（石油与天然气工程专业论文）单家寺稠油油藏多轮次吞吐后提高采收率研究.pdf

单家寺稠油油藏多轮次吞吐后提高采收率研究 朱孟高( 石油与天然气工程) 指导教师：杜殿发副教授，沈国华高级工程师 摘要 单家寺稠油油田目前已处于高轮次吞吐开发阶段，剩余油分布零散， 产量递减快，油汽比低，经济效益差。为提高油田采收率，减缓产量递减， 需要进行精细油藏描述、剩余油分布规律研究及提高采收率配套工艺技术 研究，并以此来指导剩余油挖潜。在充分利用地震、钻井、测井资料的基 础上，对该油田精细油藏描述，建立了可靠的地质模型。利用油藏数值模 拟技术和油藏工程方法，分析了油藏边底水、井网完善程度、蒸汽吞吐开 采方式等因素对油藏剩余油分布的影响，系统总结了油层平面和层l 日j 剩余 油分布规律。配套完善了注汽调剖、注氮气或注氮气加化学剂控制水锥、 防砂、不稳定蒸汽驱、并网调整完善等五项提高稠油油藏高轮次吞吐后期 采收率技术，增加可采储量1 2 8 o x l 0 4 t ，提高采收率1 9 4 ，取得了较好的 开发效果。 关键词：单家寺油田，稠油油藏，剩余油研究，采收率 i i r e s e a r c ho ne n h a n c e do i lr e c o v e r ya f t e r m u l t i c y c l i cs t e a m s t i m u l a t i o ni ns h a n j i a s ih e a v yo i lr e s e r v i o r z h u m e n g g a 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 t ep r o f e s s o rd ud i a n f a ，s e n i o re n g i n e e rs h e ng u o - h u a a b s t r a c t t h eh e a v yo i lr e s e r v o i ro fs h a n j i a s io i l f i e l d i si n m u l t i c y c l i cs t e a m s t i m u l a t i o nd e v e l o p m e n ts t a g ea tp r e s e n t i tr e s u l t si nr e m a i n i n go i ld i s t r i b u t e d s c a t t e r e d l y , p r o d u c t i o nd e c l i n e dr a p i d l y , l o w e ro i l s t e a mr a t i oa n dw o r s e e c o n o m i cp e r f o r m a n c e i no r d e rt oe n h a n c eo i lr e c o v e r ya n dl e v e lo f f p r o d u c t i o n d e c l i n er a t e ，f i n er e s e r v o i rd e s c r i p t i o na n dr u l e so fd i s t r i b u t i o no fr e m a i n i n go i l a sw e l la sm a t c h e d t e c h n i q u ee n h a n c i n go i lr e c o v e r ym u s tb es t u d i e da n du s e d t og u i d e t a p p i n gp o t e n t i a lo fr e m a i n i n go i l ar e l i a b l eg e o l o g i cm o d e li s e s t a b l i s h e db yf i n er e s e r v o i rd e s c r i p t i o n b a s i n go ni n t e g r a t e d l yu s eo f t h e d a t ao f s e i s m i c ，d r i l l i n ga n dw e l ll o g g i n g r u l e so fr e m a i n i n go i ld i s t r i b u t i o ni np l a n e a n dl a y e r sa l es y s t e m a t i c a l l ys u m m e du pb yu s i n gt h em e a s u r e so fr e s e r v o i r n u m e r i c a ls i m u l a t i o na n dr e s e r v o i re n g i n e e r i n gm e t h o d st oa n a l y s et h ei n f l u e n c e o ft h ef a c t o r si n c l u d i n gt h