制1.771.90.2000.67136.44J未開發(fā)1.771.40.1900.65024.7111.73K核銷0.97———15.84K未開發(fā)0.97———15.84-15.84L核銷3.68———68.43L未開發(fā)3.68———68.43-68.43???????????????合計已開發(fā)223.692.20.1960.6424639.33未開發(fā)56.481.70.1950.638496.77小計280.172.10.1950.6405136.10控制38.311.30.1970.63653.05核銷24.18———62.98合計已開發(fā)83.372.30.1980.6391612.363026.97未開發(fā)256.141.70.1940.6233639.77-3143.00小計339.511.80.1970.6385252.13-116.03控制—————-53.05核銷—————-62.98

4　結論

從應用批分面積法計算肇州油田葡萄花油層儲量結果可以看出，理論公式法計算儲量復算前后變化量結果較為合理可靠，并能夠準確地分析出影響儲量變化的主要影響因素及各項儲量參數(shù)變化導致儲量的變化量。復算后，導致儲量變化的主要因素有以下幾點：

(1)探明未開發(fā)區(qū)席狀砂體厚度較薄，探評井鉆遇砂體有效厚度小(如肇577-212有效厚度0 m)、試油產量達不到工業(yè)級(芳652-19井試油0.5 t，產水16.68 m3)，面積予以核銷，使得探明地質儲量減小。

(2)井區(qū)內儲層砂體不連片或斷續(xù)條帶狀分布，單井砂體有效厚度大于含油面積圈定的下限厚度，使得探明未開發(fā)單元井控程度不夠，不能滿足編制方案的需求，需要進一步加深油藏認識，降級控制儲量，使得復算后儲量減小。

(3)以主體薄層席狀砂為主的原探明未開發(fā)區(qū)，通過新完鉆開發(fā)井進一步落實儲層物性特征，重新計算未開發(fā)單元的有效厚度小于含有面積圈定的下限厚度，試油產量大于1 t，儲量面積降級為控制儲量。

(4)尚可開發(fā)的井區(qū)，完鉆開發(fā)井后重新落實儲層有效厚度，原探明未開發(fā)儲量計算單元升級為已開發(fā)單元，有效厚度增加導致儲量增加。

(5)通過對探明已開發(fā)儲量單元地質特征的再認識，根據(jù)新增鉆井資料，已開發(fā)單元有效厚度減小，導致儲量減少。

[1]裘亦楠.儲層沉積學研究工作流程[J].石油勘探與開發(fā),1990(1):85-90.

[2]陳燁菲,彭仕宓.沉積微相定量研究方法[J].石油勘探與開發(fā),2003,30(4):51-55.

[3]劉吉余,楊玉華,于潤濤.地質儲量計算區(qū)塊面積確定方法研究[J].物探化探計算技術,2003,27(1):147-149.

[4]舒萍,劉啟,劉玉萍.低滲透復雜砂巖氣藏開發(fā)與儲量復算[J].天然氣勘探與開發(fā),2004,27(2):31-35.

[5]羅昌元,郭新江,王小平,等.非均質氣藏容積法儲量計算方法[J].國土資源科技管理,2002,19(5):41-43.

[6]王志強.水平油田儲量計算方法研究[J].油氣地質與采收率,2003,10(增刊):12-13.

[7]張抗.1980年以來我國石油剩余可采儲量變化分析[J].中國石油勘探,2012,7(4):1-9.

[8]邱振寧.石油可采儲量復算標準和方法的制定及核減原因分析[J].內蒙古石油化工,2011(4):63-64.

[9]魯國明.油藏評價階段造成探明儲量計算偏差的主要因素分析[J].2010,17(6):30-34.

[10]胡允棟,關濤.儲量參數(shù)誤差對儲量精度的影響[J].石油勘探與開發(fā),1998,25(6):70-73.

[11]馮大晨,王文明,趙向國.特低滲透扶楊油層可動用儲量評價研究[J].大慶石油地質與開發(fā),2004,23(2):39-42.

[12]劉吉余,孫福鑫,李輝.三角網(wǎng)儲量計算方法在巖性油氣藏中的應用[J].石油地質與工程,2011,25(3):82-84.

[13]于潤濤,劉吉余,梁東河.利用三角網(wǎng)法計算油氣儲量[J].大慶石油學院學報,2004,28(5):7-9.

[14]王端平,柳強.復雜斷塊油田精細油藏描述[J].石油學報,2000,21(6):111-116.

[15]馬朋善,譚仲平.油藏描述技術在儲量計算中的應用[J].河南石油,2001,15(5):17-19.

[16]李吉軍,于航,張軍.尕斯N1-N21油藏下盤南區(qū)新建產能效果分析及下步井位部署建議[J].青海石油,2007,25(2):1-4.

[17]尹朝云,劉偉,羅長川.洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏儲層及儲量評價研究[J].斷塊油氣田,2007,14(3):40-42.