復雜斷塊油田馬廠油田儲層建筑結構模型

復雜斷塊油田馬廠油田儲層建筑結構模型

剩余油預測包括對井內剩余油的估計和對井間剩余油的預測?，F(xiàn)在，通常用于預測井內剩余油。但油藏開發(fā)調整需要的是井間或整個油藏內的剩余油分布特征,井間剩余油分布的研究成為油藏工程師和地質師最為關心的問題。預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模型的偏差及數(shù)模人員對地下認識的不足,造成預測的偏差,形成“垃圾進垃圾出”的尷尬局面;二是地質綜合法,該方法建立在地下情況深入理解的基礎上,能夠快速、定性(半定量)地預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。地質家和油藏工程師從沉積方式、砂體韻律、沉積微相、儲層結構、微構造特征、孔隙結構、層序地層學等方面探討了地質因素對剩余油形成的控制作用,基于此對油藏內的剩余油分布進行了預測,并對其可動用性的經濟界限進行了探討,在東濮凹陷勘探開發(fā)中也采用了一些新技術、新方法。然而從發(fā)表的文獻看,對地質分析方法的闡述都不夠深入,對于復雜斷塊油田剩余油分布的地質預測及分布規(guī)律的研究雖有報道,但對斷塊油藏的特殊性都未討論。我國復雜斷塊油藏較多,在油氣生產中占有重要的地位,且目前部分斷塊油田已進入到開發(fā)中、后期,弄清斷塊內的油氣分布已成為斷塊油田開發(fā)中的首要任務。本研究通過對馬廠復雜斷塊的剖析,總結了復雜斷塊內剩余油預測的地質方法和剩余油分布規(guī)律,相信對斷塊油田的開發(fā)調整具有重要的意義。地質綜合法強調綜合應用揭露地下油水關系的資料,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。預測步驟大致可分為以下幾步:1)對儲層進行解剖,建立精細的地質模型;2)收集油田開發(fā)的動、靜態(tài)資料,研究目的層結構要素的吸水、產液能力;3)注入水波及體積及波及面積的計算;4)注采系統(tǒng)對儲層結構適應性研究;5)預測剩余油的分布。馬廠油田位于東濮凹陷南部,經過10多年的高速開發(fā),目前已進入高含水開發(fā)階段。因此,認清地下剩余油的分布已成為開發(fā)調整和穩(wěn)產的關鍵。作者通過對馬廠油田儲層的精細表征,預測了剩余油的分布,對油田下步開發(fā)提出了相應的調整措施。1層的詳細描述1.1儲層結構層次的確定根據(jù)儲層建筑結構層次分析的原理,結合目前馬廠油田地質研究中所采用的地層對比術語,在巖心觀察的基礎上,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,即目前所應用的沉積時間單元;第五層次是單砂體;第六層次是成因砂體;第七層次實體為成因體內的一個沉積韻律,相當于地層成因增量;第八層次實體為交錯層系組;第九層次為交錯層系,界面為交錯層系的界面,相當于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,而在地下無法進行追蹤。六級層次的確認需要重建地下儲層建筑結構,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解剖的對象。在巖心觀察的基礎上,辯認出4種沉積砂體和2種泥巖沉積共6種6級層次實體,即結構要素類型,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單砂體結構相圖設計選取連續(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井為標準井進行儲層的層次劃分。在井內首先確定1#泥巖,借以確定沙三下2的頂?shù)?然后對其內部進行研究,將其劃分為6個次一級的層次(四級)——小層。而小層1,4,5內部都具有較穩(wěn)定的泥巖,明顯具有可分性,我們又將其各自分為2個單砂體,這樣在沙三下2便具有9個單砂體,分別編號為11,12,2,3,41,42,51,52和6。在取心井劃分的基礎上,首先將馬11-16井所在的馬11塊進行了精細對比。由于馬11塊本身是由3個較大的斷塊和北部幾個小斷塊組成,且有部分井位于斷層上,我們首先將與馬11-16井位于同一個小斷塊內的十多口井參照馬11-16井進行了劃分和對比;接著以此為基礎,在馬11塊內建立了11條對比聯(lián)絡剖面,其中東西向的7條,南北向的4條,對各剖面進行精細對比;然后在馬11塊內進行統(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塊進行對比解剖。選擇該塊內與馬11塊相近、地層又完整的馬10-16井參照馬11塊的劃分和對比進行層次劃分,建立起對比聯(lián)絡剖面,完成對比。完成馬10塊對比后,將馬10塊、馬11塊進行統(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構要素的空間展布特征來進行對比,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大厚層與鄰井的薄層進行對比的依據(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。