（矿产普查与勘探专业论文）胜坨油田三区坨30断块沙二段剩余油分布研究.pdf

石油人学( 华东) 硕士论文摘要 摘要 剩余油分布研究是高含水期提高油藏水驱采收率、保持原油生产稳定 的关键问题，是当今世界性难题。论文结合我国陆相油藏地质开发特点， 以东部复杂断块油藏为对象，进行小层细分和对比，建立储层细分格架； 开展单元内砂体微相分析；重新对断点进行了确定和组合，揭示了沙二段 各砂层组的断层展部和构造特征，对复杂断块内部各断层的封闭性进行了 综合评价；分析了储层的微观及渗流特征；按照地质条件约束建模和处理 的测井解释方法，求取了测井储层参数：建立了油藏地质模型。在此基础 上，综合应用油水两相渗流实验、地质综合分析技术、测井精细解释、油 藏数值模拟以及油藏工程综合分析等方法，系统研究了储层剩余油分布的 宏观、微观分布特征；阐述了储层剩余油分布的控制因素，建立了剩余油 分布的宏观、微观模式；研究成果在胜坨油田坨3 0 断块沙二段剩余油挖潜 中产生了较好的经济效益。 关键词： 坨3 0 断块油藏地质模型剩余油分布 石油大学( 毕东) 顿卜论文 摘要 a b s t r a c t t h es t u d yo f r e m a i n i n go i l d i s t r i b u t i o ni sak e ya n di n t e r n a t i o n a ld i f f i c u l t p r o j e c tf o ri m p r o v i n go i lr e c o v e r ye f f i c i e n c yb yw a t e rd r i v ea n dk e e p i n go i l p r o d u c t i o ns t e a d y i n h i g hw a t e r f i r s t ，a c c o r d i n g t ot h e d e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t i co fc o n t i n e n t a lr e s e r v o i ro f c h i n a ，a n dt a k i n ge a s t e r nd i f f i c u l tf a u l t b l o c ka st h em a j o rs t u d ys u b j e c t ，t h ef o l l o w i n gp r o c e d u r e sw e r ep r o c e e d e di n t h i sp a p e r ：( 1 ) t or e b u i l dt h ef r a m e w o r ko fr e s e r v o i rt h r o u g hs u b d i v i s i o na n d c o r r e l a t i o n ；( 2 ) t oe s t a b l i s ht h es e d i m e n t a t i o n m o d e lb y a n a l y s i so fm i c r o f a c i e s ； ( 3 ) t or e b u i l da n da s s e m b l et h eb r e a k p o i n t s ，a n dd oc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nt o f a u l t c l o s e dc h a r a c t e ro fp e rf a u l ti nc o m p l e xf a u l tb l o c k ( 4 ) t od e s c r i b et h e m i c r o s t r u c t u r ea n ds e e p a g ef l o wc h a r a c t e r so fr e s e r v o i r ( 5 ) t oc a l c u l a t el o g g i n g p a r a m e t e r sb yl o g g i n gi n t e r p r e t a t i o nw h i c hm o d e la n dp r o c e e da c c o r d i n g t o g e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ；( 6 ) t oe s t a b l i s hr e s e r v o i rg e o l o g i c a lm o d e l t h e n ，o nt h e b a s i so ft h e s es t u d i e s ，t h i sp a p e rd e t a i l e d l ys t u d ym a c r oa n dm i c r od i s t r i b u t i o n c h a r a c t e ro fr e s e r v