（构造地质学专业论文）杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的方法研究.pdf

浙江大学硕士学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂j 增产效果的方法研究 中文摘要 杏北开发区进入高含水后期开发后，剩余油分布高度分散，控制产量递减、保持持 续稳产的难度越来越大。压裂作为重要的增产手段之一，其重要性日益突出，但随着水 驱动用储量向薄差油层转移，压裂选井选层的难度也不断增大。 本文研究了高含水开发后期油井压裂选井选层的技术方法，在以往油井压裂选井选 层方法的基础上，立足于精细地质研究成果，通过对已实施压裂井的监测资料统计分析， 总结出了判断压开层位的定量标准；依据不同沉积微相储层压裂效果分析，确定了不同 类型砂体进行压裂选层的定量标准；应用综合分析判断和数值模拟方法，分析了压裂效 果与油层剩余地质储量的关系，研究了油井压裂增产效果与剩余油潜力的量化关系；通 过分析压裂井的试井资料，建立了应用试井资料定量选井的标准；通过对比分析聚驱压 裂井不同注采关系、产液量变化情况、剩余油潜力和层间动用状况下压裂效果，总结了 聚驱压裂选井选层的量化标准，并应用数值模拟技术，确定了聚驱采出井压裂的最佳时 机；利用不稳定试井资料和动态分析法，确定了水驱重复压裂的最佳时间，并通过分析 以往重复压裂井层的地质条件、压裂情况、油水井动态变化，建立了重复压裂选井选层 的定量标准；综合考虑油井动态变化和经济效益，优化了措施组合和压裂方式。同时， 探索应用了先进的压裂工艺技术：应用平衡压裂技术，减小了隔层要求，解放了压裂潜 力层；应用薄差油层多裂缝压裂技术，增加压裂改造的层数；应用大排量压裂技术，提 高了目的层的改造程度：应用压裂液优化技术，减小了油层污染，提高了压裂井的流动 能力；应用套损井压裂技术，实现了套损井大修后压裂。最终形成适合杏北开发区的压 裂井定量化选井选层方法及配套技术，拓宽了压裂选井选层范围，改善了压裂增产效果。 通过量化研究高含水后期油井压裂选井选层标准，优化措施组合和压裂方式，应用 先进的压裂工艺，探索了改善高含水后期油井压裂效果的新途径，对进一步改善高含水 后期的开发效果，实现杏北开发区持续有效发展具有重要的指导意义。 关键词：高含水后期；油井压裂；选井选层标准；配套技术：增产效果 a b s t r a c t w h e nx i n g b e ia r e ae n t e r st h el a t e rh i ，g hw a t e r - c u tp e r i o d ，t h er e m a i n i n go i ld i s t r i b u t i o n i sd e c e n t r a l i z e dh i 。g h l y t h ed i f f i c u l t yc o n t r o l l i n gp r o d u c t i o nd e g r e s s i o na n dk e e p i n g s u s t a i n a b l e p r o d u c t i o ng e t sb i g g e r a n d b i g g e r a sa l l i m p o r t a n t s t i m u l a t i o n t r e a t m e n t f r a c t u r i n gg e t sm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n w i t ht h ew m e v d r i v eu s e dp r o d u c t i o n t u r n i n gi n t om e1 1 1 i no i ll a y e r si nl o w - p e r m e a b i l i t y , t h ed i f f i c u l t yd i s c u s s i o na b o u t w e l la n d l a y e r s e l e c t i o nf o rr e f r a c t u r i n g g e t sb i g g e ra n db i g g e r t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e ss o m e t h i n ga b o u tt h et e c h n i q u ea b o u tw e l la n dl a y e rs e l e c t i o nf o r r e f r a c t u r i n gi si n c l u d e d o nt h eb a s eo ft h ef o r m e rm e t h o da b o u tw e l la n dl a y e r s e l e c t i o nf o r r e f r a c t u r i n g ，a c c u r a t eg e o l o g i cr e s e a r c h e s i s n e e a d e d a c c o r