唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余油主控因素與分布模式

楊海龍，張新春，楊興利，陳玉寶

(1.延長(zhǎng)油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西延安 716005；2.延長(zhǎng)油田股份有限公司，陜西延安 716000)

國(guó)內(nèi)低滲油藏剩余油主控因素研究開(kāi)展很多，但是針對(duì)鄂爾多斯盆地超低滲透油藏的研究還不充分，現(xiàn)有的研究不足以支撐本區(qū)域油藏的高效開(kāi)發(fā)。本文通過(guò)項(xiàng)目的開(kāi)展，分析了唐114區(qū)域剩余油類型、成因，量化了剩余油的分布，為后續(xù)東部長(zhǎng)6油層注水開(kāi)發(fā)綜合治理、實(shí)現(xiàn)老區(qū)穩(wěn)油控水、提高區(qū)域水驅(qū)最終采收率提供了示范。

1 研究區(qū)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

延長(zhǎng)油田甘谷驛采油廠唐114井區(qū)自2006年投入開(kāi)發(fā)以來(lái)，探明含油面積22.43 km2，主要開(kāi)采層位為長(zhǎng)6油層。油藏儲(chǔ)層屬中孔低滲儲(chǔ)層類型，主力小層儲(chǔ)層物性的各向異性較弱，且層間、層內(nèi)儲(chǔ)層非均質(zhì)性較弱，適合于合層注水開(kāi)發(fā)[1]。按地質(zhì)差異與開(kāi)發(fā)效果劃分，唐114井區(qū)分為3個(gè)區(qū)塊，分別是：唐114井區(qū)整體早期注水區(qū)(7.77 km2)、唐157注水開(kāi)發(fā)科學(xué)示范區(qū)(6.94 km2)和唐60井區(qū)整體早期注水開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)(7.72 km2)。唐114區(qū)塊于2008年采取整體早期注水開(kāi)發(fā)，其中唐60和唐157區(qū)塊于2009年6月進(jìn)行整體開(kāi)發(fā)。

截至2017年12月，井區(qū)內(nèi)共有油井472口、注水井183口，累計(jì)采油29.56×104t，采出程度為3.3%，綜合含水率為68.38%。地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度與可采儲(chǔ)量采出程度的巨大差異，表明研究區(qū)的剩余油挖潛潛力巨大。

2 剩余儲(chǔ)量的分布特征

2.1 剩余儲(chǔ)量的計(jì)算方法

本文對(duì)剩余儲(chǔ)量的研究主要采用物質(zhì)平衡法。單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量采用容積法計(jì)算[2-3]：

Ni=100×Ai×hi×Фi×Soi×ρoi/Boi

(1)

式中Ni——單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量，104t；

Ai——單井控制含油面積，km2；

hi——單井平均有效厚度，m；

Фi——單井平均有效孔隙度，小數(shù)；

Soi——單井油層含油飽和度，小數(shù)；

ρoi——地面原油密度，g/cm3；

Boi——地層原油體積系數(shù)，無(wú)量綱。

當(dāng)油藏開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后，單井采出油量為Npi，而單井地下剩余的儲(chǔ)量為Nri：

Nri=Ni-Npi

(2)

2.2 計(jì)算參數(shù)的確定

2.2.1 單井控制面積的確定

單井控制面積為單井至各鄰井距離的1/2范圍內(nèi)的面積，各井所能控制的面積大小隨井距而異[4-5]。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)長(zhǎng)6油層沉積單元圈定結(jié)果為：?jiǎn)尉刂坪兔娣e在0.01～0.1 km2，平均單井控制面積取0.03 km2。

2.2.2 其他計(jì)算參數(shù)的確定

根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)研究成果，參與計(jì)算的有效厚度、有效孔隙度、含油飽和度、地面原油密度和體積系數(shù)均采用已有研究確定的各單井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)值及實(shí)驗(yàn)分析值(表1)。

表1 研究區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 油井單井分層采出量

甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏主要采用多層合采的開(kāi)采方式。為了準(zhǔn)確研究各小層的剩余油情況，單井產(chǎn)量在層位上的劈分至關(guān)重要。不同學(xué)者有不同的方法[6-7]。本文主要根據(jù)儲(chǔ)層特征與生產(chǎn)情況對(duì)油井多層合采井產(chǎn)量進(jìn)行劈分。具體劈分方式如下：

