復(fù)雜斷塊油田馬廠油田儲層建筑結(jié)構(gòu)模型

復(fù)雜斷塊油田馬廠油田儲層建筑結(jié)構(gòu)模型

剩余油預(yù)測包括對井內(nèi)剩余油的估計(jì)和對井間剩余油的預(yù)測?，F(xiàn)在，通常用于預(yù)測井內(nèi)剩余油。但油藏開發(fā)調(diào)整需要的是井間或整個(gè)油藏內(nèi)的剩余油分布特征,井間剩余油分布的研究成為油藏工程師和地質(zhì)師最為關(guān)心的問題。預(yù)測井間剩余油的分布有兩種方法:一是數(shù)值模擬法,該方法雖能定量地給出剩余油分布的變化特征,但常由于所利用的地質(zhì)模型的偏差及數(shù)模人員對地下認(rèn)識的不足,造成預(yù)測的偏差,形成“垃圾進(jìn)垃圾出”的尷尬局面;二是地質(zhì)綜合法,該方法建立在地下情況深入理解的基礎(chǔ)上,能夠快速、定性(半定量)地預(yù)測剩余油的空間分布特征,成為油藏工程師最依賴的分析手段而在油田開發(fā)中被廣泛使用。地質(zhì)家和油藏工程師從沉積方式、砂體韻律、沉積微相、儲層結(jié)構(gòu)、微構(gòu)造特征、孔隙結(jié)構(gòu)、層序地層學(xué)等方面探討了地質(zhì)因素對剩余油形成的控制作用,基于此對油藏內(nèi)的剩余油分布進(jìn)行了預(yù)測,并對其可動用性的經(jīng)濟(jì)界限進(jìn)行了探討,在東濮凹陷勘探開發(fā)中也采用了一些新技術(shù)、新方法。然而從發(fā)表的文獻(xiàn)看,對地質(zhì)分析方法的闡述都不夠深入,對于復(fù)雜斷塊油田剩余油分布的地質(zhì)預(yù)測及分布規(guī)律的研究雖有報(bào)道,但對斷塊油藏的特殊性都未討論。我國復(fù)雜斷塊油藏較多,在油氣生產(chǎn)中占有重要的地位,且目前部分?jǐn)鄩K油田已進(jìn)入到開發(fā)中、后期,弄清斷塊內(nèi)的油氣分布已成為斷塊油田開發(fā)中的首要任務(wù)。本研究通過對馬廠復(fù)雜斷塊的剖析,總結(jié)了復(fù)雜斷塊內(nèi)剩余油預(yù)測的地質(zhì)方法和剩余油分布規(guī)律,相信對斷塊油田的開發(fā)調(diào)整具有重要的意義。地質(zhì)綜合法強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用揭露地下油水關(guān)系的資料,尋找造成剩余油富集區(qū)的條件,然后針對目的層分析可能存在剩余油的有利部位。預(yù)測步驟大致可分為以下幾步:1)對儲層進(jìn)行解剖,建立精細(xì)的地質(zhì)模型;2)收集油田開發(fā)的動、靜態(tài)資料,研究目的層結(jié)構(gòu)要素的吸水、產(chǎn)液能力;3)注入水波及體積及波及面積的計(jì)算;4)注采系統(tǒng)對儲層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性研究;5)預(yù)測剩余油的分布。馬廠油田位于東濮凹陷南部,經(jīng)過10多年的高速開發(fā),目前已進(jìn)入高含水開發(fā)階段。因此,認(rèn)清地下剩余油的分布已成為開發(fā)調(diào)整和穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。作者通過對馬廠油田儲層的精細(xì)表征,預(yù)測了剩余油的分布,對油田下步開發(fā)提出了相應(yīng)的調(diào)整措施。1層的詳細(xì)描述1.1儲層結(jié)構(gòu)層次的確定根據(jù)儲層建筑結(jié)構(gòu)層次分析的原理,結(jié)合目前馬廠油田地質(zhì)研究中所采用的地層對比術(shù)語,在巖心觀察的基礎(chǔ)上,我們在馬廠油田劃分了9級層次(圖1)。