d i n g t o s y n t h e t i c a l l y a n a l y z i n gj u d g m e n ta n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o nm e t h o d ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nf r a c t u r i n g e f f e c ta n dr o c kl a y e rr e m a i nr e s e r v o i ri sa n a l y z e d ，t h eq u a n t i t a t i v er e l a t i o n s h i pb e t w e e no i l w e l lf o rf r a c t u r i n ga n dr e m a i n i n gr e s e r v o i rp o t e n t i a li sr e s e a c h e d t h r o u g ha n a l y z i n g f r a c t u r i n gw e l lt e s td a t a , t h es t a n d a r da b o u tq u a n t i t a t i v ew e l ls e l e c t i o no nt h eb a s i so ft e s t d a t ai sf o r m e d t h r o u g ha n a l y z i n ga n dc o m p a r i n gp o l y m e rf l o o d i n gf r a c t u r i n g w e l l d i f f e r e n ti n j e c t i o n p r o d u c t i o nr e l a t i o n s h i p 、p r o d u c t i o nl i q u i dc h a n g i n gs i t u a t i o na n dt h e f r a c t u r i n ge f f e c tb e t w e e nr e m a i n i n gr e s e r v o i rp o t e n t i a la n du s e dl a y e rs i t u a t i o n t h es t a n d a r d a b o u tq u a n t i t a t i v ew e l la n dl a y e rs e l e c t i o nf o rp o l y m e rf l o o d i n gf r a c t u r i n g ，s e l e c t i o n i s f o r m e d t h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nm e t h o di sa p p l i e d ，t h eo p t i m u mt i m ef o rp o l y m e r f l o o d i n gp r o d u c t i o n w e l l f r a c t u r i n g i sd e f i n e d t r a n s i e n t t e s t i n g d a t aa n d d y n a m i c a la n a l y s em e t h o da r ea p p l i e d ，恤o p t i m u mt i m ef o rw a t e r f l o o d i n gp r o d u c t i o n w e l lr e f r a c t u r i n gi s d e f i n e d t h r o u g ha n a l y z i n gr e f r a c t u r i n g w e l la n dl a y e rg e o l o g y s i t u a t i o n 、f r a c t u r i n g c o n d i t i o na n dt h ed y n a m i c a lc h a n g eb e t w e e nw a t e rw e l la n do i lw e l l t h eq u a n t i t a t i v es t a n d a r da b o u tw e l la n dl a y e rs e l e c t i o nf o rr e f r a c t u r i n gi ss e tu p w h e n t l l eo 订 w e l l d y n a m i c a lc h a n g ea n de c o n o m yb e n e f i ti sc o n s i d e r e d ， c o m b i n e dm e a s u r e sa n d f r a c t u r i n gw a ya r eo p t i m i z a t e d a t t h es a