ee d g ea n db o r o mw a t e r , t h ep e r f e c td e g r e eo fw e l l p a a e m , t h ed e v e l o p m e n tp a r e mo fs t e a ms t i m u l a t i o no nd i s t r i b u t i o no f r e m a i n i n go i l i tm a t c h e sf i v em e a s u r e si n c l u d i n gs t e a mi n j e c t i v ep r o f i l ec o n t r o l ， i n h i b i t i n gw a t e rc o n i n gb y 两e c t i n gn i t r o g e no rn i t r o g e np l u sc h e m i s t r y , s a n d c o n t r o l ，u n s t e a d ys t e a mf l o o d i n ga n dm o d i f y i n gw e l lp a a e mt oe n h a n c eo i l r e c o v e r y o f h e a v y o i l r e s e r v o i ra tl a t e r s t a g eo fm u l t i c y c l i cs t e a m i i i s t i m u l a t i o n t h er e c o v e r a b l er e s e r v ei n c r e a s e db y1 2 8 o ，( 1 0 4 t t h eo i lr e c o v e r y e n h a n c e d1 9 4 t h er e s e r v o i rd e v e l o p m e n tr e s l i l ti sg o o d k e yw o r d s ：s h a n j i a s io i l f i e l d ，h e a v yo i lr e s e r v o i r , r e s e a r c ho nd i s t r i b u t i o no f r e m a i n i n go i l ，r e c o v e r ye f f i c i e n c y 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 不包含其他人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：鐾圭! 受崎多年r 月扣日 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。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名 导师签名 孝壶高 ：。f，。一 螺 铀7 歹年，月乡d 日 扣z 年r 月弓f 日 中国石油大学( 华东) 丁稃硕士学位论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 国外稠油开采技术现状及发展趋势 蒸汽吞吐和蒸汽驱仍然是国外稠油油藏的主要开采方式。另外，国外 近年来开发了蒸汽辅助重力驱、稠油携砂冷采技术【l 】，已在加拿大成功应用 于超稠油的开发；利用水平井和多支井开发也得到发展；溶剂辅助重力泄 油( v a p e x ) 的室内研究正在进行。 注蒸汽采油占国外提高采收率方法的8 0 ，但是，由于油藏非均质性、 渗透率差异、流度比、流体饱和度、并距及油藏倾斜等因素的影响，使得 注入的蒸汽沿油层顶部、高渗透带发生汽窜，使注汽的波及系数降低。为 解决这一矛盾，国外主要开展了注入( 或不注入) 氮气、起泡剂调整吸汽 剖面技术，在充分研究的基础上，从1 9 8 0 年开始大量试验，试验成功地提 高了波及系数，至目前己试验5 0 0 0 井次。另外歼发了热圃性塑料和树脂的 调剖工艺，耐温仅1 5 0 2 0 0 ，由于所用材料昂贵，仅用于近并眼处的 薄油层；开展了注水泥浆封堵技术；进入九十年代，开发出高温凝胶封堵 调剖体系( 耐温3 7 5 f ，即1 9 0 ) ，并开展了现场试验，取得了明显的成功； 此外，国外开发了利用木质素、磺酸钠、拷胶、单宁等主剂组成的复配体 系，耐温在2 3 2 3 0 0 。 在提高洗油效率方面，国外开展了注汽过程添加薄膜扩展剂的研究应 用，在蒸汽吞吐井取得了明显的经济效果。 委内瑞拉开展了在注入蒸汽中加入泡沫剂、天然气及溶剂等改性吞吐 技术，使蒸汽吞吐油劳的动用程度提高，吞吐开采期延长，并使蒸汽吞吐 的采收率由1 5 提高到2 0 以上。 中国石油大学( 华东) 丁稃硕士学位论文第1 章前言 1 2 国内稠油技术现状 我国稠油开发，从1 9 8 2 年在高升油田( 埋深1 6 5 0 m ) 蒸汽吞吐试验成功， 二十几年来，热采技术不断完善，开发水平不断提高。