第一層次是地層段;第二層次為地層亞段;第三層次是砂層組;第四層次是小層,即目前所應(yīng)用的沉積時(shí)間單元;第五層次是單砂體;第六層次是成因砂體;第七層次實(shí)體為成因體內(nèi)的一個(gè)沉積韻律,相當(dāng)于地層成因增量;第八層次實(shí)體為交錯(cuò)層系組;第九層次為交錯(cuò)層系,界面為交錯(cuò)層系的界面,相當(dāng)于Miall的一級界面。七到九級層次由于分布范圍小,只能在露頭和巖心上識別和對比,而在地下無法進(jìn)行追蹤。六級層次的確認(rèn)需要重建地下儲層建筑結(jié)構(gòu),即需要對儲層解剖后才可確定。五級及其以上各級次的層次通過對比便可確定。而五級和六級層次是我們精細(xì)解剖的對象。在巖心觀察的基礎(chǔ)上,辯認(rèn)出4種沉積砂體和2種泥巖沉積共6種6級層次實(shí)體,即結(jié)構(gòu)要素類型,分別為:水下分支河道砂體、河道間砂體、席狀砂體、砂坪砂、半深湖泥和河間泥。1.2單砂體結(jié)構(gòu)相圖設(shè)計(jì)選取連續(xù)取心的、層序發(fā)育比較齊全、在該層段沒有斷層的馬11-16井為標(biāo)準(zhǔn)井進(jìn)行儲層的層次劃分。在井內(nèi)首先確定1#泥巖,借以確定沙三下2的頂?shù)?然后對其內(nèi)部進(jìn)行研究,將其劃分為6個(gè)次一級的層次(四級)——小層。而小層1,4,5內(nèi)部都具有較穩(wěn)定的泥巖,明顯具有可分性,我們又將其各自分為2個(gè)單砂體,這樣在沙三下2便具有9個(gè)單砂體,分別編號為11,12,2,3,41,42,51,52和6。在取心井劃分的基礎(chǔ)上,首先將馬11-16井所在的馬11塊進(jìn)行了精細(xì)對比。由于馬11塊本身是由3個(gè)較大的斷塊和北部幾個(gè)小斷塊組成,且有部分井位于斷層上,我們首先將與馬11-16井位于同一個(gè)小斷塊內(nèi)的十多口井參照馬11-16井進(jìn)行了劃分和對比;接著以此為基礎(chǔ),在馬11塊內(nèi)建立了11條對比聯(lián)絡(luò)剖面,其中東西向的7條,南北向的4條,對各剖面進(jìn)行精細(xì)對比;然后在馬11塊內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一統(tǒng)層,完成了馬11塊的對比解剖。完成馬11塊對比之后,對緊鄰的馬10塊進(jìn)行對比解剖。選擇該塊內(nèi)與馬11塊相近、地層又完整的馬10-16井參照馬11塊的劃分和對比進(jìn)行層次劃分,建立起對比聯(lián)絡(luò)剖面,完成對比。完成馬10塊對比后,將馬10塊、馬11塊進(jìn)行統(tǒng)層和閉合,完成由馬11塊延至馬10塊的對比工作。依上述程序和方法,依次完成了馬19塊、馬9塊、馬12塊和馬1塊的劃分和對比,最后進(jìn)行全區(qū)塊統(tǒng)層、閉合。對比中不僅僅依靠曲線的相似性,更是要依靠沉積旋回本身的特征和結(jié)構(gòu)要素的空間展布特征來進(jìn)行對比,這是我們與以往的等厚度對比的不同之處,也是我們敢于將一個(gè)大厚層與鄰井的薄層進(jìn)行對比的依據(jù)。例如基于馬11-40井與馬11-15井的旋回性特征,考慮到平面上馬11-40井在河道中心位置,應(yīng)為厚層砂體,而馬11-15井則位于河道邊部,沉積少、厚度小;將馬11-40井厚砂層與馬11-15井薄砂層對比,動態(tài)上對這一對比進(jìn)行分析;正是馬11-15井的注入水將馬11-40井淹掉,說明這一對比是正確的。事實(shí)證明,這一對比方法更能接受動態(tài)的檢驗(yàn),而以往按厚度對比常產(chǎn)生與動態(tài)不符的情況。在對比的基礎(chǔ)上,制作單砂體測井相圖。依據(jù)砂體測井相圖和砂體厚度展布圖,制作了以單砂體為制圖單位的砂體建筑結(jié)構(gòu)模型圖(詳細(xì)微相分析圖,圖2)。由于沒有對應(yīng)的砂體規(guī)模的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(主要是砂體的寬度、寬厚比的數(shù)據(jù)),在確定砂體的邊界時(shí)只能憑經(jīng)驗(yàn)大致確定,不能精確給出。