（石油与天然气工程专业论文）锦99块杜家台油层高含水时期开发对策研究.pdf

锦9 9 块杜家台油层高含水时期 开发对策研究 廖洪波( 石油与天然气工程) 指导教师：冯其红( 副教授)岳玉全( 高级工程师) 摘要 本文以现代油藏动态开发技术为基础，针对辽河盆地西部凹陷欢喜岭 油田锦9 9 块杜家台油层，深入研究地层、沉积、构造等石油地质特征，并 对该区块的地质特点及开发开采现状进行了深入剖析，进而制定了针对该 区行之有效的开发对策。锦9 9 块杜家台油层从1 9 8 3 年投产至今，依次采 取注水、补层、侧钻和热采等增产措施，但近年来每井次措旌增油量逐渐 减少。经过对区块储层、原油物性等特点的综合考虑，对已采用措施的评 价，以及拟采用增产措施的先导性实验，制定了锦9 9 块杜家台油层的下一 步开发方案，并取得了以下认识和成果：锦9 9 块杜家台油层原油属稠油， 应采取措施降低原油的粘度以提高产量；低渗层和低渗带、构造边角地带、 注采井距过大以及注采井网不完善的地区是剩余油富集地带，薄砂体储层 也是挖潜的主要对象；应重新调整和组织注水井及注水层段，控制强水淹 层的注水量，提高注水波及程度小的油层注水量，并在有效注水上下功夫 以尽快恢复油层压力；对改变液流方向、化学驱、蒸汽吞吐等方法进行先 导实验研究，并根据研究结果针对锦9 9 块杜家台油层拟定相对应的适用增 产方案。 关键词：地层对比油藏开发剩余油特高含水期化学驱 t h en e ws t r a t e g yf o rd u j i a t a ir e s e r v o i ro fj i n9 9 b l o c ki nh i g hw a t e rc u ts t a g e l i a oh o n g b o ( o i l & g a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o f e s s o rf e n gq i - h o n g a n ds e n i o re n g i n e e ry u e y u - q u a r t a b s t r a c t t h i sp a p e ri sb a s eo nm o d e r no i ld y n a m i c sd e v e l o pt e c h n o l o g y , a i m e do n d u j i a t a io i ll a y e r , j i n9 9b l o c k , h u a n x i l i n go i lf i e l d , w e s td e p r e s s i o n , l i a o h e b a s i n a v a i l a b l ed e v e l o pm e t h o di s g i v e ni nt h ep a p e rb yt h er e s e a r c h o f f o r m a t i o n , d e p o s i t i o n , s t r u c t u r e , a n dd e v e l o p m e n ti n s t i t u t e d u j i a t a io i ll a y e ro f j i n g9 9b l o c kh a sa d o p tm a n ys t i m u l a t em e t h o d si no i ld e v e l o p m e n t s u c ha s w a t e rf l o o d i n g , l a y e rp a t c h i n g , s i d e t r a c kd r i l l i n g , w ee s t a b l i s has e to fd e v e l o p m e t h o do f t h ed e v e l o p i n go f d u j i a t a io i ll a y e rb yt a k i n gr e s e r v o f fl a y e r , p h y s i c a l p r o p e r t yo fo r u d eo i l , f o m a e r l ym e t h o d s ，a n dt h er e s u l to fs t i m u l a t ep i l o t 缸a c e y a n d m a n yp r o d u c t i o n sa r en l a d e a sf o l l o w s ：t h ec r u d oo i lo f d u j i a t a io i ll a y e ro f j i n9 9b l o c ki sak i n do f h e a v yc r u d e m e t h o ds h o u l db et a k e ni no r d e rt or e d u c e t h ev i s c o s i t yo ft h ec n l d co i l ；me n r i c h e dz o n eo f 