目前国内成熟的稠 油开采方法有蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水驱和火烧油层。 国内在引进国外热采技术的同时，“七五”期间开展了注氮气、泡沫剂调 割等蒸汽驱配套技术，胜利、辽河分别在8 9 年以后开展了现场试验，在汽 驱井组泡沫调剖取得了预期的效果；西安石油学院也开展了利用木质素、 单宁、拷胶进行热采封堵调剖的配方研究，并在南阳油田进行了试验。由 于剂量大，成本高，未能达到规模应用。胜利油田自九十年代开始，开展 了超细水泥封堵调剖技术。控制汽窜取得了明显的效果。 国内目前的稠油开采方式主要为蒸汽吞吐，采出程度一般平均在 1 4 。2 0 ，接近常规吞吐的极限。基于这一现状，国内在吞吐后期提高开发 效果方面开展了大量的工作。主要有以下几个方面： ( i ) 钻加密井、侧钻井、提高油层平面上储量动用程度； ( 2 ) 应用了超细水泥封堵底水与商渗透带、注n 2 抑制水锥、氮气泡沫调 剖封窜技术； ( 3 ) 水平井蒸汽吞吐技术； “) 针对不同的油藏类型和地层特性，开发完善了适合于不同油藏的系列 热采防砂技术； ( 5 ) 高效井筒隔热技术，减少了蒸汽的热损失； ( 6 ) 油层保护技术，从钻井、采油中各个环节加强油层保护措施，提高歼 发效果。 2 中国钉油大学( 华东) r 稃硕十学付论文第l 章前言 1 3 单家寺稠油油田开发概况 单家寺稠油油田1 9 8 4 年1 0 月开始在单二块试验区进行蒸汽吞吐试验 开发，到目前为止经历了蒸汽吞吐试验、东区建设投产、厚层块状稠油油 藏井网调整和薄层层状稠油油藏投入开发、蒸汽驱试验、综合治理五个开 发阶段。 截止到2 0 0 3 年底，单家寺稠油油藏主力开发单元综合含水高达9 0 ， 单井平均蒸汽吞吐l o 个周期，采出程度达到1 5 以上，最高达到2 1 ，已 经处于高轮次、特高含水、低油汽比的开发阶段。蒸汽吞吐已暴露出诸多 生产问题，严重制约了蒸汽吞吐后期的开采效果。 单家寺稠油油田经过近2 0 年的蒸汽吞吐开发，开发中存在的问题日益 突出，影响开发效果的主要问题有以下几点： ( 1 ) 蒸汽吞吐效果越来越差 目前，早期投入开发的单2 块沙三段、单l o 块东营组和沙一段稠油油 藏蒸汽吞吐轮次最高达2 0 个周期，多数油井达到l o 个周期，总体上处于 高轮次吞吐阶段。油井高轮次吞吐后，井底附近出现高含水饱和度带，剩 余油饱和度较低，越来越多的注入蒸汽用来加热井底附近的高含水饱和度 带，而加热井间原油的蒸汽量越来越少，熟效率降低，因此，开发效果变 差。从单1 0 块东营组沙一段结束周期开发指标统计来看( 表1 1 ) ，油井吞 吐1 0 个周期以后，平均单井周期产油量低于1 5 0 0 t ，周期油汽比在0 3 左右， 多数井因经济效益差关井；油井吞吐1 5 个周期以后，周期产油量低于l o o o t ， 周期油汽比低于0 2 5 左右，已经没有经济效益。可见，高轮次吞吐后期继 续依靠蒸汽吞吐方式开采效果越束越差。 3 中国石油大学( 华东) 工稃硕士学位论文第1 章前言 表卜1单l o 块东营组沙一段结束周期生产指标 结束周 平均单井 周期天数 单井周期 日产油周期产水含水周期油 周期注汽量产油蜒 期井数汽比 ( t )( 天)( t )( t d )( t )( ) l2 0 73 6 5 81 9 45 5 8 72 8 83 7 6 84 0 31 5 3 21 9 44 1 6 62 4 45 1 3 82 1 16 2 7 85 51 2 3 31 7 44 2 7 92 3 93 7 0 31 5 58 5 0 86 9 7o ” 41 5 34 1 8 0 2 2 5 2 8 2 21 2 58 6 0 67 5 30 6 8 51 4 34 2 5 l2 1 02 1 7 8t o 49 4 9 18 1 30 5 l 61 2 84 2 7 02 3 5 2 0 7 5 8 81 0 2 7 88 3 2 0 4 9 71 0 94 1 5 82 1 21 7 5 38 31 0 1 0 98 5 20 4 2 89 74 2 7 62 3 31 6 2 571 1 5 2 9 8 7 6 o 3 8 9 8 3 4 2 6 0 2 2 41 5 7 1 7 1 1 1 9 88 7 70 3 7 1 07 34 0 9 42 1 51 2 7 869 6 1 08 8 3o 3 1 1 l 5 9 3 9 4 92 2 l1 2 0 4 5 41 1 1 4 3 9 0 2 o 3 0 1 24 14 0 1 12 2 91 1 9 65 71 0 6 7 18 9 90 3 0 1 32 33 7 1 51 9 11 1 6 88 39 2 7 28 8 8o 3 1 1 41 63 8 5 22 1 01 1 4 l5 99 5 7 18 9 30 3 0 1 594 1 0 91 9 89 5 56 37 3 6 88 8 5o 2 3 1 68 3 7 3 2 1 5 59 2 9 6 5 2 7 4 8 5o 2 5 1 7 7 3 7 5 41 5 25 2 63 52 9 0 98 4 70 1 4 1 8 33 7 8 31 0 3 5 9 6 5 81 8 0 1 7 5 10 1 6 1 933 4 5 31 6 28 9 45 55 3 7 0 8 5 7 o 2 6 2 023 6 2 11 5 26 9 44 64 7 6 68 7 30 1 9 ( 2 ) 油藏边底水活跃，水淹日益严重 单家寺稠油油藏单二块沙三段、单l o 块东营组和沙一段具有活跃的边 底水，油水体积比高达l ：9 以上。