m et i m et h ea d v a n c e dt e c h n o l o g yi sr e s e a c h e da n d d e v e l o p e d ；t h eb a l a n c ef r a c t u r i n gt e c h n o l o g yi sa p p l i e d 1 1 1 ed e m a n df o ri n t e r p o s i t i o n e d f l o o r si sn o tm u c h t h ef r a c t u r i n gp o t e n t i a ll a y e r i s e n l a r g e d ；t l l i n o i ll a y e r si n l o w - p e r m e a b i l i t ym u l t i p l e h y d r a u l i cf r a c t u r i n gt e c h n o l o g yi sa p p l i e d ，t h cf r a c t u r i n gl a y e r g e t sm u c h l a r g el i q u i dd i s c h a r g ef r a c t u r i n gt e c h n o l o g yi sa p p l i e d ，t h es p e e do ft r a n s f o r m i n g d e s t i n a t i o nl a y e ri sc r e a s e d ；f r a c t u r i n go p t i m i z a t i o nt e c h n o l o g yi sa p p l i e d ，t h el a y e rp o l l u t i o n i sd e c r e a s e d ，t h ef r a c t u r i n gw e l lf l o a t i n ge n e r g yi si m p r o v e d ；c a s i n g d a m a g e df r a c t u r i n g h 浙江大学硕上学位论文 杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效采的方法研究 t e c h n o l o g yi sa p p l i e d ，t h ef r a c t u r i n g a f t e ro v e r h a u lc o m e si n t oo p e r a t i o n t h ej u d g m e n t m e t h o da n dq u a n t i t a t i v ee v a l u a t i o nm e t h o df o rf r a c t u r i n go fo i lf i e l di nl a t e rh i g h w a t e r - c u ts t a g ea n da d j u s t m e n ts o l u t i o na r ef o r m e d ，w h i c hs u i t st ox i n g b e ia r e a t h e r a n g eo f i ti sw i d e n e da n ds t i m u l a t i o ne f f e c ti si m p r o v e d t h r o u g hq u a n t i t a t i v er e s e a r c h i n g s t a n d a r da b o u tw e l la n d l a y e rs e l e c t i o nf o r f r a c t u r i n gd u r i n gt h el a t e rh i 曲w a t e r - c u tp e r i o d c o m b i n e d m e a s u r e sa n df r a c t u r i n gw a y a r eo p t i m i z a t e d t h ea d v a n c e dt e c h n o l o g yi sr e s e a c h e da n dd e v e l o p e d ，t h en e ww a yo f i m p r o v i n gf r a c t u r i n ge f f e c td u r i n gt h el a t e rh i g hw a t e r - c u tp e r i o di sf o u n d ，w h i c hi si m p o r t a n t t o p r o m o t i n gx i n g b e id e v e l o p m e n ta r e a s u s t a i n a b l ea n de f f e c t i v e d e v e l o p m e n ta n d i m p r o v i n gd e v e l o p m e n te f f e c td