棚瑚j n i n go i li sl o w p e r m e a b i l i t yl a y e r , l o wp e r m e a b i l i t yr e g i o n , c o e i l e ro fc o n s t r u c t i o n , h i g h e r i n t e r w e l ls p a c i n ga n di n c o m p l e t ea r e ao f w e l lp a t t e r n ：w a t e r 询e c t i o nw e l la n d l a y e rs h o u l db ya d j u s t e da n dr e o r g a n i z e d m e t h o d ss h o u l db et a k e nt or e c o v e rt h e p r e s s u r eo f o i ll a y e ra ss o o na sp o s s i b l e , s u c ha sd e c r e a s i n gw a t e ri n j e c f i o nr a t et o w a t e r e do u ti n t e r v a l ，i n c r e a s i n gw l 赴e l 蠲e c d o nr a t et ot h eo i ll a y e rw h i c hh a s l o w e rw a t e r f l o o ds w e p td e g r e e s t i m u l a t i n gt r e a u n e n to fd u j i a t a io i ll a y e r , j i n g 9 9b l o c ki sm a d eb ya c c o r d i n gt ot h e p i l o tt r e i c e y sr e s u l to fc h a n g i n gt h ef l o o d s d i r e c t i o n , c h e m i c a lf l o o da n ds t e a mh u f f a n dp u 危 k e yw o r d s ：r e s e r v o f fe o m p a r i s i o n , d e v e l o p r n e n t , r e m a i n i n go i l e x t r ah i g aw a t e r m c u ts t a g e ，c h e m i c a lf l o o d i v 独创性声明 本人声明所呈交的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 不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油大 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。 签名：盈墨! 垒。砷年 多月日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、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。 学生签名： 导师签名： 呻年6 羁| e l 吲年乡月1 日 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 第1 章，前言 1 1 选题目的和意义 剩余油挖潜是我国东部老油田开发中后期工作的核心问题。我国东部油 田，由于陆相碎屑岩沉积的地质特点，层间和平面非均质突出，当油井达到 高含水和特商含水后，油层尚存大量剩余油。 锦州采油厂锦9 9 块杜家台油层探明储量1 5 7 4 x1 0 4 t ，于1 9 8 3 年全部动 用投产以来，历经产量上升期，高产稳产期与产量递减期。截至2 0 0 5 年1 2 月，该块共有油井8 8 口，开井5 7 口，日产液9 3 9 t d ，日产油1 0 6 t d ，综合 含水8 7 7 ，累积产油3 3 9 6 7 6 4 x 1 0 4 t ，累积产水1 0 2 7 2 2 2 3 x 1 0 4 m 3 , 艄 度2 3 2 5 ，采油速度0 3 0 ，可采储量采出程度8 4 9 2 ，可采储量采油速 度1 1 1 ，剩余可采储量采油速度为7 3 7 。目前油田进到低产阶段，后备 储量严重不足。针对采油厂提出的老区块和边部地区的挖潜增效自虹作方 针，特别开展了锦9 9 块杜家台油层开发及调整方案研究。 本论文，拟通过精细油藏描述技术落实油藏构造、油层特征、油藏沉积 l 相、隔夹层发育等地质特点，利用油藏工程方法评价开发效果、探索开发中 存在的问题。以精细油藏描述结果及油藏开发特点为基础，分析剩余油潜力， 研究锦州采油厂锦9 9 块杜家台油层高含水期油藏开发调整方向，提出可行 性调整方案。 通过本课题研究，利用新理论，新方法，运用精细油藏描述技术和油藏 工程技术，对老区块的地质特征和开发特征，进行新的正确的认识，并研究 出可行、经济而有效的开发生产方式，扩大储量，提高采收率。