雙河油田徐莊油區(qū)延安組油藏油氣富集規(guī)律研究與應(yīng)用

南婷婷 譚虹 石景才 張曉崗

延長(zhǎng)油田股份有限公司志丹采油廠 陜西 延安 717500

1 區(qū)域概況

徐莊油區(qū)位于志丹縣雙河鎮(zhèn)陳莊村境內(nèi)，屬鄂爾多斯盆地內(nèi)二級(jí)構(gòu)造單元-伊陜斜坡帶上，工區(qū)面積24.8km2。其雛形最早出現(xiàn)于早侏羅紀(jì)，形成于早白堊世。區(qū)域地表水發(fā)育且屬黃河流域，地下水按水動(dòng)力特征和埋藏條件分為黃土層空隙潛水、基巖裂隙水和河谷階地空隙潛水。

本區(qū)域與2004年投入開(kāi)發(fā)，2021年逐步實(shí)施注水補(bǔ)充地層能量，生產(chǎn)初期主導(dǎo)層為三疊系延長(zhǎng)組，后期隨著開(kāi)發(fā)零星生產(chǎn)10口侏羅系延安組層位油井。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該部分井投產(chǎn)后主要體現(xiàn)為初產(chǎn)高、降產(chǎn)快、含水率上升速度快，部分油井生產(chǎn)壽命甚至不足3個(gè)月就純水關(guān)停。所以本次通過(guò)對(duì)該區(qū)油藏地質(zhì)特征、油藏物性特征及油氣富集規(guī)律進(jìn)行研究并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出一條適合本區(qū)域高效開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為本區(qū)及相似區(qū)域的高效開(kāi)發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。

2 油藏特征與富集規(guī)律研究

前人研究表明，本區(qū)巖相、古地理垂向變遷，顯示出由河到湖的演化歷程。依據(jù)湖盆的演化經(jīng)歷看出本區(qū)的生油系主要由延9、延6黑色泥巖構(gòu)成，其次是延8、延7油層富含有機(jī)質(zhì)地層[1]。但盡管本區(qū)有生油層的存在，但依據(jù)侏羅系油藏零星分布的特點(diǎn)，顯然油源距離不是主導(dǎo)油氣富集的主要因素。

2.1 構(gòu)造與油氣集聚的關(guān)系

雙河油區(qū)徐莊油區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡帶的中東部，延安期巖相古地理的特征和演化是受構(gòu)造作用與沉積盆地演化所控制的，整體呈向西傾斜的平緩單斜，傾角僅為（1～0.5）。[2-3]。本次研究利用已有所有井的地層分層結(jié)果和巖性解釋結(jié)論，繪制了延安組頂面構(gòu)造圖及油藏剖面圖如圖1、圖2所示。延8砂體頂面構(gòu)造整體分布于區(qū)域構(gòu)造相符為西傾單斜，但局部發(fā)育有微型低幅鼻隆構(gòu)造，小型的鼻狀構(gòu)造群構(gòu)成了油氣的主要集中區(qū)，如雙1075-J7-雙1075-J3-雙250-J2-雙250-J3（高產(chǎn)油井，如表1）區(qū)域形成明顯的構(gòu)造高點(diǎn)，且在構(gòu)造高點(diǎn)附近儲(chǔ)層沉積厚度變大。

表1 區(qū)域已投產(chǎn)侏羅系油井產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)表

圖1 徐莊油區(qū)延8頂面構(gòu)造圖

圖2 徐莊油區(qū)延安組油藏剖面圖

通過(guò)舊井試采分析結(jié)果來(lái)看，油層頂面的構(gòu)造高度在一定程度上控制著油井產(chǎn)能的大小。從圖1結(jié)合實(shí)際產(chǎn)能分析，總體來(lái)說(shuō)構(gòu)造高部位油井產(chǎn)能越高、含水率越小。隨著構(gòu)造部位的降低，產(chǎn)水量逐漸增加。綜合本區(qū)已有的成果表明本區(qū)域延8油藏受微構(gòu)造的影響較大。延安組延8油藏主要為受構(gòu)造控制的油藏。

2.2 砂體展布與油氣聚集的關(guān)系

據(jù)沉積背景研究，富縣組和延10油層組在古河谷內(nèi)沉積的巨厚砂體，在強(qiáng)烈的河谷下切作用使延安組底部河道砂體與延長(zhǎng)組油氣實(shí)現(xiàn)有效溝通，與此同時(shí)，后層砂體具有良好的橫向和縱向連通性，且缺乏泥巖蓋層而不能形成圈閉，因此巨厚的河谷砂體可為油氣提供良好的運(yùn)移通道[4-5]。

延10期沉積發(fā)育著急流河的沉積，研究區(qū)在印支運(yùn)動(dòng)造成的凹凸不平的假整合面上，沉積了一套以較粗碎屑巖為主的河道沉積，地層的厚度和巖性的分布廣泛受到古地形地貌的影響。延9～延8期形成了一系列的退積型三角洲，其特點(diǎn)為湖水的快速升高，湖泊的面積在不斷的增大，研究區(qū)主要沉積類(lèi)型為水下分流河道沉積和分流間灣，平面上由北東向西南展布，多支水下分流河道，與分流間灣交替出現(xiàn)。