高轮次吞吐后，地层亏空大，压力低， 边底水水侵加剧，目前每年边底水水侵量高达1 5 0 x1 0 t 。受边底水水侵 影响，单二块沙三段投产油井1 3 7 口，因高含水关井5 6 口，占投产井数的 4 0 9 ，目前歼井3 2 口，含水大于9 0 的油井1 8 口，占开井数的5 6 3 ； 4 中国柯油大学( 华东) l ￥硕+ 学竹论文第1 章前言 单l o 块东营组和沙一段投产油井1 2 3 口，因高含水关井4 5 口，占投产井 数的3 6 6 ，目前开井3 2 口，含水大于9 0 的油井2 3 口，占开井数的7 1 9 ( 3 ) 套损井日益增多，动态井网不完善 单家寺稠油油藏高轮次吞吐以后，注汽热采井受固井质量、井下作业、 隔热管性能变化、地层出砂、环境腐蚀、套管材质变化、高温、高压等因 素的影响，套损现象日益严重。1 0 前，因套损关井1 5 8 口，占投产井数的 2 9 2 。其中，套破井1 3 4 口，占套损井的8 4 8 。由于吞吐轮次的不断增 加，目前每年又增加2 0 多口套损井，因此，造成单家寺稠油油藏井网极不 完善，从而影响单家寺稠油油藏的开发效果。 ( 4 ) 多轮次吞吐后固井质量变差 在蒸汽吞吐过程中，套管承受高温、高压引起交变热应力负荷的影响， 引起套管热胀伸长，在停止注汽的冷却过程中，套管又收缩。多次伸长收 缩之后，套管和水泥环及水泥环和地层之间的胶结被破坏，造成上下层系 干扰及底水沿两个界面流入油井，严重影响油藏的开发效果。 为了确保单家寺稠油油田稳产，针对目l ； 稠油开发现状和所面临的严 峻形势，如何改善特稠油油藏多轮次吞吐后期开发效果，提高油藏采收率， 已成为单家寺稠油油田开发的当务之急。因此，进行特稠油油藏多轮次吞 吐后期提高采收率研究意义十分重大。 围绕单家寺稠油油田提高采收率技术研究，在充分利用地震、钻井、 测井、生产动态等资料的基础上，对该油田进行了精细油藏描述研究、剩 余油分布规律研究、提高采收率配套工艺技术研究，通过以上研究，重新 建立了单家寺稠油油藏地质模型，掌握了该油田平面和纵向剩余油分布规 律，配套了单家寺稠油油藏高轮次吞吐后提高采收率工艺措施，提高了油 田开发水平。 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第1 章前言 1 4 研究内容及技术路线 1 4 1 研究内容 ( 1 ) 充分利用地震、钻井、测井资料的基础上，对该油田精细油藏描 述，建立可靠的油田地质模型。 ( 2 ) 剩余油分布研究。主要包括三方面：一是剩余油分布研究技术， 阐述本次剩余油研究的重点难点、应用的研究方法和技术；二是分析影响 剩余油分布的主要因素；三是剩余油分布规律研究。 ( 3 ) 提高采收率配套技术研究。一是注汽调剖工艺技术研究，主要是 进行热采注汽调剖的可行性分析和注汽调剖工艺技术原理研究；二是注氮 气和氮气泡沫控制水锥技术研究，主要是进行注氮气压水锥及提高采收率 的机理、泡沫调剖机理研究和泡沫剂性能评价及现场工艺参数的确定；三 是不稳定汽驱技术研究，主要是进行不稳定注汽参数优化和稳定汽驱与不 稳定蒸汽驱效果数值模拟对比；四是井网调整完善研究，主要是进行层系 井网适应性评价和方案部署。 1 4 2 技术路线 针对该区的技术难点和开发矛盾，采用的技术路线如图卜l 所示。 6 中国打油大学( 华东) 稗硕十学 奇论文第l 章前言 图i - i 研究技术路线示意图 7 中国石油大学( 华东) 丁程硕十学位论文第2 章精细油藏描述 第2 章精细油藏描述 单l o 断块是单家寺稠油油田投产最早的主要单元之一，因此本次主要 对单l o 断块进行了精细油藏描述研究。 本次精细油藏描述研究主要采用了九项技术( 不同成因类型储层精细 对比技术、断层精细解释技术、微构造研究技术，沉积微相定量定性描述 技术、精细储层建模技术、测井资料标准化技术，储层特征参数精细解释 技术、储层各向异性描述技术、油藏综合评价技术) ，建立了地层格架模型、 沉积模型、微构造模型、储层微观模型、储层非均质模型、流体模型和油 藏模型，为测井精细解释、数值模拟和油藏工程研究提供了可靠的地质基 础。 研究过程中，综合运用地质、地震、测井、试油，试采等多学科的理 论和方法手段，对单家寺油田单1 0 断块馆陶组、东营组和沙一段三套油层 重新进行了小层精细对比和划分，细分了时间单元，开展了沉积微相研究、 微观储层模型和储层非均质性研究、流体性质与分布规律等研究，建立了 本区油臧地质模型。 2 1 储层精细对比，建立地层格架模型 储层层组划分与对比是精细油藏描述及剩余油分布规律研究最基础也 是最重要的工作嘲。单1 0 断块白上而下有馆陶组、东营组、沙一段三套含 油层系，它们为不同沉积环境产物。馆陶组是以河流相沉积为特征的砂岩 薄层层状储层。