u r i n gt h el a t e rh i 曲w a t e r - c u tp e r i o d k e yw o r d s ：o i lw e l lf r a c t u r i n g ；t h e s t a n d a r da b o u tw e l la n dl a y e rs e l e c t i o n ；m a t c h i n g t e c h n o l o g y ；s t i m u l a t i o ne f f e c t i i i 浙江大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得浙江大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 浙江大学学位论文使用授权声明 浙江大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相 一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或 部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权浙江大学研究生部办理。 研究生签名： 导师签名： 日 期： 浙江大学硕士学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的方法研究 1 1 研究背景及意义 第一章绪论帚一早珀t 匕 随着开采的时间的延长，杏北开发区储层剩余油的高度分散，产量递减控制增大， 压裂作为重要增产措施，效果的好坏对控制产量递减，保持全区稳产具有重要意义。 “八五”期间，总结出适合当时油井压裂的选井标准：压裂井区注采系统应比较完 善，压裂井至少应有2 个以上注水受效方向；压裂层段多向连通比例高于8 0 ；压裂井 压前应有较高的地层压力，地饱比应达到1 2 5 以上；压裂井油层井筒附近渗流阻力大， 生产压差与流压比值大于2 。 进入“九五 以来，杏北地区产量自然递减速度逐年加大，套损井数逐年增加，为 完成原油生产任务，每年油井压裂井数基本保持在1 5 0 口以上，措施比例较高，压裂对 象也逐渐由一次加密井网向二、三次加密井网转移，统计目前投产的3 6 7 6 口水驱油井， 目i j 已有2 3 1 5 口井实施过压裂改造，去掉注水井套损影响、堵水或封窜井、开采状况 好的油井，目前井况正常且可实施压裂的油井只有3 4 8 口，其中二、三次加密井2 7 0 口， 占7 7 5 9 。油井压裂选井余地越来越小，原有的选井标准已经不能满足目前油井压裂的 需要。因此，有必要开展杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的技术方法研究。 表1 - 1 杏北地区水驱油井实施压裂情况 统计井数 实施压裂情况未压裂井情况 井网 已压裂井数平均压裂次数总井数井况止常井数 ( 口) ( 口) ( 次) ( 口)( 口) 基础井网 6 2 64 2 0l6 42 0 67 4 一次加密井网1 6 6 5 1 1 7 31 6 34 9 2 3 4 5 二次加密井网 1 3 0 06 9 11 0 26 0 95 4 9 三次加密井网 8 53 l1 0 05 45 4 合计 3 6 7 62 3 1 51 4 41 3 6 11 0 2 2 表卜2 井况正常未实施过压裂的油井情况 受注水井 开采状况好 堵水或 可压裂井 井网套损影响 ( 口) 封窜井 ( 口) ( 口) 具备条件下步培养小计 基础井网91 43 01 01 12 l 一次加密井网 1 9 26 6 3 0 3 7 2 05 7 二次加密井网 2 2 2 6 92 l1 1 01 2 72 3 7 三次加密井网 1 921 02 33 3 合计4 2 31 6 88 31 6 71 8 13 4 8 浙江大学硕l ：学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂j | i 增产效果的方法研究 1 2 国内外研究现状 随着数值模拟等技术得到普遍应用，国内外对压裂的机理、影响因素、效果评估等 方面进行了较系统地研究，主要是油井的流入状态、储层表征、岩层地层特性变化、压 裂施工及影响因素、效果评估、储层伤害等方面进行研究，国外如美国、加拿大，国内 如胜利、大港、辽河等在压裂选井选层方面作了大量的研究工作，总结了一些经验和教 训，并取得了一些实际成效。国内外研究内容包括以下几个方面： 1 2 1 国外研究情况 国外的研究主要集中在人工神经网络优选压裂井上。r o b e r tf s h e l l e y 研究了人工 神经网络方法优选重复压裂候选井，他选择的影响因素有目前产量、原始和目前的油藏 压力、井的位置、射孔信息和完井信息，将网络预测压后产量与目前产量之差最大的井 作为重复压裂对象。c h r i s t i a no b e r w i n k l e r 研究了优选重复压裂井的人工神经网络 方法，他使用数据挖掘技术发现压裂效果影响因素与压裂效果之间的规律，从而找出最 主要的影响因素。