o i rr e m a i n i n go i lb ya p p l y i n go i l w a t e rf a c i e ss e e p a g ef l o w e x p e r i m e n t g e o l o g ya n a l y s i st e c h n i q u e s ，l o g g i n ga c c u r a t ei n t e r p r e t a t i o n ，o i l r e s e r v o i rn u m e r i c a l m o d e l i n g ，a n d r e s e r v o i r e n g i n e e r i n ga n a l y s i s t e c h n i q u e s ；a n dt h e ne x p a t i a t et h ec o n t r o l l i n gf a c t o r so f d i s t r i b u t i o no fr e s e r v o i r r e m a i n i n go i l ，a n d e s t a b l i s hm a c r oa n dm i c r om o d e so f r e m a i n i n g o i l d i s t r i b u t i o n g r e a te c o n o m i cb e n e f i t sa r e g a i n e db ya p p l y i n g t h e s e s t u d y a c h i e v e m e n t si ne s 2o f t u o3 0 t hf a u l tb l o c ko f s h e n g t u oo i lf i e l d k e y w o r d s ：t u o3 0f a u l tb l o c k ，r e s e r v o i rg e o l o g ym o d e l ，r e m a i n i n go i l d js t “b t u t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师的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，也不包含为获得石 油大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的 同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 繇巍z 州年月玎只 i 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名 导师签名 沙译l 月巧同 俩步lf 月才垌 石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 第l 章前言 1 1 选题的目的与意义 我国东部各油田均发育分布在陆相湖盆内，它们的储层主要是河流、 三角洲砂体，据有关专家统计( 方宏长，冯明生，1 9 9 9 ) ，我国陆上除四川 外的1 9 个油区的油田开发方式，主要为注水开发，至1 9 9 7 年底，累计采 出地质储量的2 3 ，采出可采储量的6 9 5 ，综合含水达到8 2 5 ，总体上 已处于高含水期。目前，综合含水高于8 0 的油区有大庆、胜利、大港、中 原、河南、江汉等6 个油区，年产油量占全国的6 6 4 ，已采出可采储量的 7 1 5 ，尽管这6 个油区综合含水很高( 8 5 8 ) ，但剩余可采储量占全国的 6 9 6 。其年产油量仍在全国占有举足轻重的地位，是确保全国原油生产稳 定的重要地区。这6 个高含水油区标定的平均采收率为3 7 8 ，实际采出程 度为2 7 ，即还有1 0 8 的地质储量要在含水8 6 5 - 9 8 的阶段采出，相当 于可采储量的2 8 5 ，潜力是巨大的。近年来，上述油田原油产量呈明显的 递减趋势，因此，如何在高含水期提高原油水驱采收率是保持原油生产稳 定的攻关目标。其关键问题是揭示剩余油的形成机理和分布规律。 所谓剩余油，是指在已有注水开发技术条件下储层内未被采出的原油， 它包括两部分：一是水驱波及到的但仍残留在储层中的原油；二是注水条 件下不能被水波及到的原油。从当前水驱油田的开采动态来看，剩余油的 分布日趋分散、复杂，开采的难度越来越大，剩余油分布预测已成为世界 性难题。国内外有关科研人员已开展了许多攻关研究，并取得了较好的成 效。但仍有许多问题尚未解决，其中主要是对造成剩余油分布复杂化的储 层非均质性认识还不够清楚，建立的储层地质模型难以准确反映地下储层 特征，油藏数值模拟与实际开采结果相差较远。这些因素很大程度上制约 石油大学( 华东) 硕士论文 第j 章前言 了油田的高效开采。因此，正确揭示剩余油分布有着重要的现实意义。 1 2 剩余油分布国内外研究现状 1 2 1 剩余油研究内容和方法 剩余油研究内容可以用不同的地质规模来分类，研究剩余油在不同地 质规模下存在的空间位置、形态及数量，甚至随时间的变化。