并为同类油 藏开发提供借鉴。 ， 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 1 2 国内外研究现状 1 2 1国内外研究现状 剩余油描述技术是改善高含水期油田开发的重要方法。目前主要包括以 下几类： 1 ) 地质综合分析法 其研究剩余油就是以控制剩余油形成的因素入手，研究剩余油的形成机 制，定性评价剩余油的富集规律，主要的方法有： ( 1 ) 微观构造综合分析法。例如，在相近的沉积背景和生产动态因素一 定的条件下，处于双凸型和以项凸为主的单凸型正向微型构造的高部位剩余 油饱和度高，而处于双凹型和以底凹为主的单凹型负向微型构造区剩余油饱 和度低。在断层控制的断块高部位正向微型构造区剩余油饱和度也相对高。 ( 2 ) 非均质综合分析法。储集体非均质是指受储集体分布及连通性等因 素的影响，油气藏内部储集体性质产生不均匀变化，导致在油气藏内部的局 部地区难以形成有效驱替，致使水驱效率低，形成剩余油相对富集区。主要 包括渗透率的非均质分布及储夹层的影响等。其中夹层控油是指油层内部非 k 渗透或低渗透夹层对流体渗流的分隔作用而导致剩余油富集的控油方式。 ( 3 ) 利用沉积相带变化研究剩余油分布。沉积相带的变化是由沉积条件 决定的。不同的沉积条件和水动力能量的不同会形成不同的沉积岩石组合或 岩石相，而不同沉积相带的岩石组合或岩石相又有很大的差异。对于同一油 层而言，沉积微相在平面上的差异对水驱油效率及剩余油的形成与分布有较 大的控制作用。因此。深入细致地研究储集体沉积相交化规律，可指导剩余 油研究，预测剩余油分布。 2 ) 地球物理法研究和预测剩余油分布 剩余油测井评价是目前剩余油宏观评价的主要手段之一，通过研究开发 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 过程中测井响应的演化，分析和研究剩余油在储集体中垂向分布的规律，指 导剩余油挖潜。注水开发油藏，随着注水开发程度的加深，剩余油含量越来 越少，地层混合液的电阻率发生有规律的演化，但在局部剩余油饱和度较高。 因此，通过测井评价可以研究和预测剩余油分布。 3 ) 油藏数值模拟法研究和预测剩余油分布 油藏数值模拟是定量研究剩余油分布的重要方法，该方法以地质模型为 基础，利用油藏动静态资料，运用流体渗流理论，通过求解差分方程，获得 储集体中网络节点的压力、剩余油饱和度等参数的数值，从而研究和预测各 开发阶段剩余油的空间分布。数值模拟方法求解的剩余油饱和度分布的准确 性取决于历史拟合的精度及历史拟合过程中对油藏实际开发动态的把握程 度。 1 2 2 目前存在的问题 锦9 9 块杜家台油层，地下原油粘度为1 5 9 m p a s ，属于注水开发的稠油 油藏。该块自1 9 8 3 年投入注水开发以来，主要表现为稳产期短，只有3 年 含水上升快，4 年后综合含水进入中高期，含水上升率为4 9 。该块的开发 主要存在以下几大矛盾：平面上，油层非均质性严重，目前井网密度下，砂 岩连通系数低，只有6 7 。主体砂岩方向性强，尽管注采井网趋于合理，但 油井见效具有明显的方向性。纵向上非均质性突出，层间矛盾突出，单层突 进现象严重，油层动用极为不均。这样客观上造成了见效的高渗透层含水高， 产油能力低；而中低渗透层地层压力低，产量递减快。尽管采取了调整吸水 剖面、层间挖潜、周期注水、加密调整、注汽热采等措施，但各项开发指标 不及储层相近的稀油注水油藏，也不及同类热采的中质稠油藏。 为了减缓产量递减，改善开发效果，增加可采储量，创造更好的经济效 益，有必要加强精细地质研究，细化研究剩余油分布规律，科学合理的调整 3 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 措施，最终达到提高油田采收率的目的。 1 3 选题研究内容 1 3 1 研究目标 重新落实锦9 9 块杜家台油层构造特征、沉积背景、沉积微相特征、储 层空间展布特征、油水分布规律及储量核算；加强开发地质研究，确定断块 合理井网井距与开发方式；加强跟踪评价，进一步提高项目效果。 1 3 2 研究内容 1 ) 精细油藏描述。包括：进行地层特征划分与层组划分，构造特征再 认识及储层发育分析，储量复算，搞清剩余油分布规律。 、 2 ) 开发效果评价包括：层系适应性评价，含水上升率与耗水量评价； 注采压力系统评价；措施效果与综合递减评价，可采储量评价。 3 1 油藏剩余潜力描述。 4 ) 高含水期开发界限研究。包括：合理压力保持水平，合理井网密度， 合理采液速度，合理含水上升率。 5 ) 开发调整对策以及方案。 1 3 3 拟解决的关键问题 1 ) 研究对比标志及储层划相。 2 ) 油藏潜力研究。 3 ) 高含水期油藏开发调整策略。 1 4 研究的主要思路 ( 1 ) 研究方法 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第l 章前言 本项目从最基本的地层精细对比入手，应用构造地质学、沉积岩石学、 地球物理测井、油藏工程等多学科进行精细油藏描述研究，并将研究成果用 于现场实践。 ( 2 ) 研究思路 1 ) 统层对比。 。 2 ) 利用划相结果进行沉积微相研究。 3 ) 落实断块油水分布关系及储量核算。 4 ) 开发效果评价以及开发规律认识等研究。 5 ) 高含水期开发技术界限研究 6 ) 开发调整策略以及调整方案。 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 2 1 锦9 9 块地理构造位置 锦9 9 块地理位置属于辽宁省凌海市西八千地区。隶属于辽河石油分公 司锦州采油厂。构造位置处于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡的西南部，东临 欢1 7 块，南临锦8 3 一锦9 5 井古窿起，西接锦2 7 块。 2 2 地层对比及层组划分 油田地质工作是油田勘探与开发工作中一切工作的基础，地层对比又是 石油地质工作的基础。因为地层对比的正确与否将直接影响地层层序、层组 划分、断层是否存在以及构造如何组合，从而影响开发层系的确定、注采方 案的选择等一系列重大问题的决策。所以，地层对比是地质工作的关键环节， 将直接关系到许多重大决策的结果。因此，我们对地层对比工作十分重视， 虽然前人对本区块杜家台油层的地层进行过对比，而且也已经划分过油层组 和砂岩组。但由于本区块与辽河油区其它区块不同，在杜家台油层与高升油 层之间，缺少一套由深灰、褐灰色泥岩夹褐、棕褐色油页岩，灰白至黄白色 白云质灰岩，浅灰色硅质岩等组成的一套特殊岩性段，区域上称这套位于杜 家台油层底部的特殊岩性段为“下特段”。【1 】又因为本区块基底地层时代复杂， 岩性又与杜家台油层相近，埋深高差悬殊，且杜家台油层又直接沉积于其上， 所以给杜家台油层对比增加了一定难度，加上后来构造运动频繁，大小断裂 多次发生，地层的缺失性断层接触较多，这又为地层对比增加了更大的困难。 所以以前在地层对比中难免出现这样或那样的问题，甚至于有的把中生界地 层也划分到杜家台地层里来了。 为了避免或少发生错误，在这种缺少下特段情况下，杜家台组地层又直 接以超覆充填方式沉积于中生界地层之上，如何把杜家台地层的顶底界准确 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 地与上覆莲花油层及下伏的老地层分开，是一项必须准确解决的问题。 锦9 9 区杜家台油层是一个被多个断层所复杂化的断块。其基底的地层 又不尽相同，在老地层之上，以超覆充填方式沉积了杜家台地层。因此，自 下而上，各层位不同程度的缺失，有的地方没有沉积，( 锦8 2 、8 3 、9 5 ) ，有 些地方只沉积了杜i 油层组或其中的一个砂岩组，造成杜家台油层的地层厚 度差异很大，一般为1 5 0 2 0 0 m ，最薄处为o m ( 锦8 2 ) ，最厚处为2 8 7 m ( 锦 8 l 井) 。 2 1 1 ) 大层地层对比 在系统对比以前，首先要建立对比原则和统一对比标准。 对比原则： ( 1 ) 以综合录井图为基本对比图件，以该图的视电阻率和自然电位曲线 为基本对比曲线。 ( 2 ) 具区域性标志的( 如馆陶底部巨厚砂层底界、沙三中段块状厚层砂 跞岩、沙三下底部的上特段等) 按标志层来卡分层界线。 ( 3 ) 以综合录井的分层为基础，考虑各大层的岩电特征，最终划定各大 层界线。 地层顶部的确定：杜家台油层顶部，有一套浅棕色、褐灰色油页岩、黄 灰色钙片页岩组成的特殊岩性层，厚度约l o 4 0 m 。在电性上的反映是，大 段平滑的视电阻率曲线中，出现1 2 组具有小三角形的齿突起，特征明显而 有规律，一般称为上特段。根据油页岩的组合和所反映的电测曲线形态，及最 下部一层油页岩杜家台油层最上一层砂岩之间的泥岩厚度( 称泥岩脖子) 等 特征，上特段的视电阻率曲线形态分为三种类型。第一种：上特段发育不全， 发育厚度只有l o m 左右，油顶下的泥岩脖子短，一般厚约1 5 2 0 m ，代表井 为9 - 3 井。第二种：上特段两组油页岩发育齐全，厚约3 0 m ，泥岩脖子也短， 一般约1 5 2 0 m ，代表井为锦9 9 和1 3 0 3 井。第三种类型：上特段两组油 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 页岩发育齐全，井段长，厚约3 0 4 0 m ，油顶下泥岩脖子长。一般约4 0 5 0 m ， 代表井锦8 1 和8 3 井。第一种类型分布区在西南部共约5 0 口井，第二种类 型分布在中部共约3 7 口井，第3 种类型主要分布在区块的东北部和北部， 共约5 2 口井。 杜家台油层底界的确定：以岩石颜色为主，配合岩层内的含有物、岩石 的结构构造、钻时等，与上覆地层具明显区别之处，作为杜油底界。岩芯和 地质录井资料反映，紫红、砖红、棕褐等泥岩颜色是白垩系地层在本区的代 表色。含有大量炭屑的炭质泥岩或含煤的地层，多为侏罗系阜新组地层。t 3 此外，白垩系等老地层，由于岩石结构致密，成岩好，一向钻时较大，与杜 家台地层相比。明显上了一个台阶，大于1 5 分m ，甚至每米几十分以上， 而杜家台油层钻时多小于1 0 分m 。