用主要影响因素的数据记录来训练和测试神经网络乜3 ，最后将网络预 测压后产量与目前产量之差最大的井作为优选出的压裂井。s r r e e v e s 等研究了优选压 裂井的统计学方法、典型曲线方法和人工智能方法口3 。 国外运用数值模拟技术对比了三种方法优选压裂井的准确性和成功性，最后发现人 工智能方法是最好的方法。也研究了提高各种方法选井精度的技术，指出将人工智能与 模糊逻辑算法相结合可以明显提高人工智能选井的精度。国外技术人员研究了将人工神 经网络与遗传算法结合起来优选压裂井的方法。运用遗传算法优化神经网络结构，取得 了很好的效果。也研究了虚拟智能系统优选压裂井的方法。选井参数包括四个方面一般 信息如井的位置、深度等油藏参数如孔隙度、含油饱和度、渗透率等增产参数如支撑剂 用量和类型、压裂液用量和类型等生产参数如累积产量等。优选过程分为三个步骤一是 建立优选压裂井神经网络模型，并且训练神经网二是用遗传算法搜索最优的增产措施三 是用模糊专家系统优选压裂井。 国外的研究也没有详细分析影响优选压裂井的主要因素以及影响因素对压裂效果 的影响程度，同时，建立的人工神经网络也没有经过优化设计，影响了神经网络的收敛 性和泛化能力，也就是影响神经网络的预测能力。国外文献在研究压裂选井时没有考虑 工程因素的影响，没有对压裂的成功率进行研究神经网络的研究与发展历史早在年，心 理学家和数学家合作提出形式神经元的数学模型称之为模型，从此开创了神经科学理论 研究的时代。模型用逻辑的数学工具研究客观世界的事件在形式神经网络中的表述。 1 9 8 7 年，心理学家提出了神经元之间突触联系强度可变的假设，并据此提出神经元的学 习准则规则，为神经网络的学习算法奠定了基础。1 9 7 5 年首次引进了感知器概念，它由 阐值性神经元组成，试图模拟动物和人脑的感知学习能力，1 9 9 7 年提出了自适应线性元 件，它是连续取值的线性网络，主要用于自适应信号处理和自适应控制。人工智能的创 始人之一和从数学上对感知机的功能及其局限性做了深入分析，于1 9 8 9 年出版了颇有 2 浙江人学硕上学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的方法研究 影响的一书，提出感知机不可能实现复杂的逻辑函数，从而否定了这一模型。 7 0 年代后期，由于悲观结论的影响和冯诺曼机在技术、规模和速度方面的迅猛发 展，神经网络的研究相对地处于低潮。在此期间，波士顿大学的教授和赫尔辛基大学的 教授，仍致力于神经网络的研究，分别提出了优选压裂井方法研究自适应共振理论和自 组织特征映射模型。 1 2 2 国内研究情况 样板曲线法。该法是通过绘制单位层相关参数图版进行选井选层，它的不足之处为 它是对单位层研制的，用于多层可能使分析结果不正确其次是由于生产数据的不稳定以 及输出数据的相互依赖性，很难得出唯一的结果。 注采井动静态资料对比法。该方法是在掌握压裂井层与对应注水井层地质条件与生 产历史的基础上，使用油藏现有的生产日报、月报、吸水剖面、分层测试、综合测井曲 线、小层数据等常规资料，经注采井小层对比，找出相对受效低、动用程度差、但仍具 有生产潜力的储层作为压裂候选层。这种方法简单实用，资料数据等来源方便，可操作 性强。缺点是它不能明显地区别某些处于高渗透带的高产井，不能单独使用生产对比法 来区分油藏物性变化或完井包括压裂伤害的影响。因而，它只能定性处理井。 模糊数学优选压裂井和人工神经网络优选压裂井方法。宋永、刘春林等在影响油 层压裂效果的分析中研究了影响压效果的因素，主要有储油砂体的沉积环境、压裂井 点所处的砂体部位、层内岩性的非均质程度、油层物性条件“1 。油层物性条件主要包括 孔隙性、渗透性和含油性，但没有定量研究这些因素对压裂效果的影响程度。肖芳淳在 压裂酸化中选层的模糊物元评价分析中研究了压裂选井的模糊物元评价分析方法， 他将压裂的主要影响因素分为两类即越大越优型和越小越优型陋1 。其中越大越优型的因 素有采出程度、产层厚度、可采储量、油层压力等，越小越优型因素有渗透率、有效孔 隙度和表皮系数等。同时建立了模糊物元评价模型，优选了压裂井。充分考虑影响压裂 效果的各种因素，并进而预测压裂候选井的压裂效果，为优选压裂井层做出定量判断。 压裂后效果评价的系统聚类分析方法。将压裂井视为样本点，而将压裂井的地质参 数和工程参数视为反映该样本点的欧氏坐标，通过欧氏距离建立反映样本点之间相似性 程度大小的距离矩阵，通过最短距离法建立类与类之间的相似性测度，作聚类分析。利 用该方法对长庆油田的8 口压裂井进行压裂后的效果评价方法研究，并得出如下结论：k h 值高的油气井压后产量也高，但产量也与地层的孔隙体积有关，孔隙度过小，在压后不 稳定生产阶段供油气能力低；渗透率( k ) 高的油气井压裂后效果也好；砂比在3 5 以上的 效果较好；每米层厚加砂量高的，油气井压后产量也高；油气井压裂效果不好的另一个 原因可能是夹层多且厚。 低渗气藏压裂增产措施中地层损害研究。水力加砂压裂既是气藏增产改造的主要措 施，同样也会对地层造成损害，这种损害较钻井、完井过程的损害更易被忽视，特别是 低渗致密气藏在压裂增产中地层损害现象及其影响尤为严重。岩心流动实验证明，储层 属于低渗致密敏感性砂岩储层，除碱敏相对较弱外，其水敏、速敏和应力敏感属强一极 浙江大学硕士学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的方法研究 强敏感损害，是压裂增产措施中潜在的损害因素。