由于河流相沉积横向变化大，其变化规律难以寻找，划分 对比难度大。本次研究依据河流相沉积特点，以河流沉积学新理论为指导， 将小层划分对比的静态研究与实际生产动态情况紧密相结合，形成了比较 合理的沉积时间单元划分方案。东营组、沙一段是以滨浅湖相沉积为特征 8 中国自油大学( 华东) t 稃硕士学位论文第2 章精细油藏描述 的砂岩厚层块状储层，砂体平面分布较大，厚度变化小，对比标准明显， 划分对比准确。 2 1 1 馆陶组储层精细对比，建立地层格架模型 单l o 断块馆陶组为河流沉积形成的砂体。河流相沉积砂体横向变化大， 河道沉积和溢岸沉积的侧向频繁交替相变，单层对比困难很大，我们按照 以标准层控制层位，标志层作配合划分砂层组，以沉积旋回和等厚切片划 分沉积单元( 小层) ，以等高程法确定时间单元的思路，进行了小层细分和 精细对比。 综合各种对比模式，将单1 0 块馆陶组研究层段划分为3 个砂层组1 3 个小层2 4 个沉积时间单元。第1 砂层组划分为5 个小层，7 个沉积时间单 元；第2 砂层组划分为3 个小层，7 个沉积时间单元；第3 砂层组划分为5 个小层，l o 个沉积时间单元，见表2 1 。 表2 1 馆陶组沉积时间单元与小层划分对应关系表 层位 小层( 沉积单元) 划分方案沉积时间单元划分 ll 22 n g l 33j 、3 2 44 1 4 2 55 ll i 、1 2 n 9 2 22 1 、2 2 33 、3 2 、3 3 11 l 、1 2 22 1 、2 2 n 9 3 3 3 44 l 、4 2 55 1 、5 2 、5 3 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章精细油藏描述 ( 1 ) 编制了沉积时间单元数据表 编制了馆陶组3 个砂层组共2 7 1 口井的沉积时自j 单元数据表。在小层 对比的基础上，又进行了细分沉积时间单元。因此，与前人油砂体数据表 相比，划分了每口井的沉积时间单元，划分对比更合理准确。 ( 2 ) 改正了前人油砂体数据中的不妥之处，新的沉积时间单元表趋于 合理 前人由于没有系统的进行全区对比，部分井的小层划分对比不甚合理， 造成串层现象。本次经过精细划分对比，对部分井不甚合理的小层界限做 了修改，见表2 2 。变动井数共2 2 0 口，变动层位9 2 4 层。其中，l 砂层组 修改3 6 9 个井层，2 砂层组修改9 2 个井层，3 砂层组修改4 6 3 个井层。改 变的主要依据有：标志层控制的等高程砂体对比原则、迭加型砂体的劈层 对比、下切型砂体将冲刷面作为单砂体的底界对比原则、平面相变规律对 比。 表2 - 2 单1 0 断块馆陶组小层界限修改统计表 层位对比井层数修改井层数 修改井层数对比备注 井层数( ) n g l 9 7 83 6 93 8 研究区共计2 7 1 口井， n 9 2 5 7 49 21 6 有2 2 0 口井改动过小层， n 9 3 1 4 7 64 6 33 1占总数的8 1 合计3 0 2 89 2 43 l 2 1 2 东营组储层精细对比，建立地层格架模型 东营组与上覆馆陶组和下覆沙一段均为不整合接触。馆陶组底部的泥 岩为东营组与馆陶组分界的良好标志层。 东营组与沙一段的分界依据变化较大。在构造边部，以夹透镜状砂岩 的厚层泥岩的底为东营组与沙一段的分界线。由构造边部向构造高部位， 泥岩厚度急剧变薄。在构造高部位，有泥岩隔层存在的井，电性特征分界 1 0 中国 i 油大学( 华东) t 稃硕十学付论文第2 章精细油藏描述 明显，没有泥岩隔层存在的井，东营组与沙一段直接接触，感应、自然电 位等曲线分界不明显，但微电极和微电位突变( 沙一段增加1 1 5 欧姆米) ， 根据这一原则确定东营组底界，对1 6 口井的底界做了修改。 根据取芯井岩芯资料和砂体发育特征，东营组主砂体划分为两个小层， 两个油砂体分布较广，厚度稳定，油砂体之问有较稳定的泥质岩隔层。 2 1 3 沙一段储层精细对比，建立地层格架模型 在前人对比和划分的基础上，以单井剖面上的特殊岩、电特征为依据， 参考油水关系，对沙一段进行了精细对比细分砂体，建立了比较准确的油 藏地质模型。 细对比细分砂体的依据有： ( 1 ) 沙段与上覆东营组无论是泥岩接触或是砂岩接触，均显示为突 变，电性特征明显，分界清楚。 ( 2 ) 纵向上三个小层之问声波跳跃明显，分界清楚。 综合上述划分依据，沙一段纵向上划分为三个小层。 2 2 构造及断裂系统研究 应用地质、地震、测井和油田开发动静态资料相结合的方法，研究了 该区断裂系统、构造形态、储层微型构造及对油井生产和剩余油分布的控 制作用。单家寺油田区域构造形态为披盖在滨县凸起边缘自北而南向东营 凹陷延伸倾没的鼻状构造，受北北东向断层切割，鼻状构造分成东西两部 分。西为单2 断块，东为单1 0 断块。单1 0 断块属单家寺油田大型鼻状构 造的一部分，是一个由西向东南倾没的次一级鼻状构造。 中国石油大学( 华东) t 程硕七学何论文第2 章精细油藏描述 2 2 1 构造断裂系统 单1 0 断块主要由沿凸起边缘发育的l 号同生盆倾断层和单2 、单l o 断块分界的2 号断层及由l 号断层控制派生的3 、4 号断层构成的断裂构造 系统。 