2預(yù)測剩余油分布的方法2.1優(yōu)先流動路徑在只有一口注水井(或注采井之間的壓降漏斗未疊加之前)時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)要素的類型、滲透率分布樣式及注水井在結(jié)構(gòu)要素中的位置,可將注入水波及樣式劃分出8種:1)注水井位于河道內(nèi),優(yōu)先流動路徑是河道的上、下游;2)注水井位于河道邊緣,優(yōu)先流動路徑是河道河流主流線;3)注水井位于水下溢岸砂體中部,注入水向四周緩慢波及;4)注水井位于水下溢岸砂體側(cè)緣,優(yōu)先流動方向是河道;5)注水井位于砂坪砂中部,注入水向周圍緩慢波及;6)注水井位于砂坪砂側(cè)緣,優(yōu)先流動路徑是砂坪中部;7)注水井位于前緣席狀砂體尖滅區(qū)附近,優(yōu)先流動路徑是河道口方向;8)注水井位于前緣席狀砂體中部,注入水基本向周圍均勻擴(kuò)散。上述8種注入水波及方式都有生產(chǎn)實(shí)例,是進(jìn)行剩余油分布預(yù)測的基礎(chǔ)。2.2水產(chǎn)品的非均質(zhì)性據(jù)優(yōu)先流動方向,可將注入水波及區(qū)域簡化為2種幾何形態(tài):線狀和面狀。前者基本上近似于長方形(或橢圓形),包括上述1,2,4,6,7幾種類型;面狀的則可近似為圓形(半圓形)。過去計(jì)算注入水波及半徑用圓形來近似,以此來繪制水淹狀況圖(俗稱水泡子圖),沒有考慮地下儲層非均質(zhì)方向性,簡化了水淹規(guī)律。而本研究的水淹區(qū)域幾何形狀參考了地下儲層的非均質(zhì)特性,將會更符合實(shí)際,能夠更好地刻劃地下剩余油的分布情況。事實(shí)上,由于長期的開發(fā),在形成注采對應(yīng)關(guān)系的層系中,采油井和注水井的壓降漏斗早已相互干涉,我們上述的基于近似原始地層狀態(tài)的條件便難以滿足,這時(shí)還必須考慮采油井對壓降漏斗的干涉效應(yīng),由于計(jì)算復(fù)雜,我們不作深入的探討,只作定性的分析。此時(shí)由于卸壓點(diǎn)的出現(xiàn),在采油井和注水井之間形成很高的壓差(高達(dá)幾十兆帕),由達(dá)西定律V=KgradP/μ可以得出,在注水井和采油井之間勢必會形成一個(gè)注入水的優(yōu)先流動方向,而且其作用要遠(yuǎn)大于儲層本身非均質(zhì)性所造成的影響。鑒于此,我們在確定水淹區(qū)形態(tài)時(shí)分2種情況來考慮。一種是尚未形成注采關(guān)系的或注采量較小的層位,不考慮壓降造成的注入水推進(jìn),只用非均質(zhì)模式確定水淹區(qū)的形態(tài);另一種是注采量大、形成壓降干涉漏斗的,主要考慮壓力梯度的作用,采用半橢圓形的水淹區(qū)形態(tài),并適當(dāng)考慮地下儲層非均質(zhì)性的影響。2.3水淤面積及流量的確定水淹面積計(jì)算采用容積法,即在不考慮注入水密度變化和地下儲層孔隙度變化的情況下,殘留在地下的注入水的體積等于其驅(qū)替原油的體積。地下儲層孔隙體積包括兩部分:一部分是束縛水所占據(jù)的不連通的死孔隙;一部分為油氣所占據(jù)的孔隙。而油氣在水驅(qū)過程中并不能全部被驅(qū)出,還有一部分作為殘余油留在地下,這樣地下水所占據(jù)的其實(shí)只是可動油的體積。因而我們用下面的公式計(jì)算水淹面積:S淹=V殘/(HΦSOiD)V殘=V注-V采D=(SOi-SOr)/SOi其中:S淹為水淹面積;V殘為地下殘留注入水體積;V注為注入水體積;V采為采出水體積;H為儲層平均厚度;Φ為儲層平均孔隙度;SOi為儲層原始含油飽和度;D為驅(qū)油效率;SOr為殘余油飽和度。當(dāng)然,用上式進(jìn)行計(jì)算時(shí)還有許多因素并沒有考慮進(jìn)來,例如砂體內(nèi)部垂向韻律特征的影響及層內(nèi)突進(jìn)現(xiàn)象,加之對于注采量的劈分還很不準(zhǔn)確,這樣算出的波及面積也并不精確,只能是半定量的。