不同的地质 规模，剩余油研究的方法亦不相同“3 。俞启泰( 1 9 9 7 ) 做了较好的总结。各 级规模的研究内容和方法是： 微规模：研究剩余油在孔隙内部的分布、数量和性质。研究的主要 方法是扫描电镜、薄片、光刻微物理模型、原油性质分析等。 小规模：剩余油研究的内容主要是饱和度，方法主要是实验室中的 各种岩心试验，包括驱替试验和饱和度测量等。 大规模：为计算网格中的单元，要研究剩余油分布状况和平均含油 饱和度。主要是一些油藏工程测量，如压力测试、示踪剂测试、测井研究 等。 宏规模：基本上是油藏规模，研究的是油藏级规模的平均，方法有 物质平衡法，开发地质学方法，地震技术等。 显然，剩余油研究的目标应和不同级别的规模相对应。例如，岩心测 量的饱和度、测井方法解释的饱和度、物质平衡法计算的饱和度，它们的 意义不同，不能互相取代。到目前为止，人们还不清楚不同规模之间剩余 油分布的关系。 1 2 2 剩余油分布规律 国内外专家都认为准确预测剩余油在储层空间中的宏观和微观分布 仍是尚待解决的难题。美国专家认为，在已注水开发的油田中，估计有7 7 2 石油大学( 毕东) 硕士论文 第1 章前言 的剩余油遗留在注水未波及到的油层中，只有2 3 残留在注入水扫过的油层 中。前苏联专家认为，剩余油分布有6 种形式。我国有关专家根据现有资 料分析作过总结，概括起来剩余油分布的控制因素主要体现在地质和井网 动态两方面“1 。高含水期采油阶段剩余油分布在l o 种部位。它们是 井网控制不住型：主要是在原井网虽然钻遇但未射孔，或是原井网 未钻遇而新加密井钻遇的油层中的剩余油； 成片分布的差油层：油层薄、物性差，虽然分布面积较大，原井网 注采较完善，但由于原井网距较大，动用差或不动用而形成成片分布的剩 余油； 注采不完善型：原井网虽然有井点钻遇，但由于隔层、固井质量等 方面的原因不能射孔，造成有注无采或有采无注或无采无注而形成的剩余 油； 二级受效型：新加密井钻在原采油井的二级位置，因原采油井截流 而形成的剩余油； 单向受效型：只有一个注水受效方向而另一个方向油层尖灭或油层 变差，或者是钻遇油层但未射孑l ，形成剩余油； 滞流区型：主要分布在相邻两三口油井或注水井之间，在厚层或薄 层中都占一定比例，但分布面积相对较小； 层间干绕型：存在于纵向上物性相对较差的油层中，这部分油层由 于不吸水，不出油，造成油层不动用，形成剩余油： 层内未水淹型：存在于厚油层中，由于层内的非均质性，一般底部 水淹严重，其顶部未驱部分存在剩余油： 隔层损失型：原井网射孔时，考虑当时的工艺水平，为防止窜槽， 石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 作用隔层使用而未射孔的层内分布的剩余油； 断层遮挡处的剩余油。 微观分布的剩余油指当水驱过程终了时，在宏观上己被注入水波及并 驱扫的残留于孔隙中的剩余油。在岩石微观孔隙网络中，常见的剩余油状 态有：( 1 ) 孤岛状( 水湿的孑l 隙中) ；( 2 ) 索状( 水湿的孔隙中) ；( 3 ) 珠 状或滴状( 水湿的孔隙中) ；( 4 ) 悬垂环状( 油湿的孔隙中) ；( 5 ) 簇状油 块( 水湿的孔隙中) 。实际上剩余油的微观分布形式异常复杂，类型远不止 以上五种，不同类型及不同润湿性孔隙的剩余油分布形式各有差异。 国内大庆油田应用微观渗流物理模拟技术，用大庆油田5 口检查井的 2 5 块天然岩样和人造微观网络模型分别进行了系统水驱模拟实验。结果表 明：水驱后的微观剩余油按其形成原因可分为两大类。第一类是由于注入 水的微观指进与绕流而形成的微观团块状剩余油，因为没有被注入水波及 到，所以保持着原来的状态。第二类是滞留于微观水淹区内的水驱残余油。 这部分微观剩余油与微观团块状剩余油相比，在孔隙空间上更为分散，形 状也更为复杂多样，按占据孔隙空间的具体部位，将其划分为以下5 种类 型：簇状残余油；角隅残余油；喉道残余油；溶蚀孔缝残余油； 孔隙颗粒表面残余油“3 。 从以上可以看出，剩余油的宏观分布与微观分布存在着一致性，从水 驱波及效率来说，可分为未波及到的剩余油波及扫描过的残余油两大类。 目前对剩余油分布状况的认识比较全面，但对其分布规律的认识只停 留在表面的观察，未形成系统的规律性的认识。 1 2 3 剩余油研究的发展趋势 剩余油分布的预测是一项高难度的研究课题，尽管人们已从多个不同 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 的侧面、不同的角度研究剩余油的分布问题，但是各种方法本身均有其局 限性。目前尚无一种能绝对准确地测量剩余油饱和度的方法。在应用开发 地质学方法预测剩余油分布时，主要侧重于间接的、定性的和静态的研究， 直接的、定量的、动态的预测不够。检查井的取心资料尤其是特殊取心资 料确实可以比较真实地测量剩余油饱和度，但价格昂贵，而且避免不了“一 孔之见”。世界上一些产油国不惜花巨资发展地球物理新技术，用来监测开 采过程中的剩余油饱和度动态变化，有些技术如核磁测井、时间推移测井、 井间监测技术等被认为是能够准确地监测剩余油饱和度非常有发展前途的 技术。