另外，老地层中泥岩质地不纯，多为含 砂的泥岩，且砂粒在泥岩中多呈星散状较均匀分布；而杜家台的泥岩含砂不 均，多以条带状或团块状分布。 2 ) 小层对比原则； ( 1 ) 以1 ；5 0 0 综合录井图和1 ：2 0 0 综合测井图为基本对比图件。t ：2 0 0 图用感应、0 4 5 m 及0 5 m 电阻率及微电极为基本对比曲线。 ( 2 ) 以区域标志层“上特段”为基本对比标志，以此来确定杜油项，即 以标志层控制油项。 ( 3 ) 以油顶对齐，自上而下按旋回进行对比，即大旋回控制油层组，小 旋回控制砂岩组。 ( 4 ) 对比中充分考虑开发层系划分，即考虑油层、隔层厚度及稳定程度 划分上下层系。 ( 5 ) 以砂岩自然分层性划分小层 层组划分结果：锦9 9 块杜家台油层纵向上划分三个油层组，即杜i 油 层组、杜i i 油层组和杜油层组，杜i 、杜i i 两个油层组均含油，杜i 油层 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 组为水层。其中杜i 、i i 油层组各划分成三个砂岩组，1 1 细分成2 个小层 其它砂岩组细分成三个小层。杜i 、杜n 油层组细分成1 7 个小层。杜b 和 杜1 1 1 在全区都有发育，为主力储集层。各砂岩组地层要素见下表( 表2 - 1 ) ： 表2 - 1 锦9 9 断块杜家台油层地层妻素表 砂岩组名称i l i2 i3i 厂i3 i i -1 1 21 1 3 i i l - 1 3 地层厚度 8 9 7 51 0 9 0 74 9 0 62 0 2 5 83 2 0 33 2 0 93 0 4 38 0 5 7 ( m ) 砂岩厚度 1 3 6 51 3 6 31 4 8 72 8 5 41 3 7 71 4 5 21 3 9 83 4 6 5 ( m ) 油层厚度 5 7 47 6 7l o 9 21 5 9 88 7 61 1 4 31 1 4 31 5 2 7 ( m ) 隔层厚度 1 1 5 3 2 6 9 5 3 3 5 7 13 5 7 02 5 7 9 3 4 5 04 7 2 34 7 2 3 ( m ) 2 3 沉积相特征 锦9 9 块杜家台油层是一套扇三角洲前缘亚相沉积，由北向南超覆沉积在 中生界白垩系地层之上，沉积受古地形控制，有明显的充填式沉积特征。该 套物源方向来自北、东北，自下而上砂体分布逐渐扩大，到3 砂岩组除西 部锦1 4 一1 7 3 井区外，基本连片分布，到杜2 一杜i3 为沉积鼎盛时期， 中间河流规模最大，砂体发育范围最大，为主力储集层。杜i2 一杜il 走向 衰竭，砂体逐步收缩，中块残留中间一部分。沉积微相可划分为辫状分支流 河道，指状砂坝和分流间薄层砂，砂体多为指状条带分布。由于河流沉积规 模变化，河道砂和砂坝延伸方向及长度变化较大，各砂岩组沉积范围发育厚 度不均。嘲 杜家台油层岩性为一套中细砂岩，砂砾岩与泥岩交互沉积。岩性较细， 以砂岩为主，砂砾岩比例较小。纵向上，除杜1 1 3 为不等粒砂岩，其它砂岩 组由下向上逐渐变粗，杜2 以粉一细砂岩为主，杜l 为细砂岩为主，杜 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 i3 以细砂岩为主，杜i2 以中一细砂岩为主，杜i1 以中一粗砂岩为主。 岩石成分主要有石英、长石、花岗岩岩块、喷出岩岩块。纵向上自下而 上，石英、长石含量逐渐减少、而花岗岩岩块和喷出岩岩块有增加趋势。 储集岩石均为粒状结构，块状构造。胶结物主要为泥质。成分主要是高 岭石；岩石的磨圆度以次尖状为主，次为次圆一次尖。接触类型绝大多数为 点接触，个别为悬浮接触。胶结类型除i2 为接触式胶结外，主要为孔隙式 胶结。 储层物性：储层物性总体是较好的，岩芯测定结果表明，为中孔、高一 中渗型储层。测井解释解释结果表明，属于中孔中渗型。 锦9 9 断块杜家台油层东、中、西块储层储层物性见下表( 表2 - 2 ) ： 袭2 - 2 锦9 9 断块杜家台油层孔渗数据表 ， 中块西块东块分选 岩性澳蚌泥质含 项目系 分析解释i ii量( ) 数 孑l 膊瘦( )丝9 地o1 6i 五9埝婚1 l 眈拽61 4 0 渗a 蟀( u l 踯9 1 7 2 6 0 43 7 94 6 4 4 3 0 l 3饥2埘8硝& 11 9 8 曲 ( 1 ) 油层发育特征杜家台油层发育，分布面积广，平均有效厚度2 4 3 m ( 全区碾平厚度2 1 2 m ) 。东块油层厚1 3 7 m ，西块厚1 0 8 m ，中块厚3 6 6 m ( 锦9 9 井附近最发育，单井油层厚度可达7 2 6 m ) 。从油层组来看，杜i 油 层组发育较广，全块分布；杜油层组集中分布在中块两个高点附近。油层 埋深1 2 0 0 1 4 0 0 m ，油水界面1 4 2 5 m 。油层厚度平面变化大，连通系数6 5 。 油层纵向上以下部油层分布较稳定，连通状况较好。 ( 2 ) 储层非均质性受沉积条件影响，( 季节性河道式水流沉积，强弱不 定，时间长短不等，有时甚至是间歇性的，而是多条水流同时入湖，并不时 1 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 改变河道位置) ，具有储层分层性强，横向变化快的特点，层内、层间非均 质性极为明显。 