還需要說明的是,由于儲層的非均質(zhì)性導(dǎo)致的層內(nèi)突進(jìn),我們計(jì)算出的水淹區(qū)并不是完全的水淹區(qū),而是比完全水淹區(qū)稍大、而比注入水所達(dá)到的面積小得多的區(qū)域。同時(shí)由于儲層本身的非均質(zhì)性,在劃定的水淹區(qū)內(nèi),我們還可以通過層內(nèi)調(diào)剖等方法挖潛。2.4剩余油積的確定在確定了砂體水淹部分之后,余下的砂體部分應(yīng)為剩余油區(qū),即:S油=S砂-S淹3剩余油類型對沙三下2的9個(gè)單砂體逐層分析,作出剩余油分布圖(圖3)。分析表明有以下幾種剩余油類型。3.1井網(wǎng)非控制型該類型在現(xiàn)井網(wǎng)下不完善,只有通過打調(diào)整井的辦法才能得到充分的動用。它包括以下幾個(gè)亞類。3.1.1不適宜打調(diào)整井該區(qū)位于砂體邊角部位,由于斷層遮擋,在現(xiàn)井網(wǎng)條件下注入水波及不到。由于面積較小,在經(jīng)濟(jì)上不適宜打調(diào)整井,不能動用而成為死油區(qū)。例如42單砂體馬11西塊南部西側(cè)沿?cái)鄬泳€一帶,注入水不能波及,又不適宜打井,形成了條帶狀的死油區(qū)。3.1.2注：未采只有注水井,而無對應(yīng)的采油井,使得儲量不能動用。12小層馬11-30小塊油區(qū)內(nèi)兩口井全為注水井,有注無采,儲量全部存留地下。3.1.3次鉆井生產(chǎn)一種是只有采油井而無注水井,靠原始能量進(jìn)行衰竭式開采,只能動用采油井周圍一小片區(qū)域的儲量,如小斷塊內(nèi)一口油井生產(chǎn)(如馬11-107小塊沙三下2各層,只有馬11-107一口井采油,無注水井);另一種是平面上注采不完善,砂體局部有采無注,形成剩余油,如51單砂體馬11東塊馬11-28井和馬11-137井西邊為斷層,東邊砂體尖滅,馬11-106井的注入水不能到達(dá),從而造成了局部有采無注,形成了剩余油富集區(qū)。3.1.4不收集或記錄該亞類由于單砂層未射孔而未動用。如11單砂體馬11-36井位于席狀砂體中,因物性差、厚度小而未射孔,成為剩余油富集區(qū)。3.2注采河道間砂體不同的結(jié)構(gòu)要素物性不同,從而影響注入水的流動,最終形成剩余油。比如在水下分流河道中采油,而在與其相鄰的河道間砂體中注水,由于河道間砂體物性差、吸水能力弱,注入水推進(jìn)速度慢,從而有可能在注水井和采油井之間形成剩余油。51單砂體馬11東塊中部為物性較差的河道間沉積,在兩側(cè)物性較好的河流沉積中注水,注入水難于波及而成剩余油。3.3剩余油的分布兩相鄰注水井之間壓力平衡區(qū)處,雙向水流將原油封閉在平衡區(qū)內(nèi)不能動用,形成剩余油。這種剩余油一般分布范圍小、數(shù)量少。例如3單砂體馬11-30井與馬11-15井兩口井注水,其間便形成了這樣的一個(gè)區(qū)域。3.4結(jié)構(gòu)要素物性差異的影響同一口井不同層位由不同的結(jié)構(gòu)要素組成,由于結(jié)構(gòu)要素物性差異導(dǎo)致吸水能力不同,物性較差的結(jié)構(gòu)要素吸水差或根本不吸水,從而使其所對應(yīng)的層成為剩余油富集區(qū)。4剩余油沙私家車從單砂體剩余油分布圖上我們明顯可以看出,從剩余油的分布情況來看,它具有零散分布及主要集中于薄層物性差的儲層內(nèi)的特點(diǎn)。剩余油基本上呈分散狀散布于砂體中,中間大多被水淹區(qū)所隔開,很少有大片連續(xù)分布的剩余油區(qū),而且剩余油分布區(qū)的形態(tài)也很不規(guī)則。事實(shí)上,由于單砂體本身的層內(nèi)非均質(zhì)性造成的層內(nèi)突進(jìn)現(xiàn)象,實(shí)際的剩余油分布區(qū)形態(tài)要比我們作出的要復(fù)雜得多。由于以往開采對象為整個(gè)砂層組,采取合注合采的開發(fā)方針,使得物性好的厚層砂體得到了較為充分的動用,只有個(gè)別部位由于以往對比不清而造成注采不完善,成為剩余油分布區(qū)。而薄層砂體由于物性差,注入水難于注入而動用較差