通过制作1 2 口井的合成地震纪录，准确标定出了馆陶组底面( 东营组 顶) 所对应的地震相位，并进行追踪解释，做了3 0 多条过主要断点井的连 井地震剖面，搞清了研究区的主要断层。在此基础上，我们又利用测井资 料进行校正，作过多井的断面图、利用地层对比的断点深度准确确定断层 位置，并通过进行补心高校正和井斜校j 下，完成微构造图3 4 张，油藏( 构 造) 剖面4 张。通过精细地层对比，共发现断点1 0 个，利用断点l o 个， 组合大小断层4 条，其中，一级断层1 条，二级断层l 条，三级断层2 条。 见表2 3 。 表2 - 3 单1 0 断块断层要素统计表 断 延伸 落差落实地震层断层 走向倾向长度钻遇井 名级别 ( m )程度显示 称 6 a n ) 1l 北东东南 2 26 0 7 0 1 2 5 、1 2 4 、1 0 7 3可靠清楚 南段北北东 北东1 0 - 0 - 3 0 、1 0 - 4 9 22 1 94 0 可靠清楚 北段北北西 东南1 0 5 9 1 0 一1 2 7 、3 2 3 33北东 东南o 8 1 2 - 1 9 可靠清楚 1 0 3 2 5 1 0 - 2 7 - l 、l o l l 43 北东西北 o 6l o 1 9 可靠清楚 1 0 2 3 3 从连井地震剖面追踪对比及各小层顶面微构造图分析，l 号断层是滨县 凸起与凹陷的分界断层，走向呈北东一南西向延伸，断面上陡下缓呈铲形， 由于受断层影响，沙一段在1 0 - 7 3 井附近形成了一个小断块。2 号断层是单 1 2 中国石油大学( 华东) t 稃硕七学付论文第2 章精细油藏描述 l o 和单2 的分界断层，沿单1 0 0 2 3 井单l o - 4 9 井一带分布，南段断层近 北北东向延伸，北段近南北向或北北西向延伸。断层北东、东南倾，落差 4 0 m 左右。3 号断层北东向延伸，延伸长度8 0 0 m ，向西北方向与2 号断层 相接，东南倾，断面较陡，落差1 2 1 9 m 。4 号断层北东向延伸，延伸长度 6 0 0 m ，西北倾，断面上陡下缓，落差l o 1 9 m 。 单1 0 断块断裂系统与| j f 人认识变化较大，除2 号断层基本相同之外， l 、3 、4 号断层都是本次研究确定的，而且落实程度高。 2 2 2 构造特征研究 单l o 断块属单家寺油田大型鼻状构造的一部分，形态单一，从平面上 来看，构成了一个由西向东南倾没的次一级鼻状构造，构造高部位，地层 相对平缓；腰部及翼部地层相对较陡。从纵向上来看，由于受东营组地层 厚度变化大的影响，馆陶组构造相对平缓，沙一段构造相对较陡。馆陶组 构造高部位地层倾角一般为2 3 0 ，构造腰部及翼部一般为4 4 6 0 。沙一 段构造高部位的倾角一般为3 5 6 0 ，构造腰部及翼部一般为8 1 0 0 。东营 组介于二者之问。 2 2 _ 3 储层微型构造研究 ( 1 ) 微构造研究 在精细地层划分对比基础上，通过进行补心高校正及斜井垂深校正， 建立了馆陶组2 4 个沉积时间单元，东营组2 个小层及沙一段砂体顶、底面 深度数据库和井位坐标数据库，利用a v t o c a d 绘图辅助设计软件采用2 m 等高间距绘图，并利用断面图、井对比断点数据，人工干预自动生成断层， 编绘了3 4 张砂体顶、底微构造图。纵览全区微构造图，本区微构造类型主 要有正向微型构造、负向微型构造、斜面微型构造。 1 3 中国石油大学( 华东) 工程硕十学侥论文第2 章精细油藏描述 ( 2 ) 微型构造的分布 本区共发育微型构造1 1 9 个，其中，正向微型构造5 6 个，负向微型构 造6 3 个。储层微型构造中，以小鼻状凸起和小沟槽较普遍，常相间出现， 即在构造高部位可存在负向微型构造，同样在构造低部位也存在正向微型 构造。 ( 3 ) 微型构造特征与剩余油分布关系 油藏投入开发以后，油藏的倾斜和起伏引起油、气、水的重新分异， 部分油由相对较低的负向微型构造区向较高的正向微型构造区运移。还使 一部分水与油做相反方向运移。因此，正向微型构造形成剩余油富集区， 负向微型构造形成高含水区。 单1 0 断块的生产实践也证明了储层微型构造对油、水再分配具有控制 作用。沙一段主要边水突进方向都属负向微型构造，反映了边水沿相对较 低部位窜流，负向微型构造区首先被波及。 2 3 沉积微相研究 2 3 1 储层沉积模型研究思路与方法 研究过程中，在全面收集以前各种分析化验资料的基础上，又重点取 样补充了一些分析化验资料。共绘制单井相分析图2 幅，连井对比相分析 图4 幅，沉积时间单元平面微相分布图2 9 幅，还有各类划相基础图件5 幅。 研究表明，单1 0 断块馆陶组主要发育曲流河和辫状河两种类型，并发育多 种微相。东营组和沙一段储层均为滨湖相沉积。 2 3 2 沉积特征 ( 1 ) 岩性特征 单l o 断块岩石颜色多样，泥岩颜色主要为灰绿色、绿灰色、浅灰色、 1 4 中国石油大学( 华东) 1 ：稗硕十学 奇论文第2 章精细油藏描述 灰色、杂色等，还有紫红、棕红、灰紫色等。砂岩的颜色为棕褐色。 砂岩成熟度低，灰岩以生物碎屑灰岩为主。