(1)測(cè)試產(chǎn)液剖面井：此類井共22口，其累產(chǎn)量的劈分依據(jù)產(chǎn)液剖面測(cè)試結(jié)果，將累產(chǎn)劈分到各自小層。

(2)未測(cè)試產(chǎn)液剖面井：此類井情況較多，其很多射孔段不是同時(shí)打開(kāi)，或者只是一部分打開(kāi)。這部分井可按照打開(kāi)時(shí)間段計(jì)算各打開(kāi)層的累產(chǎn)油量；對(duì)于同時(shí)打開(kāi)生產(chǎn)的時(shí)間里的產(chǎn)量，依據(jù)歷年周圍注水井吸水剖面測(cè)試結(jié)論結(jié)合注采連通分析計(jì)算的動(dòng)態(tài)連通系數(shù)，將注水量劈分到油井。據(jù)統(tǒng)計(jì)，唐114區(qū)塊長(zhǎng)6油藏歷年測(cè)試過(guò)吸水剖面的水井共162口之多，超過(guò)90%的水井有測(cè)試資料，因此，此法較為適合本區(qū)域。

2.4 剩余儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的452口單井截至目前的累計(jì)采油量，劈分得到單井單層累產(chǎn)油量，同時(shí)，結(jié)合已有研究的單井油層參數(shù)及地質(zhì)儲(chǔ)量，用單井單層原始地質(zhì)儲(chǔ)量減去對(duì)應(yīng)小層的累計(jì)采出油量，即得出單井對(duì)應(yīng)層位的剩余油地質(zhì)儲(chǔ)量。

通過(guò)對(duì)各小層的剩余地質(zhì)儲(chǔ)量的詳細(xì)計(jì)算統(tǒng)計(jì)，最終確定出甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏的剩余油情況(此次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)截至2017年12月)，其結(jié)果見(jiàn)表2：

表2 甘谷驛油區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余儲(chǔ)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在100×104t以上的小層有長(zhǎng)61-2、長(zhǎng)61-3、長(zhǎng)62-3，這3個(gè)小層剩余儲(chǔ)量依次減少，目前區(qū)塊內(nèi)主要的剩余油仍然分布于這幾個(gè)小層內(nèi)；剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在(50～100)×104t的小層有長(zhǎng)61-1和長(zhǎng)62-2；其次剩余儲(chǔ)量較多的小層為長(zhǎng)62-1和長(zhǎng)63-1；而其他小層儲(chǔ)量很少且分布零散。

3 剩余油分布的控制因素

研究區(qū)剩余油富集區(qū)主要集中于注采井網(wǎng)不完善及局部井網(wǎng)不完善區(qū)、個(gè)別擴(kuò)邊區(qū)油層多疊合區(qū)和低采出程度區(qū)。根據(jù)剩余油的形成機(jī)制，從橫向、縱向和裂縫3個(gè)方面考慮，將研究區(qū)剩余油的主控因素歸納如下。

3.1 橫向主控因素

3.1.1 沉積相控制

研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層整體屬于河流相三角洲前緣、平原相沉積，從下至上多期河道疊合，儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)[8-9]。河道中部砂體厚，儲(chǔ)層物性好，水驅(qū)較充分，剩余油飽和度較低；河道邊部屬泥質(zhì)粉砂，砂體薄，儲(chǔ)層物性差，水淹程度低，造成剩余油富集區(qū)。

長(zhǎng)61-1沉積相與剩余油面積疊合圖(圖2)顯示，在河道中部，砂地比大于0.6的儲(chǔ)層物相相對(duì)較好，水驅(qū)充分，剩余油分布較少；而在分流河道側(cè)翼的砂體中，儲(chǔ)層物性相對(duì)河道中部差，水驅(qū)效果差，多形成剩余油滯留區(qū)。