目前现场使用的压裂液对储层和支撑 充填层均存在损害，损害原因除地层潜在的敏感损害因素外，还与压裂液残渣形成的滤 饼，未完全破胶的有机胶团以及滤液滞留地层引起的”水锁”损害等有关。”水锁”是造成 低渗气层损害的主要原因之一。使用压裂液助排剂技术和压裂液损害解堵技术，能有效 降低和解除由此而引发的地层损害。 重复压裂工艺技术研究及应用。运用压力恢复试井和水力裂缝模拟等方法分析了初 次裂缝失效的原因，得到了重复压裂需解决的主要矛盾就是提高裂缝的导流能力，并据 此提出了提高重复压裂效果所采取的高砂比和强制闭合及分压选压等重复压裂的技术； 根据所确定的技术和以往压裂用支撑剂评价结果及中原油田的油藏特征，利用实验研究 选择了适合油藏特点的重复压裂材料体系；重复压裂技术现场试验1 0 口井，施工成功 率达1 0 0 ，有效率9 0 ，取得了较好的复压增产效果。 清洁压裂液室内研究。低压、低渗透油层使用聚合物压裂液不仅会在压开裂缝的表 面形成滤饼，还会产生部分残渣留在地层和支撑裂缝中，造成二次污染，影响压裂效果。 研制出了增稠剂v e s i 和v e s i i ，并优选出了适用于2 0 - 1 2 0 的清洁压裂液配方， 即：将水、增稠剂v e s - i 和v e s - i i 、胶束促进剂s y n 、k c l 等按一定比例混合，搅拌形 成粘弹性胶体。该压裂液破胶后无残渣，其独特配方消除了阳离子表面活性剂的润湿反 转作用对地层可能造成的伤害，所以，不会降低地层的渗透率及支撑裂缝的导流能力。 该压裂液配制简单，不需要杀菌剂和破胶剂，具有流变性能好、造缝与携砂能力强、对 地层伤害小、使用方便等优点。 1 3 研究的内容 本文通过研究高含水开发后期水驱和聚驱油井压裂选井选层的技术方法，包括应用 试井资料选井方法和依据剩余油潜力选井方法、压开层的判断方法和不同沉积微相选层 方法重复压裂的选井选层方法，在以往油井压裂选井选层方法的基础上，立足于精细地 质研究成果，得出下列几个技术创新点： l 、通过对已实施压裂井的监测资料统计分析，总结出了判断压开层位的定量标准； 应用综合分析判断和数值模拟方法，分析了压裂效果与油层剩余地质储量的关系，研究 了油井压裂增产效果与剩余油潜力的量化关系； 2 、建立了应用试井资料定量选井的标准； 3 、通过对比分析聚驱压裂井不同注采关系、产液量变化情况和层间动用状况下压 裂效果，总结了聚驱压裂选井选层的量化标准，并应用数值模拟技术，确定了聚驱采出 井压裂的最佳时机； 4 、利用不稳定试井资料和动态分析法，确定了水驱重复压裂的最佳时间，并通过 分析以往重复压裂井层的地质条件、压裂情况、油水井动态变化，建立了重复压裂选井 选层的定量标准； 5 、综合考虑油井动态变化和经济效益，优化了措施组合和压裂方式。同时，探索 4 锈浙江大学硕十：学位论文杏北开发区高含水后期改善胍裂j 增产效果的方法研究 应用了先进的压裂工艺技术：应用平衡压裂技术，减小了隔层要求，解放了压裂潜力层： 6 、应用薄差油层多裂缝压裂技术，增加压裂改造的层数；应用大排量压裂技术， 提高了目的层的改造程度； 7 、应用压裂液优化技术，减小了油层污染，提高了压裂井的流动能力； 8 、应用套损井压裂技术，实现了套损井大修后压裂。 形成适合杏北开发区的压裂井定量化选井选层方法及配套技术，拓宽了压裂选井选 层范围，改善了压裂增产效果。 5 浙江大学硕士学位论文 杏北开发区高含水后期改善压裂j f 增产效果的方法研究 第二章杏北开发区油藏地质特征 2 1 杏北开发区构造特征 杏北地区即杏树岗油田北部。杏树岗构造是大庆长垣中部的一个三级构造，该构造 比较平缓，两翼基本对称，西翼倾角4 。5 。，东翼倾角2 。 - - 3 。，构造轴向为北东 1 5 。长轴2 0 4 k m ，短轴7 3 3 k m ，最深闭合等高线( 葡i 顶面) 为海拔- 8 7 5 m 1 。 构造高点偏西北，在杏3 一卜1 2 2 井附近( 见表2 一1 ) ，海拔深度为- 7 8 0 6 m ( 见图2 一1 ) ， 向南缓慢倾没( 见图2 2 ) 。 整个构造被断层复杂化，在萨i i 外含油边界内，共发现断层8 5 条( 葡i 顶) ，均属 于j 下断层，断层走向多呈北西至北西西，个别呈北东走向，断距一般3 0 - - 6 0 m 。目前， 通过钻井在油层部位见到最大断距9 7 2 m ，断层倾角4 0 。 - 7 6 。，一般为5 5 。，平面延 伸长度0 3 - - 7 8 k m ，一般在1 5 - - 3 o k m ，断层面形态以座椅形占多数，目前已证实断 距大于3 0 m 的断层，在注水开发中起到封闭作用。 表2 1 杏北地区地质构造数据表 轴长( k i n )倾角构造高点最深闭合构造闭合闭合 轴向等高线高度面积 长轴短轴东两井号海拔( m ) ( k i n 2 )( m )( m ) 杏 东北1 5 。 2 0 47 3 32 。 - 3 。4 。