从反映非均质的参数中也可看出非均质的严重性。各砂岩组平均渗透率 级差，都大于1 0 0 0 倍，1 砂岩组最高为2 5 4 2 倍，i1 砂岩组最低也高达 9 2 0 倍。( 渗透率级差大于1 0 0 0 倍属于非均质很严重刚) ，在i 、油层组 中，多数砂岩组渗透率变异系数大于0 7 ，属不均匀型。 2 4 油藏类型 杜家台油层为被断层遮挡的边底水油藏，其中油水分布受构造控制，高 部位油层较厚，平面上油水界面比较统一，平均为1 4 2 5 m 。边水主要分布在 东块的南部，呈狭长条带状，面积较小，四口试水井均无自喷能力，平均日 产水强度1 5 4 m 3 m d 。 2 5 隔夹层特征 由于本套油层处于三角洲前缘水下沉积环境中，因此隔层连续性较好。 层组之间隔层较发育、分布稳定。油层组之间隔层厚度一般在5 l o m ；砂 岩组之间隔层厚度3 8 m 。油层组和砂岩组之间隔层比小层间发育略好，表 现为井点上可分性更强，连续性较好，尤其是两个油层组间隔层厚度较大， 见表2 3 ，隔、夹层发育特征： ( 1 ) 分布面积广，有砂层的地方就有隔层发育。 ( 2 ) 隔层厚度大，油层组间最薄达6 5 m ，其余基本平均在l o m 以上。 ( 3 ) 隔层密度大，油层砂岩井段长1 0 8 m ，发育好的6 个以上。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 表2 - 3 锦9 9 断块杜家台油层砂岩组隔层统计表 l 项 平均 ( 1 m1 - - - 3 m争硒陆 命目 厚度井井井井备注 层 数数数数 i1 - 26 524 11 42 8 681 6 32 55 1总井4 9 i2 3 4 13 3 4 2 32 6 21 71 9 34 55 l 总井鹦 i 一1 0 464 91 61 3 11 0 08 2 总井1 2 2 1 1 1 - 28 32 31 9 22 4 2 0 0 7 3 6 0 8 总井1 2 0 1 1 2 - 31 1 31 61 5 11 21 1 37 87 3 6 总井1 0 6 一1 1 246 61 01 6 44 77 7 总井6 l 2 6 流体性质 2 6 1 原油性质 原油性质较差。锦8 l 井和锦2 一1 3 一0 3 井高压物性表明：地层油粘度 4 7 5 2 2 9 m p a s ，体积系数1 0 0 8 9 1 0 5 2 。压缩系数6 4 1 x 1 0 。地层原油密 度0 9 1 3 0 9 5 4 9 c m 3 。原始气油比4 3 3 1 m 3 t ( 表1 - 4 ) 。地面原油粘度为 3 3 3m p a s 平面上原油粘度变化较大，由东向西原油粘度逐渐变小，平均为 1 2 0m p a s 东部5 0 地面脱气原油粘度2 0 0 3 0 0 m p a s ，最高达3 0 0 6 0 0 m p a s ，原油密度为0 9 5 2 - - 0 9 6 2g c m 3 中部( 1 2 - - 1 5 排) 原油粘度1 0 0 2 0 0 m p a s 。垂向上，i 油组比i i 油组粘度低。如中部i 油组，粘度大于1 0 0 m p a s 和小于1 0 0m p a s 的接近，最高只有1 9 1m p a s ( 1 4 - 3 ) 。i i 油组，粘度 一般大于1 0 0m p a s 的面积区域，最高可达3 0 9m p a s ( 1 4 3 ) ，原油密度为 o 9 4 o 9 5 8g c r a ，西部原油粘度5 0 l o o m p a s ，原油密度为0 9 3 0 9 4 g c m 3 。凝固点为1 6 c 、胶质沥青质含量1 8 2 5 、含蜡量5 8 。锦 1 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 9 9 块杜家台油层属普通稠油油藏。 2 6 2 地层水性质 地层水水型为n a h c 0 3 型，总矿化度2 4 9 5 m g 1 。 表2 - 4 锦9 9 断块杜家台油层高压物性数据表 原始饱地层原地层原原始油地层 原始体 井号层位和压力油粘度油密度 气比温度 积系数 m p 8m p a s g c m 3 d t 锦8 1杜i3 l 23 7 52 2 90 9 5 4 4 31 0 0 8 95 1 锦2 1 3 _ 0 3杜i i3 1 21 1 2 24 7 50 9 1 33 11 0 5 25 0 2 6 3 油水两相的渗流特征 油水相对渗透率曲线是水驱油过程中诸多因素对水驱效果的综合反映， 是研究油水渗流特征的主要依据，也是表征油水渗流规律的重要函数。吼游 9 9 断块杜家台油层只有锦2 - 1 3 - 0 3 井杜i 油层组有四块岩样进行了水驱油试 验。试验获得了4 组油水相对渗透率曲线。皓线形态为：随含水饱和度增加， 油相渗透率迅速下降，水相渗透率迅速上升，油水两相共渗范围较窄，仅 0 2 9 9 2 0 3 7 8 8 ，最终驱油效率不高，为4 1 3 6 0 。