单l o 断块馆陶组砂岩中石 英含量一般为3 7 4 2 ，长石含量一般为3 0 3 9 ，岩屑含量般为2 0 3 3 ；东营组砂岩中石英含量一般为4 2 4 6 ，长石含量一般为2 5 3 3 ， 岩屑含量一般为2 5 3 4 ；沙一段砂岩中石英含量一般为3 0 4 2 ，长石 含量一般为3 3 5 0 ，岩屑含量一般为1 5 3 0 。砂岩类型以长石砂岩、 岩屑质长石砂岩为主，次为长石质岩屑砂岩，不等粒砂岩。不稳定碎屑含 量高，矿物成分成熟度馆陶组一般为o 5 9 0 9 2 ，东营组一般为o 7 2 o 9 0 ，沙一段一般为0 4 3 0 6 7 ，普遍偏低，反映砂岩具有成分成熟度 低的特点。碎屑岩储层以砂岩为主，也有砾岩。单l o 断块储层，除了碎屑 岩外，还有灰岩和白云岩。 ( 2 ) 粒度结构特征 根据l l 口取心井1 2 8 1 个砂岩粒度分析统计，馆陶组砂岩分选性中等 偏差，分选系数一般为1 3 0 2 3 0 ，平均1 8 0 ，粒度中值一般为0 1 0 w o 3 5 m m ，平均o 1 6 m m ；东营组砂岩分选性以差为主，分选系数一般为1 3 1 3 1 5 ，平均1 9 2 ，粒度中值一般为o 1 0 0 4 8 m m ，平均0 2 4 r a m ：沙一段砂 岩分选性也是以差为主，分选系数一般为1 2 0 3 3 1 ，平均2 1 2 ，粒度中值 一般为o 1 0 o 5 0 m m ，平均o 3 4 m m 。总体上看，东营组、沙一段砂岩储层 分选以差为主，馆陶组中等偏差，馆陶组好于东营组和沙段。砂岩碎屑 颗粒磨圆普遍较差，多为次棱角状，少量为棱角状。 从概率图( 2 1 、2 2 ) 可见馆陶组全为跳跃和悬浮两个次总体，以两段式 为主，跳跃次总体含量高( 5 0 7 0 ) ，分选中等，在跳跃次总体和悬浮次 总体截点处形成一个过渡带，反映了沉积速度快和分异差的情况，为辫状 河心滩的重要特征。悬浮次总体含量低( 2 5 5 0 ) ，分选差。东营组为跳 1 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章精细油藏描述 跃和悬浮两个次总体，跳跃次总体含量一般为2 0 6 5 ，分选中等偏差， 在跳跃次总体和悬浮次总体截点处形成一个过渡带。悬浮次总体含量小于 3 0 ，分选差。沙一段以跳跃和悬浮两个次总体所形成的二段式为主，跳跃 次总体含量一般为3 0 5 0 ，分选中等偏差，悬浮次总体含量一般为4 5 7 0 ，分选差。沙一段搬运介质属牵引流，但流体流动密度较大，沉积速度 较快广最粗颗粒一经沉积下来，就很快为细粒物质所埋藏而不能发生滚动， 沉积物滚动次总体含量少。 累 积 百 分 数 碎屑颗粒粒级 图2 一l 馆陶组累计概率分布图 1 6 中国石油大学( 华东) 1 稃硕十学付论文第2 章精细油藏描述 9 9 9 9 9 9 9 9 9 累 积 9 5 百 9 0 釜8 ，0 。 ： 4 0 3 0 2 0 1 0 5 1 1 0 1 o 碎屑颗粒粒级 图2 2 沙一段累计概率分布图 34 ( 3 ) 沉积韵律 馆陶组砂岩单层，底部以中砂、细砂岩为主，向上变为粉细砂岩、粉 砂岩、泥质粉砂岩，顶部为粉砂质泥岩和泥岩，具明显的正韵律特征。东 营组和沙一段没有明显的韵律特征。 1 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章精细油藏描述 ( 4 ) 沉积构造 馆陶组砂岩下部发育板状、槽状交错层理、斜层理，中部为平行层理、 爬升层理、波纹层理，顶部泥岩呈块状或具水平层理。东营组和沙一段一 般为厚层块状，大多取芯井段含油程度高，层理难于辩认。局部见水平层 理和小角度斜层理。 ( 5 ) 泥岩特征 馆陶组泥岩颜色主要为灰绿色、杂色泥岩为主，有少量紫红、棕红等 颜色，部分泥岩中还含有黄铁矿，反映陆上淡水氧化环境和弱氧化还 原环境。泥岩中含植物根系、树干、叶等碎片，为典型的河流洪泛平原沉 积物，包括河漫沼泽、河漫湖泊沉积。 ( 6 ) 测井响应特征 馆陶组单砂体形态常见响应为箱形、齿化箱形；钟形、齿化钟形：漏 斗形、齿化漏斗形；低幅指形。东营组以开阔箱形、高幅指形为主。沙一 段多为开阔箱形，少为大的漏斗形。 2 3 3 沉积相及微相划分 综合岩性、古生物、电性等方面的特征，结合取芯井的单井相分析、 砂体厚度、砂体形态、平面展布、空间变化，对单l o 块馆陶组、东营组和 沙一段沉积相及微相进行了划分。对馆陶组曲流河和辫状河进行了详细的 区别、划分，将曲流河划分为4 个亚相7 个微相，将辫状河划分为3 个亚 相4 个微相，并将沉积机理相近的微相组合在一起，归纳为4 种主要微相 类型。 ( 1 ) 馆陶组河流类型、微相划分及垂向模式 单l o 断块馆陶组主要发育曲流河和辫状河两种类型，并发育多种微相。 曲流河：河床亚相边滩微相 t 8 中国自油大学( 华东) 1 + 稗硕十学付论文第2 章精细油藏描述 河道充填微相 堤岸亚相：漫滩微相 天然堤微相 决口扇微相 泛滥亚相：河漫平原微相 盆地亚相：湖沼洼地微相 辫状河：河道亚相：心滩微相 河道充填微相 道边亚相： 道间亚相：道间洼地微相 道间滩地微相 在具体研究过程中，根据生产需要，将沉积机理相近的微相组合在一 起，归纳为4 种主要微相类型。 主河道微相：河道充填、边滩、心滩等微相。 河道边缘微相：河道充填边部、道边微相。 