5 o - 7 8 0 6- 8 7 59 4 48 0 8 3 - 1 - 1 2 2 图2 - 1 杏北地区油藏横剖面 表2 - 2 杏北地区断层数据表 断层条数断层 断层走向断距( m )延伸k 度( k m ) 断层倾角 ( 葡i 顶)性质 一般个别一般最大一般最大 ( 度) 北西至 9 7 27 8 8 5正断层北东3 0 6 01 5 3 04 0 7 6 北西西 ( 杏4 - 1 1 6 )( 2 7 8 号) 6 浙江大学硕士学位论文杏北开发区高含水后期改善胝裂片增产效果的方法研究 杏l 。l 1 2 4i 3 。新2 72 - l - 1 2 4 2 - 3 2 73 - 1 - 2 5 3 - 3 2 8 4 - 1 2 5 4 - 3 2 95 - 1 2 5 5 - 3 - 2 9 6 - 1 2 5 6 - 3 2 9 7 - i 2 6 7 - 3 - 2 9告s i 2 5 图2 - 2 杏北地区油藏纵剖面 2 2 杏北开发区储集层生成环境 2 2 1 沉积环境 杏北地区储集层，沉积于下白垩统青山口组反旋回的晚期和姚家组复合旋回的早 期。 根据区域地质解剖，在油层形成过程中，主要经历了以下三个时期： 青二、三段晚期 青二、三段晚期，相当于高i 组、葡i4 葡i i 组油层沉积时期。这一时期由于地 壳沉降速度缓慢，沉积速度大于沉降速度，使湖水面积逐渐缩小。在地层沉积层序上形 成了明显的反旋回沉积，这一时期的湖岸线位置已退到喇嘛甸油田至萨北一带，杏北地 区离湖岸线较远，处于三角洲外前缘相沉积。 姚一段时期 姚一段时期，相当于葡i1 , - - 3 油层的沉积时期。这一时期由于盆地的北部和西部 迅速抬升，引起湖盆大规模的水退，湖岸线退缩到杏树岗油田南部。在杏北地区沉积了 一套大面积分布的分流河道砂体，到葡i1 时期开始湖侵，湖岸线向北移至南一区附近。 因此，杏北地区的葡i1 属于三角洲前缘相沉积。 姚二、三段时期 姚二、三段时期，相当于萨i i 、i i i 组油层的沉积时期。它是在姚一段后期湖侵的基 础上进一步湖侵的背景下沉积的，湖岸线向北推移至萨北一带。该时期湖岸线摆动的范 围较大( 由北一区至南六区) ，杏北地区主要沉积了一套外前缘席状砂及少量的内前缘 席状砂。 2 2 2 储层岩性、结构、构造 在上述沉积环境中，杏北地区沉积了一套河、湖相碎屑岩。埋藏深度7 9 0 - - - 1 5 0 0 m ， 含油井段3 0 0 m 左右，含油层平均砂岩厚度4 2 1 m ，平均有效厚度2 3 7 2 m ，共分三套油 层( 萨尔图、葡萄花、高台子) ，六个油层组( 萨i 、i i 、i i i 、葡i 、i i 、高i ) ，8 3 个小层。 岩石构成为长石石英砂岩，其中长石含量4 1 4 ，石英含量3 1 5 ，岩屑含量 9 9 ，胶结物含量1 7 5 。岩屑以酸性喷发岩为主，尚见石英岩、安山岩、千枚岩、片 岩等。 岩石颗粒磨圆度较好，一般为次尖一次圆，占统计样品数的6 8 8 ；次圆占2 5 3 ； 7 浙， 大学硕十学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂井增产效果的方法研究 次尖占5 9 。 岩石结构以细砂为主，其含量一般在5 0 0 - - 5 7 5 ，中砂含量1 1 - 2 2 1 ，粉砂含 量3 8 0 1 1 6 。粒度中值0 1 2 0 - - - 0 1 9 5 m m ，分选系数3 o 左右。胶结物以泥质为主， 其矿物成分主要是高岭石占2 9 9 ，绿泥石与蒙脱石混合物占3 3 5 ，伊利石占3 6 6 。 胶结类型主要是接触式、接触- - ；i l 隙式为主。根据薄片镜下观察，后生成岩作用弱， 略见石英、长石次生加大现象，并随井深增加。 总的来看，后生成岩作用对储层的岩石结构无较大影响，储渗性较好，孔隙度一般 在2 6 3 0 。 层理比较发育，常见有斜层理、水平层理、交错层理和波状层理。 2 2 3 储集层的分布及产状 不同的沉积环境所形成的砂体，在空间上的分布特征及砂体内部特征是不同的。尤 其是在次生成岩作用较弱、裂缝系统极不发育的油层，其油层特征基本上由沉积相所决 定。 三角洲分流平原河道砂 葡i2 - 3 均属此类型，其沉积物主要受河流作用的控制，形成以分流河道砂体为主， 两侧依次为分流间薄层砂，分流间洼地沉积。 分流间薄层砂，主要为一些砂、泥岩薄互层。 分流间洼地，主要以紫红色、杂绿色块状泥岩为主，其中可见钙质结核，化石稀少。 分流河道砂，以中厚砂岩为主，其中大于2 o m 的砂岩占总砂岩厚度的7 5 以上， 单层厚度一般在4 0 m 左右，平均单层砂岩厚度在2 0 m 以上。 砂体在平面上，大体呈南北向条带状及宽条带状分布，砂体横剖面呈透镜状，与两 侧的泥岩或薄层砂岩呈突变接触。由于砂体的分布特征，在相同平均厚度的条件下，其 钻遇率比前缘席状砂低得多，表明了河道砂体厚度大、带状分布的这一基本特征。 分流河道沉积物比较粗，以中一细砂岩为主，中砂含量2 2 左右，细砂含量5 6 左 右，泥质含量较低，一般小于7 2 。单层平均空气渗透率在6 7 0 1 0 qum 2 以上，中高 渗透层所占有效厚度的比例在4 5 - - 7 0 ，是一套以中高渗透率为主的厚层砂岩。 厚层砂岩以非典型的正韵律及复合韵律比较多见，同时可见有均匀层及反韵律层。 