圖1 單井控面積確定示意圖

3.1.2 井網(wǎng)控制

井網(wǎng)不規(guī)則，注采系統(tǒng)不完善，造成注水井偏少，水驅(qū)見(jiàn)效面積成小塊狀不連片[10-11]。還有油水井注采不對(duì)應(yīng)，如油水井不在同一個(gè)小層注采的(如注水井在長(zhǎng)61注水井組內(nèi)的個(gè)別油井在長(zhǎng)62生產(chǎn)，這類問(wèn)題相對(duì)較少)，或油水井在同一個(gè)小層注采但不在一個(gè)小油層上，即注采不連通(如注水井在長(zhǎng)61-1注水，而采油井在長(zhǎng)61-2或長(zhǎng)61-3開(kāi)采的，這種情況所占比較大)。因無(wú)注無(wú)采、有注無(wú)采和有采無(wú)注而造成的剩余油占唐114井區(qū)剩余油儲(chǔ)量的80%左右。

3.2 縱向主控因素

3.2.1 沉積韻律控制

韻律在一定程度上控制著層內(nèi)剩余油的分布。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水沖刷和重力分異作用，韻律對(duì)剩余油控制的影響越來(lái)越大。以研究區(qū)多口井吸水剖面測(cè)試為例(圖4)，正韻律儲(chǔ)層水線沿油層底部向上推進(jìn)，油層下部水淹嚴(yán)重；油層上部波及體積小，含油飽和度較高，剩余油富集。甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油層正韻律層多分布于遠(yuǎn)砂壩到分流河道的微相中。

圖3 注采系統(tǒng)不完善造成的剩余油區(qū)

圖4 縱向韻律影響水驅(qū)油效果

3.2.2 構(gòu)造控制

構(gòu)造也是影響研究區(qū)剩余油分布的重要因素之一。研究區(qū)構(gòu)造高部位或具有鼻狀隆起的部位剩余油富集，主要是因?yàn)殡S著開(kāi)發(fā)的深入，水線會(huì)沿著構(gòu)造線逐步縮小，油井下部含水飽和度高，上部含水飽和度低，較難動(dòng)用。

從長(zhǎng)63-1頂面構(gòu)造圖與剩余油疊合圖(圖5)上來(lái)看，在1295-5井區(qū)附近，長(zhǎng)63-1地層凸起，形成一個(gè)大的鼻狀構(gòu)造；在重力的影響下，油處于水的上部，隨著開(kāi)發(fā)的不斷進(jìn)行，水線上升，大量剩余油富集于鼻狀構(gòu)造頂部。

圖5 研究區(qū)長(zhǎng)63-1頂面構(gòu)造與剩余油疊合圖

3.2.3 非均質(zhì)性控制

隔夾層對(duì)流體滲流起遮擋作用，受隔夾層控制的儲(chǔ)層上部注入水往往波及不到。對(duì)于隔夾層控制的剩余油，動(dòng)用難度較大，必須通過(guò)針對(duì)性的鉆井或者射孔才能得到有效動(dòng)用。唐114區(qū)砂層間、層內(nèi)均表現(xiàn)出較強(qiáng)的非均質(zhì)性，在一定程度上影響著剩余油的分布。

如圖6所示，油層間存在不同厚度的隔夾層，在射孔油層段，隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，剩余油逐漸減少；而在與之相連的油層段，由于夾層的存在，兩油層間相互分離，無(wú)法有效連通，導(dǎo)致生產(chǎn)油層以外的油層剩余油富集。

圖6 研究區(qū)油藏剖面圖

3.3 裂縫主控因素

甘谷驛油田長(zhǎng)6露頭裂縫較為發(fā)育，裂縫方位主要有近東西向、近南北向、北西向和北東向。裂縫方位較為穩(wěn)定，以近東西向?yàn)橹鳎^大部分為水平裂縫[12]。在注水過(guò)程中，若壓力過(guò)高，容易引起隱性裂縫的開(kāi)啟，導(dǎo)致油井過(guò)早水淹，注水波及效果變差，這樣會(huì)對(duì)剩余油的形成起到一定影響。

基質(zhì)孔隙中基本無(wú)水驅(qū)油現(xiàn)象，大量的油殘留在孔隙介質(zhì)中。注入水快速沿裂縫上升，水驅(qū)油見(jiàn)效快，而在裂縫垂向上，水幾乎波及不到，形成殘余油區(qū)。

研究區(qū)長(zhǎng)6油藏微細(xì)裂縫較為發(fā)育，且裂縫周圍發(fā)育細(xì)小孔隙，裂縫和孔隙對(duì)驅(qū)油效果共同起作用，構(gòu)成該油藏的主要驅(qū)油方式。