漫溢微相：天然堤、决口扇、河漫滩。 泛滥平原微相：河漫平原、湖沼洼地、道间洼地、道间滩地微相。 ( 2 ) 东营组、沙一段沉积类型 东营组、沙一段均为滨湖相沉积，沙一段又可分为砂砾滩、生物碎屑 滩( 地) 。 2 3 4 沉积相、微相划分依据 ( 1 ) 馆陶组沉积微相特征 主河道微相：是河流相中砂体最发育【3 】砂体厚度最大的沉积相带，岩 性主要为含砾长石粗砂岩，长石中砂岩、岩屑质长石细砂岩。发育槽状交 1 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章精细油藏描述 错层理，单向水流斜层理、平行层理。水流流速大，河水最深，水动力最 强，砂岩分选中等，沉积物粒度粗，储层呈完整正韵律，泥岩夹层少，渗 透性好。自然电位和微电极曲线相对较平滑，自然电位负异常幅度大，微 电极曲线电阻值较高，幅度差大。 河道边缘微相：为河道主流线两侧能量相对较弱的相带，流速小，水 动力条件相对较弱。砂岩分选中等偏差，沉积物粒度比主河道微相细，岩 性主要为粉细砂岩和粉砂岩，发育单向水流斜层理和水平层理。自然电位 和微电极曲线幅度差较大，与主河道微相相比，略呈锯齿状。 漫溢微相：是河流中能量更弱的相带，岩性以粉细砂岩、粉砂岩和泥 质粉砂岩为主，纵向上砂岩与泥岩间互，层理以水平层理为主，见小型波 状交错层理。自然电位和微电极曲线幅度差小，呈齿状，水动力明显减弱。 泛滥平原相：岩性以泥岩和粉砂质泥岩为主，局部含粉砂岩。 ( 2 ) 东营组、沙一段沉积微相划分及基本特征 通过对东营组岩性、电性进行综合分析，东营组为滨湖边缘沉积。根 据砂岩粒度由构造高部位向边部由大变小的特征，将东营组进一步分为滨 湖含砾粗砂岩相和滨湖中细砂岩相两个基本微相。 通过对沙一段岩性、电性进行综合分析，沙一段滨湖相储层可进一步 分为4 个微相： 滨湖生物滩发育区：岩石类型主要为含生物含砾岩屑长石砂岩，砂质 生物碎屑灰岩、生物质砂岩交替出现，并见砾岩层。微电极曲线特征明显， 微电极比一般砂泥岩层明显增大，呈密集锯齿状。 滨湖生物潍较发育区：岩石类型与滨湖生物滩发育区基本相同，但生 物碎屑富集程度明显比滨湖生物滩发育区少，生物碎屑灰岩层数减少，厚 度变薄，电性特征也较明显，徼电极幅度稍微变小。 中国石油大学( 华东) 丁程硕十学位论文第2 章精细油藏描述 滨湖含砾粗砂岩、砾岩发育区：砂岩成熟度底，颗粒分选差，杂基含 量高、成分复杂。微电极曲线呈连续“刺刀状”。 滨湖中细砂岩发育区：岩、电相对均匀，岩石类型主要以中细砂岩为 主，夹含砾灰质砂岩或砂砾岩薄层，微电极曲线与一般砂岩基本相同，幅 度差较大，渗透性较好。 2 3 5 沉积微相平面展布特征 通过对大比例尺细分层系( 以沉积时间单元) 的沉积微相图分析可知， 馆陶组第三砂层组5 3 、5 2 、5 1 沉积期为曲流河沉积，河流方向基本为东西 向，4 2 、4 1 、3 、2 2 、2 1 为辫状河沉积，河流方向由东西向变为南北向，其 中4 2 、3 、2 1 沉积期辫状河发育，砂体分布范围广，厚度大。1 时间单元河 流类型由辫状河又转向曲流河，l 时间单元以一条南北向曲流河为主。 第二砂层组沉积期以发育曲流河沉积为特征，河流主河道方向为东西 向，并发育南北向支流，其中3 2 、2 1 层沉积期为河流发育期。 第一砂层组沉积期河流类型主要以曲流河为主，4 2 层沉积期为辫状河 沉积。河流方向基本为东北西南或南北向。4 2 、4 1 ，3 2 为河流发育期， 其中4 2 砂体分布范围广，厚度普遍较大。 整个馆陶组沉积时期河流类型呈现有规律变化，由早到晚河流基本类 型是曲流河辫状河一曲流河一辫状河一曲流河。 东营组主力含油层分为两个小层，分布范围广，厚度稳定。构造高部 位为滨湖含砾粗砂岩相，边部为滨湖中细砂岩相。 单l o 3 2 3 井单l o 1 1 3 1 井区、单1 0 1 3 1 7 井区和单1 0 2 1 9 井单 l o - 2 5 - 1 7 井区沙一段为滨湖生物滩发育区：单l o 3 3 1 井单l o 1 3 4 l 井一 线为滨湖生物滩较发育区；单1 0 0 2 3 井单1 0 7 井为滨湖含砾粗砂岩，砾 岩发育区；其它地区均为滨湖中细砂岩发育区。 2 l 中国石油丈学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章精细油藏描述 2 4 储层特征研究，建立储层微观模型 通过对1 1 口取芯井储层的薄片、扫描电镜、蝴射、铸体薄片、图 像分析、润湿性试验等项分析化验资料的研究，揭示了研究区储层主要特 征、储层成岩模式、储层结构模型。 2 4 1 储层岩石类型模型 根据薄片分析资料统计，馆陶组储层为砂岩，砂岩又以岩屑质长石砂 岩和长石砂岩为主，二者占分析样品数的6 9 左右，其次为长石质岩屑砂 岩占2 2 ，有少量岩屑砂岩占9 ；东营组储层以砂岩为主，还有砾岩，砂 岩占分析样品数的7 7 ，砾岩占2 3 。砂岩中以岩屑质长石砂岩和岩屑砂 岩为主，二者占分析样品数的8 6 ，其次为长石砂岩，占1 4 ；沙一段储 层岩石类型包括碎屑岩和碳酸岩盐两种，其中，以砂岩为主，占分析样品 数的5 2 ，砾岩占1 5 ，灰岩+ 云岩占3 3 ，砂岩主要为岩屑质