我国在中、弱水淹层评价方面精度较高，而强水淹层的测井评价技 术难关尚未攻克，地层水混合液电阻率难以求取，剩余油饱和度测井解释 符合率很低( 谭廷栋，1 9 9 5 ) 。油藏数值模拟等油藏工程方法从其模型本身 来说是比较完善的，对于确定整个油藏的剩余油分布是不可缺少的一项关 键技术，但是油藏数值模拟的精度在很大程度上取决于地质模型的精度， 如何解决网络粗化、局部加密、计算机内存的运算速度等问题，充分考虑 油藏的非均质性，实现精细的地质模型和模拟模型之间真正一体化综合研 究，以提高预测精度，仍然还有许多技术难关。 因此，剩余油研究的发展方向主要体现在如下几个方面，开展油藏 精细描述，建立精细预测模型是研究地下剩余油分布的基础。多学科综 合，全方位展开。由宏观向微观，由定性向定量方向发展。以静态为 基础，动静态相结合。以提高剩余油预测精度和广度为目的的新方法、 新技术的研究和探索“1 。 1 3 坨3 0 断块的地质和开发概况 胜坨油田位于济阳盆地中东营凹陷北部的陈南一胜北区带内，是一个明 显受走向近e w 向的陈南铲式正断层派生的分支断层一胜北断层控制所形成 石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 的逆牵引背斜构造油田。该油田分为三个区，其中三区位于胜坨油田的东 部( 图卜1 ) ，西与二区相接，北为陈家庄凸起，西及西南与利津生油洼陷毗 连，东邻民丰洼陷，南接东营断裂带，是一个物源、油源均丰富的含油区。 坨3 0 断块位于胜坨油田胜三区的东北部，其东北边界为l 号胜北弧形断层 所限，南以3 号、2 号、9 号断层与坨2 8 、坨l l 北、坨7 断块相邻。断块 内部发育多条次级断层，区内构造相对复杂。由于胜北断层的逆牵引作用， 地层向东北方向倾斜，倾角一般在1 5 叱2 0 0 。 图卜1 胜坨油田位置及构造简图 坨3 0 断块沙二段为主要含油层系。沙二段发育1 5 个砂层组，6 2 个小 层，分上、下油组共六套开发层系，其中上油组包括卜2 、3 - 6 单元；下油 组包括7 8 、9 、1 0 、儿一1 5 等6 套开发层系。最大含油面积3 2 0 k m 2 ，地质 储量1 3 8 0 1 0 4t 。 油层以冲积扇、河流、三角洲砂体沉积为主，非均质性严重，纵向上孔 隙度变化范【王i 从1 2 6 一3 7 4 ，渗透率为0 卜1 7 4um 2 ，总体上属于中高孔 中高渗储层。原油性质较好，地面原油密度0 9 0 6 0 9 4 1 9 c m 3 ，粘度 9 0 5 8 0 m p a s ：地下原油密度0 8 1 3 5 0 8 5 3 7 9 c m 3 ，粘度7 卜3 1 5 m p a s 。 石油大学( 华东) 硕士论文 第l 章前言 原始地层压力1 9 6 5 m p a ，饱和压力l z 3 - 1 4 5 3 m p a ，地饱压差为 7 3 5 5 3 m p a ，属饱和油藏。 坨3 0 断块于6 5 年3 月投入开采，6 9 年1 月投入注水开发， 9 2 年在 采出程度只有2 9 3 6 的情况下，进入了特高含水开发阶段。截止到2 0 0 2 年6 月，断块内共有油井9 7 口，开井8 6 口，日产液水平8 2 8 2 t ，日产油水 平3 6 2 t ，综合含水9 5 6 ；有承井5 9 口，开井51 口，日注水平9 3 5 9 m 3 d ， 单井日注1 8 7 m 3 ，月注采比1 1 2 。断块目前已累积产油4 2 3 2 4 i 0 t ，采出 程度3 0 6 5 ，标定可采储量4 4 3 1 0 4 t ，水驱采收率3 2 0 7 。 由于坨3 0 断块地质构造、储层连通情况复杂，储层非均质性严重，不 同相带、不同沉积韵律类型的油层开采程度和水淹程度差异较大，剩余油 分布复杂。 因此，通过建立精细地质模型，认识和掌握这类油藏的开发规律、水 淹规律及影响因素，精细描述剩余油分布规律，并在此基础上研究相应的 配套工艺技术，形成合理的综合治理系列，改善这类油田水驱开发效果， 提高水驱采收率，具有重要的现实意义以及非常可观的经济效益。 i 4 主要研究方法和技术 本文以沉积学、层序地层学、石油地质学及地球物理等学科理论为指 导，针对复杂断块油藏的地质特征、开发特点，从影响剩余油分布的因素 出发，以取芯井的岩芯资料和分析化验资料为基础，以不同捏带、不同开 发时期为主线，综合多学科信息，建立坨3 0 断块油藏地质模型：综合应用 真实砂岩模型的水驱油实验、地质综合研究、测井精绍解释、数值模拟及 油藏工程综合分析等方法，揭示了储层剩余油分布规律、形成机理及控制 因素，形成了复杂断块特高含水朗剩余油综合研究技术。 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 1 5 主要研究成果 通过研究，取得主要研究成果如下： ( 1 ) 阐明了本区断块构造背景下储层微型构造特征、形成机制及其对 剩余油的控制作用：对断层进行了重新对比组合，定量评价了断层的封闭 性，并应用动态监测进行验证。 ( 2 ) 运用表征非均质性的各种参数，定量刻划了储层的非均质性。 ( 3 ) 按照地质条件约束建模和测井处理，有效地提高了储层参数计算 精度和水淹层解释准确性。 ( 4 ) 建立了储层的概念模型和三维地质模型，反映了储层参数的结构 性和随机性特征，实现了模型的平面、三维可视化显示。 ( 5 ) 综合应用真实砂岩模型的水驱油实验、地质综合研究、测井精细 解释、数值模拟及油藏工程综合分析等方法，揭示了储层剩余油分布规律、 形成机理及控制因素。 ( 6 ) 应用研究成果编制了2 0 0 3 年坨3 0 断块综合调整方案，并己取得 了较好效果。 石油人学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质模型 第2 章油藏地质模型 2 1 地层对比及沉积时间单元的确定 储层层序的细分及对比是建立油藏地质模型的基础。坨3 0 断块上油组 地下油水关系复杂、注采对应状况差，其主要原因是由于储层连通情况复 杂，为了正确揭示地下储层的纵横分布，需要深入地精细对比与划分，建 立新的地层格架，以满足剩余油分布研究的需要。 研究区沙二段的沉积环境变化很大，以反映牵引流沉积的河流一洪泛 平原沉积，三角洲沉积以及冲积扇冲积为主，砂层的厚度及岩性变化大， 尤其是河流相沉积。因此，在实际工作中采取了以标准层、标志层划分层 位，以沉积旋回和等厚切法划分小层，以等高程对比法结合区域综合分析 确定沉积时间单元( 韵律层) “3 。 21 1 标准层和标志层划分层位 在具体工作过程中，选取了四套主要的标志层： ( 1 ) 沙二段的顶界到沙一段底部发育一套三组灰白色白云岩； ( 2 ) 7 1 顶部碳质页岩； ( 3 ) 8 小层底部“鼓包”泥岩段； ( 4 ) 1 0 孙层底部“眼睛鼓包”泥岩段； 这四套地层在全区发育，分布稳定，作为主要标准层。另外，在砂层 组的对比中，主要以各砂组中的上下泥岩段作为辅助标准层。 212 小层对比及时间单元细分对比模式 ( 1 ) 沉积旋回和等厚切片法划分小层：研究区上油组小层的划分主要 石油大学( 华东) 硕： | 论文第2 章油藏地质模型 是在砂层组内按照冲积扇和河流沉积的纵向演化层序，划分出沉积旋回， 然后按厚度变化趋势，进行厚度切片对比，下油组8 1 5 砂层组则主要采用 沉积旋回对比方法，将其划分出若干个小层。 ( 2 ) 等高程法划分时间单元：在时间单元划分对比过程中，由于垂向 加积和测向加积往往形成许多叠加砂体，这些叠加砂体通常有三种类型： i 、间歇叠加，砂体保持完整层序，其间有泥岩隔开；i i 、连续叠加，叠 加砂体无泥岩隔开，但其间岩性粒度有所变化；i 、侵蚀叠加，也称下切 叠加，即上部河道下切下伏河道而造成的上下河道砂体的叠加，表面上看 来好象是一期河道砂体。因此，在时间单元划分对比过程中，前两者通过 岩性特征变化比较容易地区别开来，对于后者，则采用以下原则进行劈层： i 、自然电位，微电极幅度变化的位置，即自然电位或微电极有回返处劈 层。i i 、考虑时间单元的厚度在横向上的变化趋势，进行厚度切片。 2 2 沉积特征研究 22 1 沉积体系特征 通过研究沉积相标志包括沉积物特征、沉积构造及韵律组合、沉积结 构、重矿物组合以及测井响应特征等，胜三区坨3 0 断块沙二段发育多种类 型的沉积砂体，其中以河流砂体、三角洲前缘砂体为主，其次为冲积扇砂 体。这些沉积砂体反映了研究区沙二段具有多种类型的沉积体系，沙二段1 砂层组沉积是介于干旱型和润湿型冲积扇之问的过渡类型，2 6 砂层组发育 辫状河，曲流河两种河流沉积，7 一1 5 砂层组为河控三角洲沉积。 222 沉积微相的平面展布 沉积微相研究之所以重要是因为它控制了岩性，进而又与物性密切相 关，岩石物性是影响油气储量和产能大小的关键参数，因而不同的沉积微 石油人学( 华东) 碗上论文第2 章油藏地质模型 相也具有不同的油气储量和产能“1 。 沙二段从下至上经过了从三角洲相到河流相再到冲积扇相一个大的沉 积演化。 8 一1 5 砂层组总体上属于三角洲沉积，一个三角洲叶体包括三层结构( 钻 井剖面上钻迹不全) 形成一个旋回，多个三角洲复合体由多个三角洲叶体组 成，在剖面上表现为多旋回，纵向上叶体呈叠瓦状排列，由底向上向笳地 中心推进。8 一1 5 砂层组就是由一系列的三角洲前缘沉积和前三角洲沉积组 成的多旋回复合体，而8 1 5 砂层组各小层砂体集中了三角洲前缘沉积的特 点。各小层砂体平面连片程度和稳定性明显高于卜7 砂层组的各小层砂体， 砂体的厚度较大。就每一小层而言，砂体的厚度分布总体上由北东向南西 呈由厚变薄，由平面上的朵状透镜体渐变为席状展布的连片砂体，反映水 动力能量和物源供应由强渐弱并由北东向南西推进。在每个沉积单元， 甚至时间单元上反映水动力能量的变化，又具有一定的间歇性，从而使各 时间单元( 沉积单元) 内的砂体展布具有各自的特点。 沙二段中部的7 砂层组为本区的过渡相带，从区域沉积演化来看，可 归为三角洲平原沉积，该时期地势相对平坦，植被最发育，在狭窄弯曲的 河道间多发育漫滩粉砂和泥质沉积，泥质沼泽，研究区7 砂层组发育多层 薄的炭质页岩，相对稳定，沙二段2 - 6 砂层组为河流相沉积体系，其中6 砂层组为曲流河的沉积特点，河道弯曲，道边的天然堤如决口扇相对发育， 而2 - 5 砂层组为相对规模较大的辫状河沉积，河道宽且河床不稳定，频繁 迁移，道边亚相仅局限于河道两侧的狭窄地带，平面上河道呈网状交织， 呈明显的辫状河沉积特征。 