4 剩余油的分布模式

4.1 橫向分布模式

從橫向上來(lái)看，研究區(qū)剩余油的分布主要呈狹長(zhǎng)帶狀、朵狀及片狀(圖8)。

圖7 裂縫驅(qū)油殘余油示意圖

圖8 研究區(qū)長(zhǎng)61-1剩余油平面分布圖

狹長(zhǎng)帶狀主要是受沉積相及注采井網(wǎng)控制而形成的，在河道中心帶部位，儲(chǔ)層物性好，砂體連片性好，沿河道方向。雖然經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，剩余油規(guī)模仍然較大。

朵狀剩余油的形成多受注采井網(wǎng)控制，當(dāng)井網(wǎng)密度較小時(shí)，水驅(qū)油不充分則形成此類剩余油。

片狀剩余油普遍分布在油藏邊部、井網(wǎng)控制不住的區(qū)域。此類剩余油受注采井網(wǎng)、井況控制。

綜合分析各個(gè)小層的剩余油平面分布情況，可以看出其有以下幾種特征：

(1)注水井附近剩余油低于注水井遠(yuǎn)端剩余油。如圖9所示，通過(guò)研究沉積相和井間連通關(guān)系，認(rèn)為水井注水時(shí)，對(duì)順物源方向的井影響較大，而對(duì)垂直于物源方向的井幾乎不影響，導(dǎo)致其剩余油富集。

圖9 研究區(qū)剩余油分布示意圖

(2)剩余油多富集在有效厚度小或砂體尖滅部位，并多呈零散分布。

(3)巖性、物性變化大，含油面積邊界，井網(wǎng)未控制區(qū)域，多剩余油富集。

(4)在平面上，受沉積河道控制，剩余油的分布多呈條帶狀、孤島狀。如圖10所示，受沉積相影響，儲(chǔ)層巖性、物性變化較大，注入水主要沿物源方向滲透性較好的砂巖河道滲流，導(dǎo)致河道間剩余油殘留，從而形成具有和河道相似的條帶狀的剩余油富集區(qū)。

圖10 研究區(qū)剩余油分布示意圖

4.2 縱向分布模式

4.2.1 屋頂型剩余油

研究區(qū)隔夾層較為發(fā)育，在隔夾層發(fā)育的油層頂部，由于沒(méi)有波及水線而使原油富集，此類區(qū)域所富集的原油即稱為屋頂油。屋頂油在研究區(qū)多見(jiàn)，且分布不能連片，較難挖潛。

4.2.2 閣樓型剩余油

閣樓型剩余油是由于在正韻律油藏局部構(gòu)造高點(diǎn)導(dǎo)致水線波及不到而無(wú)法直接采出的剩余油。唐114井區(qū)儲(chǔ)層以正韻律為主，根據(jù)上文所述，在正韻律儲(chǔ)層的頂部，剩余油富集；在河道砂體物性差的邊部，水驅(qū)效果差，剩余油富集；研究區(qū)存在少量沉積反韻律，受重力影響，水驅(qū)效果相對(duì)較好，剩余油較少。

5 結(jié)論

(1)甘谷驛唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在100×104t以上的小層有長(zhǎng)61-2、長(zhǎng)61-3、長(zhǎng)62-3，這3個(gè)小層的剩余儲(chǔ)量依次減少；剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在(50～100)×104t的小層有長(zhǎng)61-1和長(zhǎng)62-2；其次剩余儲(chǔ)量較多的小層為長(zhǎng)62-1和長(zhǎng)63-1；而其他小層儲(chǔ)量很少且分布零散。

(2)唐114井區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余油分布受橫向、縱向兩方面因素控制，橫向因素有：沉積相、注采井網(wǎng)；砂體厚度較大的河道剩余油也較多，在砂體尖滅及邊緣、井網(wǎng)不完善的區(qū)域也有殘余剩余油?？v向上的主控因素有：韻律、構(gòu)造、隔夾層；在正韻律的上部，構(gòu)造高點(diǎn)處剩余油分布較多。同時(shí)剩余油的分布也受裂縫影響。

(3)剩余油在橫向上的分布表現(xiàn)為長(zhǎng)帶狀、片狀和朵狀，在縱向上的分布表現(xiàn)為“屋頂油”和“閣樓油”。