事實證明,這一對比方法更能接受動態(tài)的檢驗,而以往按厚度對比常產生與動態(tài)不符的情況。在對比的基礎上,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構模型圖(詳細微相分析圖,圖2)。由于沒有對應的砂體規(guī)模的地質數(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只能憑經驗大致確定,不能精確給出。2預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,根據(jù)結構要素的類型、滲透率分布樣式及注水井在結構要素中的位置,可將注入水波及樣式劃分出8種:1)注水井位于河道內,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散。上述8種注入水波及方式都有生產實例,是進行剩余油分布預測的基礎。2.2水產品的非均質性據(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特性,將會更符合實際,能夠更好地刻劃地下剩余油的分布情況。事實上,由于長期的開發(fā),在形成注采對應關系的層系中,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,這時還必須考慮采油井對壓降漏斗的干涉效應,由于計算復雜,我們不作深入的探討,只作定性的分析。此時由于卸壓點的出現(xiàn),在采油井和注水井之間形成很高的壓差(高達幾十兆帕),由達西定律V=KgradP/μ可以得出,在注水井和采油井之間勢必會形成一個注入水的優(yōu)先流動方向,而且其作用要遠大于儲層本身非均質性所造成的影響。鑒于此,我們在確定水淹區(qū)形態(tài)時分2種情況來考慮。一種是尚未形成注采關系的或注采量較小的層位,不考慮壓降造成的注入水推進,只用非均質模式確定水淹區(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),并適當考慮地下儲層非均質性的影響。2.3水淤面積及流量的確定水淹面積計算采用容積法,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。而油氣在水驅過程中并不能全部被驅出,還有一部分作為殘余油留在地下,這樣地下水所占據(jù)的其實只是可動油的體積。因而我們用下面的公式計算水淹面積: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為驅油效率;SOr為殘余油飽和度。當然,用上式進行計算時還有許多因素并沒有考慮進來,例如砂體內部垂向韻律特征的影響及層內突進現(xiàn)象,加之對于注采量的劈分還很不準確,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,由于儲層的非均質性導致的層內突進,我們計算出的水淹區(qū)并不是完全的水淹區(qū),而是比完全水淹區(qū)稍大、而比注入水所達到的面積小得多的區(qū)域。同時由于儲層本身的非均質性,在劃定的水淹區(qū)內,我們還可以通過層內調剖等方法挖潛。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,只有通過打調整井的辦法才能得到充分的動用。它包括以下幾個亞類。3.1.1不適宜打調整井該區(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,在經濟上不適宜打調整井,不能動用而成為死油區(qū)。例如42單砂體馬11西塊南部西側沿斷層線一帶,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,而無對應的采油井,使得儲量不能動用。12小層馬11-30小塊油區(qū)內兩口井全為注水井,有注無采,儲量全部存留地下。3.1.3次鉆井生產一種是只有采油井而無注水井,靠原始能量進行衰竭式開采,只能動用采油井周圍一小片區(qū)域的儲量,如小斷塊內一口油井生產(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,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構要素物性不同,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區(qū)域。3.4結構要素物性差異的影響同一口井不同層位由不同的結構要素組成,由于結構要素物性差異導致吸水能力不同,物性較差的結構要素吸水差或根本不吸水,從而使其所對應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的特點。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。事實上,由于單砂體本身的層內非均質性造成的層內突進現(xiàn)象,實際的剩余油分布區(qū)形態(tài)要比我們作出的要復雜得多。由于以往開采對象為整個砂層組,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