在1 砂层组沉积期来自西北和北东方向的急速水流，携带大量的碎屑 物质，在具一定坡降的地带，快速堆积形成此期的冲积扇沉积，研究区离 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质模型 坡度突变的沟谷出口处较远，因而仅发育冲积扇的扇中沉积。 2 3 构造与断层封闭性研究 2 3 1 断裂系统特征研究 坨3 0 断块内部多数主断层的展布并非平直的断面，不论从平面上和剖 面上断层多呈现弯曲的断面。断块内断层相对发育，除l 号胜北大断层外， 内部还有主断层1 0 条，次级断层1 7 条，共2 8 条，都是正断层或走滑正断 层，大多走向北西西、北西，倾角4 0 0 _ 7 5 。 图2 一l胜坨油田胜三区坨3 0 断块沙二段l 砂层组项面断层构造纲要图 从沙二段断裂体系平面展布图上可以看出，断层的平面展布大致归为 三组：近东西向、北西向和北西西向( 图2 一1 ) 。平面上断层多为弧形、平 直状，其中主干断层以弧形居多，而次级断层多为平直状；组合样式有平 行式、近雁列式、和斜交式等类型，剖面上断层形态种类繁多，大致分为 石油人学( 华东) 倒i 论立 第2 市油藏地质模型 铲式，座椅式和平面式三种类型。 232 断层封闭性定量研究 对复杂断块油藏而言，断块内次级断层的封闭与否直接影响剩余油分 布”。因此，必须从实际出发，寻找影响断层封闭性的主要因素进行综合研 究，精细描述断层在不同部位对不同砂层组和小层的封闭程度及其对油用 注水开发动态的影响。 ( 1 ) 断层封闭性影响因素分析及评价方法 断层封闭性的影响因素很多，但就断层封闭与否以及封闭的好坏又有 很大的不确定性，如何把这些因素有效地统一起来，对断层封闭性做一个 客观的、综合性的评价是确定断层封闭能力的关键。 断层封闭性模糊综合评价就是综合考虑影响断层封闭性的各种因素，依 据它们对断层封闭性贡献的大小，采用模糊数学的方法，对断层封闭性进 行综合评价。本次评价考虑影响坨3 0 断块断层封闭性的几种因素，对其进 行了定量评价。 通过对坨3 0 断块进行断面应力封闭、断面两侧岩性对置封闭、断面上 非渗透性物质封闭等断层封闭机理研究，利用断层两侧岩性配置关系、断 层产状与储集层产状的配置关系、断层性质、泥岩沾污因子、断层及两侧 储层排驱压力、断层处声波时差与正常压实地层声波时差、断层落差、断 面倾角、断层横向封堵系数、断层纵向封堵系数断1 0 个参数，采用专家打 分法，确定上述1 0 个参数的权重向量及1 0 个参数的各种评价标志的隶属 度值，采用加权平均法，建立综合评价的数学模型，得出断层封闭性综合 评判模糊子集： b = 函，b 2 , a ，反，】 “油人学( o # 东) 硕i ：论文 第2 章油藏地质模型 其中，b j 为所研究断层对等级的隶属度( 表) ，采用最大隶属度判别 准则对断层封闭程度进行综合评价，即b 值越大，断层封闭性越强。 ( 2 ) 坨3 0 断块断层封闭性评价 表2 1 坨3 0 断块断层封 ：j 性评价结粜 3l j4050607090i ( 】0 钞 层 两端中部 中部东端两删中部东侧两侧 中部东侧中部东端 b 值 珏l b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值b 值 104 80 5 4 0 6 3 0 3 40 6 60 b 10 7 90 6 70 6 306 50b 70 ：；7( ) 3 5 2( 】2 5o5 6( ) j 50 3 6 0 5 906 ( )o7 50 5 50 5 60 6 60 6 50 4 1 )( 】2 9 30 4 ( )0 6 ( )( ) 6 ：；( 】3 6( ) 6 10 6 4o 7 406 70 5 40 5 4( ) 6 2【) ： j( ) 3 3 4( ) 4 9o 5 2( ) 6 80 ：1 80 6 406 8( ) 7 40 5 50 6 406 ：【) 6 70 4 i( ) ： 7 o 3 705 5o6 40 4 io6 00 6 2t ) 5 8o 4 9o5 404 9o6 503 7( 4 ( ) 6( ) 4 l0 6 ( j【) 6 80 5 7【】5 8( j7 4( ) 6 804 606 6( 】6 9( 】5 5( ) ： 8( ) 4 ： 7【) 4 l( j4 50 6 0 0 5 30 5 8【) 7 l( ) 7 ( )【】6 4 0 5 704 8 ( j ： 7( ) 4 4 8( ) 4 0【) 5 2( 】6 5【) ：3 70 5 607 0( ) 5 9( ) 6 6( 】6 4( ) ，5 2( ) 4 7( 】： 7 90 2l0 4 7( ) 、s ：0 ，5 8 0 j 40 6 4【) 5 90 l5 3( ) 4 70 2 4 i ( 】 【) ：3 2( ) 4 8 j2 j( ) 3 406 2( 1 ： 4( j2 7 在精细对比的基础上，对断点进行了重新组合，采用模糊数学方法对 4 油人学( 华东) 硕1 j 论文第2 章油藏地质模型 断层封闭性进行了定量评价( 表2 1 ) ，并应用动态资料进行了验证。