根據(jù)砂體展布圖（見(jiàn)圖3）將區(qū)內(nèi)延8沉積劃分為河道亞相以及河漫亞相兩個(gè)相帶。河道亞相砂巖厚度一般在50m以上；河漫亞相位于河道亞相側(cè)翼，砂巖厚度小于50m，研究區(qū)區(qū)域砂體分布整體呈片狀分布，從南往北砂體越來(lái)越厚。砂體分布主要受沉積相帶控制，因此砂體厚度與河道位置相輔相成。該油區(qū)主力層位砂體厚度變化較大，介于3.4～18.9m，平均為8.2m，但均有良好的油氣顯示。砂厚發(fā)育呈北東-西南方向發(fā)育，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層集中在河道北部砂體發(fā)育較好的地方。區(qū)域內(nèi)雙1075-J7、雙250-J3、雙250-J2井分布在本區(qū)砂體發(fā)育較好的區(qū)域，油層厚度大于12m（見(jiàn)圖4和表1）。本區(qū)域生產(chǎn)井初期產(chǎn)量高，穩(wěn)產(chǎn)能力較好，初產(chǎn)平均10噸，目前能穩(wěn)產(chǎn)至6t左右，因此，該油藏油氣的富集也受巖性的控制。

圖3 徐莊油區(qū)砂體展布圖

圖4 徐莊油區(qū)含油面積分布圖

2.3 儲(chǔ)層物性與油氣聚集的關(guān)系

根據(jù)雙河油區(qū)試采10口油井的巖心分析物性資料統(tǒng)計(jì)，該油區(qū)主力油層孔隙度主要分布范圍在12.2%～20.4%之間，平均值為15.3%，滲透率主要分布范圍在12.4～26.3×10-3um2之間，平均值20.2×10-3um2，屬中-低孔隙度、中-低滲透率儲(chǔ)層，可見(jiàn)侏羅系儲(chǔ)層物性整體較好，孔隙度及滲透率都能滿(mǎn)足油氣儲(chǔ)存及滲流的要求，儲(chǔ)層物性不是主導(dǎo)油氣聚集的主要因素，見(jiàn)表1。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 開(kāi)發(fā)部署

依據(jù)10口侏羅系油井產(chǎn)能以及物性特征確定油層厚度下限值，為了保證本次部署與開(kāi)發(fā)油井的經(jīng)濟(jì)效益，初步確定含油級(jí)別為油斑定為油層厚度圈定的下限值，通過(guò)對(duì)延8各小層含油面積圈定后得出疊合含油面積6.07km2，地質(zhì)儲(chǔ)量184.29×104t，見(jiàn)圖5。由以上富集規(guī)律研究可知，該區(qū)延安組主要位于構(gòu)造相對(duì)較高的鼻狀隆起部位，且處于河道中部砂體分布穩(wěn)定且儲(chǔ)層滲透性均較好，不存在低滲透帶或斷層，因此推薦采用邊外規(guī)模化注水。借鑒2019年《周55井區(qū)延8油藏注水開(kāi)發(fā)方案》報(bào)告，井網(wǎng)形式可采用邊外注水與面積注水相結(jié)合，面積注水采取正方形反五點(diǎn)注采井網(wǎng)。井排方向?yàn)镹E90°，井距為200m，排距為200m，井網(wǎng)密度建議為25口/km2，合理流壓為5.5～6.0MPa，生產(chǎn)壓差為3.88～4.38MPa，見(jiàn)圖6。

圖5 徐莊油區(qū)含油面積疊合圖

圖6 徐莊油區(qū)開(kāi)發(fā)部署圖

3.2 開(kāi)發(fā)效果

截至2023年9月，依據(jù)開(kāi)發(fā)部署，該區(qū)域新鉆油井13口，平均單井產(chǎn)液20.52m3/d，平均單井產(chǎn)油14.94t/d；最低單井產(chǎn)液12.44 m3/d，最低單井產(chǎn)油9.29t/d，綜合含水率為10%。自然遞減率為0.1%，采油速度2.2%，采出程度8.2%，獲得了良好的產(chǎn)能。

4 結(jié)束語(yǔ)

鄂爾多斯盆地雙河油田徐莊油區(qū)侏羅系延安組油藏雖然分布面積不大，但該區(qū)域初產(chǎn)高，油氣顯示好，具有很高的開(kāi)發(fā)潛力。通過(guò)分析可得：該油區(qū)油氣分布主要受構(gòu)造和砂體展布的控制，因該區(qū)延安組油層整體物性較好，物性對(duì)本區(qū)的油氣富集不是主要影響因素。而微型鼻狀構(gòu)造和主砂體富集區(qū)主導(dǎo)控制了延安組油藏的油氣分布，形成了富油的構(gòu)造-巖性油氣藏，通過(guò)實(shí)踐試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在該“甜點(diǎn)”區(qū)域開(kāi)發(fā)的油井產(chǎn)能高、含水低，并且能夠保持一定的穩(wěn)產(chǎn)水平，為后期的開(kāi)發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和借鑒之路。