表2 - 3 杏北地区葡i2 3 层韵律统计表 分类正韵律复合韵律反韵律均匀层 总层段 层号层数 层数 层数 层数 葡i2 56 2 522 5l8 葡i31 87 2 062 4142 5 合计 2 36 9 7 82 4 213l3 13 3 厚层砂岩中直线斜层理和交错层理比较发育，砂岩底部或中下部可见有冲刷面，并 在砂中掺杂有泥砾、钙砾及比较少见的火成岩砾石，渗透率较高段主要集中在砂岩的中 上中下部，占所统计层数的8 0 6 。 8 浙江人学硕上学位论文杏北开发区高含水后期改善压裂片增产效果的方法研究 表2 4 杏北地区单砂层内相对高渗透段位置统计表 彩慰 底部中下中 7 七 上 总层数 层害 层数 层数 层数 层数 层数 葡i2 33 7 522 5 022 5 011 2 58 葡i341 4 372 5 093 2 182 8 02 8 合计71 9 4 9 2 5 01 l3 0 692 5 03 6 葡i2 和葡i3 两油层，虽同属于分流平原沉积相，有某些共同点。但由于两层不 是同一时期的产物，也不是同一河流体系，河流能量大小不同，所形成的砂体规模、特 征也有所差别。 葡i2 层是属于顺直型河流沉积，砂体窄，由北向南厚度变薄，由条带状变为分散， 有效渗透率多在2 0 0 4 0 0 1 0 。3um 2 ，高渗透以零星井点和条带状分布其间。 葡i3 层是属于高弯曲河流沉积，砂体宽，呈宽条带状分布，是高渗透油层。有效 渗透率在4 0 0 - - 5 0 0 x1 0 一l am 2 ，高渗透层连片分布，中渗透层和低渗透层以条带和井点 的形式分布其间。 总之，由于杏北地区已接近湖盆边缘，河流的能量长距离的损耗，河流携带的岩石 颗粒相对比较均匀。在河床底部未见有滞留物( 砾石层、泥砾层) 沉积，只在部分井中 见到砂中混杂有泥砾，其底部未见有特高渗透段，沉积了一套厚度大、渗透率高、夹层 稳定的多段韵律、条带状分布的砂体，是杏北地区的主力油层。 三角洲内前缘席状砂 三角洲内前缘相位于前缘相靠近湖岸一侧，在杏北地区萨1 1 8 、i i l l 、i i1 2 、萨i i l 7 、 葡il 等均属这一沉积类型。 其岩性组合主要为薄层砂岩与泥岩互层，同时厚层砂岩镶嵌于席状砂中，油层成层 性较好，层位较稳定，以垂向加积为主。 泥岩的颜色为灰绿色和狄黑色。除少数泥岩较纯外，大多数泥岩中都不同程度的含 有粉砂质，透镜波状层理和水平层理较发育。泥岩中可见有动植物化石，动物化石中以 微体化石为主，可见大量的介形虫，叶肢介、蚌、动物骨骼等化石均可见到，反映了靠 近岸边的动荡浅水环境。 砂岩以薄层砂为主，单层砂岩平均厚度均在2 m 以下。从厚度构成看，大于2 m 以上 的厚层砂岩占有一定的比例，一般在1 0 - - 3 0 之间。砂体剖面可看到水下残余河道砂体 分布，但不稳定，也存在相互切割及叠加情况，与侧向席状砂伴生在一起。平面上分布 是水下残余河道砂呈断续状态，有的为短条带状，有的呈垛状，散布在分布面积较广的 内边缘席状砂中。因此该种砂体钻遇率较高，砂岩钻遇率都在9 0 以上。 席状砂主要由粉、细砂组成。细砂含量5 8 - 5 4 ，粉砂含量在3 0 左右，中砂含量 在3 5 左右。粒度中值在0 1 l - - 0 1 3 m m 之间，该砂体主要以低渗透率为主。 厚层砂岩粒度比席状砂略粗一些。中砂含量一般在5 左右，最高可达2 6 9 ；粒度 中值在0 1 2 - 0 1 9 m m ，空气渗透率2 0 0 , - 一6 0 0x1 0 一l am z ，个别可达到2 4 1 8x1 0 。3um 2 ( 杏 3 4 一丁2 0 井的萨1 1 3 ) 。 9 锈多浙江人学硕上学位论文杏北开发区高含水后期改善肤裂井增产效果的方法研究 由于该种砂体主要是由水下分流在洪水期堆积而成，因此也具备某些河道砂体的特 征( 个别井见砂体中掺杂有泥砾，冲刷面、下切等) ，同时该种砂体是属于水下分流河 道砂的末端，因此，层内非均匀程度要好于分流河道砂，复合韵律、均匀层较多见，渗 透率级差2 3 倍，均方差在3 7 5 左右，泥质含量一般在8 左右。 综上所述，三角洲内前缘席状砂的基本特点是砂层薄，渗透率较低，分布面积较广， 其上常发育着部分渗透率较高的厚油层。 三角洲外前缘席状砂 此种砂体在杏北地区的萨、葡油层中占有重要的位置。 三角洲外前缘相沉积，处于三角洲远离湖岸线的一侧，临近前三角洲沉积，河流作 用基本消失。悬浮物的搬运基本不受“迁引流”的作用而主要受“层面流”的作用，经 湖浪、湖流改造分流沉积而成，属于垂向加积。 岩性组合为粉、细粒薄层砂岩与泥岩互层，油层成层性较好，层位稳定，泥岩相对 增多，颜色变深，主要为灰黑色泥岩，以水平层理和波状层里为主。 外前缘席状砂主要由粉、细砂组成，细砂含量5 0 - - - 5 4 ，粉砂含量2 5 - - , 3 8 ，中砂 含量甚微，一般在3 左右。粒度中值0 0 8 , - , 0 1 l m m ，碳酸盐含量有所增加，在5 左右。 空气渗透率在4 0 0 x1 0 门um 2 以下，平均有效渗透率在1 2 0 1 0 。um 2 以下，中高渗透层的 厚度所占的比例在1 0 以下。 砂岩基本上都是薄层砂，单层厚度均小于l m 。从厚度构成情况看，其中0 2 - - 0 4 m 厚的薄层砂有所增加，占总砂岩厚度的2 0 - - - 4 0 。2 m 以上的砂岩一般在7 以下，而且是 以井点的方式出现，零星分布于外前缘席状砂中。总的看来薄层砂是比较