平面 上，坨3 0 断块边界断层的封闭性普遍较好，边界断层中部的封闭性又明显 好于端部；断块内部主断层也具有不同程度的封闭性，其中6 、7 、5 号断 层封闭性好，4 号断层封闭性次之，同样断块内部主断层的中部，尤其是平 面上断层呈弯曲的弧形部位封闭性好，而位于主断层的端部封闭性较差； 剖面上，断层的封闭性从上至下总体上封闭程度逐渐减弱，但在剖面上断 层倾角变缓的层段( 如6 、7 砂层组) 封闭性明显较好。 2 3 3 微构造研究 ( 1 ) 微构造描述 幽2 2 坨3 0 断块沙二段微型构造类型幽 。油人学( 华东) 硕i ：论文 第2 章油藏地质模型 坨3 0 断块沙二段主力油层顶面微型构造因受宏观构造背景的影响，在 构造平缓处，小的起伏可形成小高点或小低点，在构造较陡处这种起伏常 形成微鼻状构造和微凹槽等，在断层发育的区块常常形成微断鼻和微断凹 槽等。发育的微型构造主要包括：f 向微型构造、负向微型构造和斜面微 型构造等( 图2 2 ) 。 坨3 0 断块微鼻状构造以及与之伴生的微凹槽较之其他几种微型构造类 型发育更为丰富，其中以微断鼻、微断槽为最多。 断块微构造具有一定的继承性，原因一是区域构造背景控制了微型构 造的总体展布趋势，如微断鼻由深到浅，构造轴部基本上垂直主断层方向 偏移，断层两盘的错断或拖曳力的大小影响了微断鼻的构造幅度；二是砂 体的发育程度和差异压实控制了微型构造的局部起伏变化，如各小层同 微断鼻构造高点局部偏移。 2 4 储层微观特征研究 2 4 1 储层岩矿特征 ( 1 ) 岩石成分 沙二段主力油层的岩性主要为细砂岩、粉砂岩，其次为含砾砂岩、中 砂岩，少量粗砂岩。研究区储层岩性以长石砂岩为特征。砂岩的填隙物主 要为粘土矿物和方解石，其中上油层组主要以泥质胶结为主，岩石的成分 成熟度和结构成熟度较低；下油层组则主要除了泥质胶结外，还有钙质胶 结，岩石的成分成熟度和结构成熟度较上油组高。储层岩石颗粒大多数呈 棱角、次棱角状，磨圆差到中等，填隙物中粘士矿物主要有高岭石、伊蒙 混层、蒙脱石、伊利石、绿泥石等，其中主要为高岭石、伊蒙混层，高岭 石主要以片状、蠕虫状充填于岩石孔隙中，伊蒙混层则主要呈膜状附着在 石油人学( 华东) 坝i j 论文 第2 章油藏地质模型 颗粒的表面，有时可见发丝状的伊利石和花瓣状的绿泥石。 ( 2 ) 岩石结构 碎屑岩储层的孔隙类型主要以原生孔隙为主，其次为次生孔隙，主要 包括粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔和微孔隙等。喉道类型主要有：缩径喉 道、收缩喉道、片状喉道、微喉道。孔隙结构特征主要以特高渗粗喉型、 高渗中粗喉型为主，以特高渗特粗喉型、中渗中喉型为辅。 2 42 储层成岩作用及成岩阶段的划分 ( 1 ) 成岩作用 储层砂岩成岩作用较为强烈，压实作用、溶解作用、胶结作用、交代 作用、溶解溶蚀作用等成岩作用均有发育。但压实作用和胶结作用相对强 烈。在储层中可以见到软性颗粒被挤压变形，砂岩中的云母、生物壳被压 弯、压断，颗粒的定向排列，刚性颗粒的表面裂纹以及在难交偏光下石英 颗粒的波状消光现象等。 ( 2 ) 粘土矿物转化 研究区高岭石主要是长石溶蚀产生的，伊蒙混层主要是同生沉积的蒙 脱石转化而来，绿泥石部分由黑云母转化而成，部分与伊利石同生沉积而 成。 ( 3 ) 成岩阶段划分 综合分析认为，研究区沙二段储层的成岩阶段为早期成岩期的b 亚期。 2 5 不同开发时期储层岩石物理性质研究 由于长期的注水开发，油层内温度、压力以及流体性质的变化，使得 在不同开发阶段，储层的岩石物理性质发生了很大变化。通过对研究区沙 油人学( 毕东) 顿i 。论义第2 审油被地质模型 二段上、下油组储层的岩石相分析，依据岩石相的分类，并充分利用不同 时期的取芯资料，结合实验室分析化验资料和测井资料进行分析研究，总 结了不同开发时期不同岩石相中储层的岩石物理性质的变化，从而获得三 个不同时期储层的岩性、物性、电性和含油性的变化规律。 25 1 岩石相分析 在相同、相近深度分布范围内，同一类岩石相通常在物性上具有相似 性，因此，岩石相分析对于储层综合研究具有重要意义”3 。根据研究区沙二 段取心井的岩性与油气关系和经验，将岩心样品按岩性大致分为5 类岩石 相类型：i 类粉砂岩相、i i 类细砂岩相、i i i 中砂岩相类、粗砂岩相类、 v 类含砾砂岩相。i 类粉砂岩相岩石相的粒度中值( 哪) 的主要分布范围在 o 0 4 0 3 2 m m 之问，峰值集中于0 0 8 0 1 6 m m 之间，i i 类为0 1 2 - 0 3 6 r a m 之i 刮，峰值集中于0 1 6 0 2 8 m m 之间，i i i 类为0 2 0 0 4 0 m m 之间，峰值集 中于0 ，2 8 0 3 6 m m 之阳j 1 v 类为0 3 2 0 4 8 m m 之问，峰值集中于0 3 6 0 4 4 之唰，v 类为 o 4 m m ，峰值集中在 o 4 4 m m 。 