见下表： 表2 - 5 锦2 - 1 3 - 0 3 井相对渗透率数据表 孔隙度绝对渗透率模拟油水束缚水残余油油水两相摄终驱 岩样号岩性 ( )( pm 2 )粘度比饱和度饱和度共渗区油效率 1粗砂岩3 0 8 3 2 6 3 6 2 8 20 2 7 5 6 0 4 2 5 20 2 9 9 2 0 4 1 3 2粗砂岩3 1 12 2 0 1 86 2 8 20 3 5 6 4 0 3 0 6 90 3 3 5 70 5 2 3 3中砂岩2 7 2 0 3 4 3 8 6 2 8 2o 4 2 9 20 2 4 2 70 3 2 8 1 o 5 7 1 4细砂岩 3 0 6 2 1 5 3 66 2 8 20 3 6 8 70 2 5 2 50 3 7 8 8o 6 大量的研究成果曾得出结论：岩石的孔隙结构、岩石表面的润湿性以及 1 3 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 油水粘度比等都对油水相对渗透率曲线产生重要影响。锦9 9 断块杜家台油 层在这些领域的基础工作比较薄弱，无法开展进一步的工作。但根据锦 2 1 3 0 3 井4 块岩芯的绝对渗透率和这4 块岩芯的相对渗透率资料仍然可以 清楚地看到随着样品渗透率的降低，油水两相的相对渗透率曲线都向右移， 油相的相对渗透率增加，曲线的交点也向右移。 2 6 4 岩石表面的润湿性 锦9 9 断块杜家台油层未进行过岩石表面的润湿性测定。这里仅对相对 渗透率曲线的特征进行间接评估。美国人f f - 克雷格于1 9 7 1 年发表了根据油 水相对渗透率曲线判别岩石表面润湿性的标准f 6 】，我国大庆油田也提出了类 似的标准，【7 】见表2 - 6 ： 襄2 - 6 不同润湿性岩样相对渗透率曲线特点 、 方法克雷格( 孔隙体积)大庆油田( 孔隙体积) 对比嘉入亲水亲油弱亲水弱亲油 、 一般大2 0 一般小于1 5 ，一般大于2 0一般小于1 5 束缚水饱和度 2 5 经常，j 、于1 0 2 5 大于5 0 一般小于5 0 一般大于5 0 一般小于5 0 交点含水饱和度 最高水相相对渗透一般小于3 0 一般大于5 0 一般小于5 0 一般大于5 0 蛊 或将近1 0 0 曲线形态水相曲线上升水相曲线上 缓升陡，后期上 翘 如。 根据上表标准对锦2 1 3 0 3 井4 个岩样的相对渗透率曲线特征数据整理 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 表2 7 锦2 - 1 3 - 0 3 井4 个岩样的相对渗透率特征数据 对比指标l 号样 2 号样3 号样4 号样 束缚水饱和度 2 7 5 6 3 5 6 4 4 2 9 2 弧8 7 交点含水饱和度4 2 ，4 5 5 6 6 3 4 5 2 2 最高水相相对渗透率 3 7 5 5 1 6 8 7 4 9 5 曲线形态水相曲线上升陡水相曲线上升很陡 根据表2 - 6 标准和表2 7 数据对锦2 - 1 3 - 0 3 井4 个岩样的润湿性评估如 下( 表2 8 ) 。 表2 - 8 锦2 - 1 3 - 0 3 井4 个岩样的润湿性评估 对比指标l 号样2 号样3 号样4 号样 束缚水饱和度弱亲水亲水弱素托嗽羁翱k 哥冰弱蔫把壕水 交点含水饱和度弱亲油亲油弱亲把q 剜弱亲杉嗪j (弱籀牾谤冰 最高水相相对渗透率弱亲水弱藕奇嘲由弱亲油亲油羁翔扣案油 曲线形态弱亲油弱亲油弱亲油弱亲油 综合评价中等润湿弱素水弱称融 由上表可见，综合评估结果，按1 号样、2 号样、3 号样、4 号样的顺序 岩石表面的亲水性逐渐增加。总体上看杜家台油层的润湿性基本上为中等润 湿性弱亲水。 2 6 5 影响驱油效率的因素 1 ) 润湿性对驱油效率的影响 锦2 一1 3 - 0 3 井4 个岩样水驱油试验的最终驱油效率，从i 号样4 号样 不断提高，分别为4 1 3 、5 2 3 、5 7 i 、6 0 ，而这4 个岩样相对渗透 率曲线交点的相对渗透率数值也逐渐增高( 表2 9 ) 。由于i 号样显中等润湿 1 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 性，其最终驱油效率较低；其他3 个岩样略显弱亲水，所以最终驱油效率就 高得多。 表2 - 9 锦2 - 1 3 - 0 3 井岩石润湿性对最终驱油效率得影响 对比指标l 号样2 号样3 号样4 号样 最终驱油效率( )4 1 3昆3既1 6 0 0 相渗曲线交点处 1 3 41 6 22 n 5勉7 润湿性综合评价中等润湿弱亲水粼 弱素贰 2 ) 原油粘度对驱油效率的影响 统计分析了锦8 6 井l 号岩样、锦观l 井l 号岩样和齐2 4 1 1 井1 号岩 样的相对渗透率曲线后，发现它们的形态特征与锦2 1 3 - 0 3 井的曲线非常一 致，而且这3 个样品的绝对渗透率差别不是很大( 分别为2 3 7 、2 3 0 、1 6 2p m 2 ) ，进行水驱油试验时它们的模拟油粘度分别为4 4 5 、1 4 、3 8 4 m p a s 。它 们的试验结果表明，原油粘度对驱油效率产生重大影响，在相同注入倍数时 低粘度样品的驱油效率比高粘度样品的高，见表2 - 1 0 。 