2 5 2 不同开发时期油气储层的岩性参数变化 ( 1 ) 泥质含量变化：经过分析，从开发初期、中高期到特高期无论是粉 砂岩、细砂岩还是中砂岩、含砾砂岩中泥质含量都逐渐地减小。 ( 2 ) 粒度中值的变化：随着长期注水开发，注入水的冲刷使得碎屑岩中 泥质含量逐渐的减小同时，粒度中值相对增大。 25 3 不同开发时期油气储层的物性参数变化 ( 1 ) 孔隙度的变化：随着注水开发时间的增加，上、下油层组各岩石相 中孔隙度均有不同程度的增大。其中上油组合砾砂岩相和粉砂岩相变化最 大，平均增大2 5 一4 5 左右，其次是细砂岩相、粉砂岩相和中砂岩相，一 。油人学( 华东) 硕j j 论文 第2 章油喊地质模型 般增大1 5 一2 2 。 ( 2 ) 渗透率的变化：从开发初期到开发后期，渗透率成倍的增加。不过， 这种现象在主要为河流相的上油层组比较明显。对于以三角洲相为主的下 油层组，由于特高期渗透率的采样点相对少，因此规律性不十分明显。 2 5 4 不同开发时期油气储层含油饱和度的变化 随着长期注水开发，储层内的含油饱和度逐渐的减小，平均减少 5 一1 8 。但是，对于孔渗条件比较好的含砾砂岩相、细砂岩相含油饱和度 的变化幅度较大，也即原始油饱和度相对较大，开发后期剩余油饱和度相 对较小；对于一些孔渗条件比较差的岩石相如粉砂岩相，其原始油饱和度 相对较小，但其剩余油饱和度相对较高。 25 5 不同开发时期储层的微观结构的变化 ( 1 ) i l 隙结构特征参数的变化：孔喉分选系数降低，表现为孔喉分布随 着长期注水开发孑l 喉大小分布的均一程度提高，孔喉歪度增大赋予孔喉偏 粗程度提高( 见表2 2 ) 。 表2 2 不同开发时期孔隙结构特征参数对照 开发时驯分选系数( 中)孔喉歪度孔喉峰度 范同平均值范罔平均值范同平均值 中高明1 7 8 62 6 5 72 ，2 6 i0 3 2 8 0 7 1 2 0 4 9 f1 2 7 2 4 ，9 8 62 1 6 特高州1 2 9 6 2 5 6 l1 7 9 40 3 9 7 - 0 8 6 40 6 9 70 ，7 5 3 4 9 6 2 l5 8 7 。油人学( 华东) 坝卜论文 第2 章油藏地质模型 表2 3 不同开发时期岩石的退山效率对照 义 341 5 0 ( 中高期)34j 1 i l ( 特高删) 范同平均值范嗣平均值 3 33 2 3 一5 3 3 4 2 8 1 6 9 8 一5 3 5 3 3 5 5 7 8 。4 4 8 一5 0 6 4 6 8 3 4 3 9 7 1 4 6 5 6 3 2 1 0 15 5 6 一7 1 6 3 9 3 85 一7 5 3 6 8 2 7 ( 2 ) 退出效率变化：不同相带岩石的退出效率的变化有一定的差异，表 现在随着长期的注水开发，上油组3 3 小层中，特高期岩石的退出效率较中 高期岩石的退出效率降低了，而下油组特高期岩石的退出效率却比中高期 岩石的退出效率有所提高。分析原因，上油组砂岩中泥质含量较高，注水 后，大孔隙越来越通畅，由于注入水中的杂质和细粒的粘土矿物使部分小 孔隙有可能被堵塞，其结果是加剧了孔矧矛盾，开发初期水驱开始没有驱 动的小i l 隙中的原油到开发后期更无法驱动，因而使退出效率降低。而上 油组8 1 、l o 。砂层中粘土矿物含量相对上油组的砂层中粘土矿物少，砂岩的 成熟度较高，所以注水后，孔隙结构得到改善，退出效率相对提高。( 见表 2 3 ) ( 3 ) 相对渗透率曲线特征：中高期不论上油组还是下油组油相渗透率终 点时的含水饱和度较特高期油相渗透率终点时的含水饱和度低；中高期油 相渗透率下降较快，水相渗透率上升的也较快，说明中高期油井含水上升 较快，产油能力下降也较快。特高期油相渗透率曲线陡直，下降很快，水 相渗透率曲线上升变缓，说明特高期油井含水上升较慢，但产油能力下降 快；油水两相渗透率的交点在中高期靠左且偏高，特高期交点靠右且偏低， 石油人学( 华东) 硕i j 论文第2 章油藏地质模型 说明开发中高期岩石主要表现为亲油、偏亲油、中性的特点，而特高期岩 石主要表现为偏亲水、亲水的特点。( 见图2 - 3 ) 3 4 15 0 井( 上油组)3 4 1 5 0 井( 下油组) 00 2 0 40 6 0 8l 水饱和度( ) 0o 2o 4o 6 0 81 水饱和度( ) 3 4 一j 1 1 1 井( i - 油组)l3 - 4 一j 1 1 l 井( 下油组) o0 2 o 4 o 6 o 8 1oo 2o 4o 6 ( 水饱和度( )水饱和度( * ) 剀2 - 3 不同开发时期油水相对渗透率曲线的变化 2 6 地质条件约束下的测井评价 2 6 1 不同沉积相带测井解释模型 针对复杂断块油减的地质特征来建立能够定量表征这些变化的测井解 释模型并进行多井测井处理，这就是地质条件约束的测井水淹层评价的思 路。结合不同开发时期储层的岩石物理性质的变化规律，预测并求取了 复杂断块油藏在特高含水开发期储层的各项参数。本次选择了3 5 2 3