表2 - 1 0 相同注入倍数时不同原油粘度的驱油效率数据表 泛 l 2 5 1 0备注 原惴埴面昧 4 4 51 8 7 2 4 8 3 7 o “2 锦8 6 井1 号样 1 43 7 04 2 65 3 o5 6 6锦观1 井1 号样 3 8 45 56 06 1 7 6 1 7 齐2 _ 4 - 1 1 井1 号样 3 ) 储集层渗透率对驱油效率的影响 锦观1 井有6 块岩样用粘度1 4m p a - s 的模拟油进行了水驱油试验。试验 结果，见图2 1 ，表明驱油效率总的趋势是高渗透率样品的驱油效率比低渗 透率样品的高，如渗透率2 0pm 2 以上样品的驱油效率高于1 0 2 ot tm 2 的， 1 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 渗透率1 0 2 o i tm 2 样品的驱油效率高于1 o i lm 2 以下的。但在同一个数量 级内这种规律不明显，如o 1 9 1 8um 2 样品的最终驱油效率反而高于0 6 3 5 8 l lm 2 的，2 2 2 9 1 | im ? 样品的最终驱油效率反而高于2 1 1 4 i tm 2 的。 图2 1 不同渗透率条件下驱油效率与注入孔隙倍数关系曲线 ( 弱亲水，模拟油i jo = 1 4 m p a s ) ) 通过上述分析，可以对锦9 9 断块杜家台油层水驱油机理得到下列基本 认识： ( 1 ) 原油粘度是影响驱油效果的重要因素，采取措施降低原油粘度可以 大幅度提高驱油效率，从而提高采收率。断块东部地层油粘度( 2 2 9 m p a s ) 比中部的( 4 7 5 m p a s ) 高，驱油效率将比中部低，水驱效果不如中部好。 ，( 2 ) 油层的润湿性总体上属于中性弱亲水，其驱油效率将高于亲油储 层而低于强亲水储层，将纯水驱改进为碱水驱、聚合物驱或碱加聚合物驱， 有利于降低驱替液与岩石孔隙的表面张力、改善流度比，提高驱油效率，提 高最终采收率。油层的渗透率影响驱油效率。高渗层和高渗透带驱油效率高， 低渗层和低渗透带驱油效率低，是剩余油富集区。 1 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 2 7 油藏温度及压力 油藏具有统一的压力、温度系统。原始地层压力1 4 3 4 m p a ，压力系数 0 9 9 9 。原始地层温度5 1 ，温度梯度3 5 5 c 1 0 0 m 。 2 8 储量复算 锦9 9 断块杜家台油层初期上报探明含油面积4 3 9 k i n 2 ，有效厚度2 1 2 m ， 石油地质储量1 4 6 1xl o t 。 在开发过程中扩大了锦9 9 块杜家台油层的含油面积，在北块l l - 0 1 井见 到工业油气流。西南方向的油井扩边成功，锦2 1 7 5 3 0 4 井、锦7 - 0 4 8 - 3 5 井 和锦7 - 0 4 7 3 5 井均获得成功，新的研究认为1 7 5 井的原解释大凌河油层应 为杜家台油层，使得含油面积扩大。因而对锦9 9 断块杜家台油层含油面积 和石油地质储量重新进行了复算。 ， 复算中其它参数采用初期计算储量时使用的数值。即，油层孔隙度标定 为2 5 4 ，含油饱和度标定为6 5 ，原油密度标定为0 9 5 9 c m 3 。 计算结果，含油面积5 2 1 1 a n 2 ，石油地质储量1 5 7 4 xl o t ( 表2 - 1 1 ) 。含油面积增加o 8 2 k i n 2 ，石油地质储量增加1 1 3 i o t 。 表2 - 1 1 锦9 9 断块杜家台油层地质储量表 层断 i 油层组油层组 n ( 1 0 t ) a ( k r )h ( m ) n ( 1 0 4 t ) a ( 1 【m 2 ) h ( m )n ( 1 0 t )( 合计) 位块 1 8 - 40 1 41 4 73 1 4 90 0 75 25 5 73 7 0 6 1 7 3 0 6 17 87 2 8 00 4 28 55 4 6 21 2 7 4 2 西 1 9 3o 2 96 32 7 9 5o0o2 7 9 5 1 6 - 0 30 0 799 6 40oo9 6 4 块 合计 1 1 l9 11 4 1 8 80 4 97 96 0 1 92 0 2 0 7 1 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章锦9 9 块杜家台油层地质特征研究 续表2 1 1 1 0 1o 6 6 4 24 2 4 10 2 23 61 2 1 25 4 5 3 1 3 - 0 3o 3 01 4 56 6 5 60 2 79 2 3 8 0 1 1 0 4 5 7 由 1 5 - 0 3l 2 0 1 8 73 4 3 3 31 2 61 6 9 3 0 5 8 0 6 6 9 1 3 1 5 - 5 0 40 0 52 9 ，92 2 8 7 0 0 6l o 。89 9 l3 2 7 8 1 7 加4o 2 91 9 88 7 8 50 1 31 9 1 3 7 9 9 1 2 5 8 4 块 1 8 0 40 3 41 5 98 2 7 1 o 3 41 5 6 8 1 1 5 1 6