（地质学专业论文）射孔井地层压力预测及配套防喷工艺技术研究.pdf

ls 3 3 0 s7 盟孔挂地屋压应亟趔丞配奎堕喷王艺垫盔狃究 论文作者签名： 指导教师签名： 论文评阅人1 ： 评阅人2 ： 评阅人3 ： 评阅人4 ： 评阅人5 ： 答辩委员会主席： 委员1 ： 委员2 ： 委员3 ： 委员4 ： 委员5 ： t e c h n i qu eo fp e r f o r a t i n g w e l l s a u t h o r ss i g n a t u r e ： a o o 3 u p e i v i s 0 r 7 ss l g n a t u r e ： e x a m i n i n gc o m m i t t e ec h a i r p e r s o n ： e x a m i n i n gc o m m i t t e em e m b e r s ： d a t eo f o r a ld e f e n c e ： 0 6 1 1 2 0 1 0 脚旧盘i弘幽嬲l l 0 一盟0 一业 浙江大学学位论文使用授权声明 本学位论文作者完全了解盘姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交 本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月 日 浙江大学硕士学位论文射孔井地层压力预测及配套防喷工艺技术研究 致谢 本篇论文在资料调查和撰写过程中，得到了浙江大学地球科学系老师、同学和朋友 们的热心帮助。感谢我的导师陈汉林教授对我的精心指导，我的点滴进步都倾注着导师 的心血，他专注的学术作风和认真的工作态度将是我今后工作中效仿的榜样。还有我身 边工作的一些同事，他们在工作和生活上给予我关心和帮助，在此一并致以衷心的感谢! 同时，向在论文中被引用到其研究论文、论著以及其它研究成果的前辈和同行们致谢! 浙江大学硕士学位论文射孔井地层压力预测及配套防喷工艺技术研究 中文摘要 大庆油田经过5 0 年的开发，形成了多套井网共同开采，水聚驱共存的局面。造成 地层压力状况复杂多样，导致射孔施工时极易发生溢流、井喷等现象，针对此问题，开 展了射孔井压力预测研究。根据大庆油田在用地层压力计算方法及现阶段井网分布特征 分析，通过开展以预射孔井与邻井连通性、供油区域同一性、岩性和流体性质一致性判 断方法研究为内容的邻井确定方法研究，并结合地层压力的性质、计算方法适用性、 时间变化分析方法等邻井地层压力分析，确定了邻井与预射孔井之间地层压力的定量关 系，建立起了利用邻井压力预测待射孔井各层压力的预测方法；建立起了利用自然电位 测井曲线和声波测井曲线计算待射孔井各层压力的计算方法。改进了射孔防喷工艺技 术，开发研制出了电缆输送式多级可控射孔工艺技术；开发研制了轻便型电缆射孔防喷 器；制定了完善的射孔井防喷方案，优选综合应用各种防喷工艺，实现了射孔井防喷分 级管理，形成了一套适合大庆油田的射孔井压力预测及配套防喷工艺技术，对大庆油田 安全高效、绿色环保射孔施工具有重要的意义 关键词：射孔；地层压力预测；多级可控射孔；射孔防喷工艺 l l 浙江大学硕士学位论文 射孔井地层压力预测及配套防喷工艺技术研究 a b s t r a c t a f t e r5 0y e a r sd e v e l o p m e n t , d a q i n go i l f i e l dw a si nt h es t a g eo fm u l t i p l es e t so fw e l l n e t w o r k sp r o d u c i n gj o i n t l y , a n dw a t e ra n dp o l y m e rf l o o d i n gc o e x i s t e di nt h ef i e l d ，w h i c h c a u s e sc o m p l i c a t e df o r m a t i o np r e s s u r e ；a n ds o m ep h e n o m e n a , s u c ha s ，o v e r f l o wa n db l o w o u t o f e nh a p p e nw h e np e r f o r a t i n g t os o l v et h ep r o b l e m , t h es t u d yo np e r f o r a t i n gw e l l s f o r m a t i o np r e s s u r ep r e d i c t i o ni sc a r r i e do u t w i t hc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ft h e o r i g i n c h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n tf o r m a t i o ns a n d sa n dp e r c o l a t i o nc h a r a c t e r s ，t h ef o r m a t i o np r e s s u r e p r e d i c t i o nm e t h o df o rr e a d y f o r - p e r f o r a t i n gw e l l si s e s t a b l i s h e d u s i n gp r e s s u r ed a t ao f n e i g h b o r i nw e l l s ；a n dt h ec a l c u l a t i o nm e t h o df o rr e a d y - f o r - p e r f o r a t i n gw e l l si se s t a b l i s h e d u s i n gs pl o g g i n gc u r v e sa n ds o n i cl o g g i n gc u r v e s t h et e c h n o l o g yo fb l o w o u tp r e v e n t i o n d u r i n gp e r f o r a t i n gi si m p r o v e d ；w i r e l i n ec o n v e y e dm u l t i - s t a g ec o n t r o l l a b l ep e r f o r a t i n g t e c h n i q u ei s s t u d i e da n dd e v e l o p e d ；a n dap o r t a b l et y p ew i r e l i n ep e r f o r a t i n gb o pi s d e v e l o p e d t h ep e r f e c tb l o w o u tp r e v e n t i o np l a ni sm a d ef o rp e r f o r a t i n g ；a n dd i f f e r e n t b l o w o u tp r e v e n t i o nt e c h n i q u e sa r eo p t i m i z e da n da p p l i e dc o m p r e h e n s i v e l y , r e a l i z i n gt h e m a n a g e m e n ta td i f f e r e n tl e v e l sf o rp e r f o r a t i n gw e l l s b l o w o u tp r e v e n t i o n as e to ff o r m a t i o n p r e s s u r ep r e d i c t i o nm e t h o da n db l o w o u tp r e v e n t i o nt e c h n o l o g ya p p l i c a b l et od a q i n go i l f i e d h a sf o r m e df o rp e r f o r a t i n gw e l l s ，w h i c hh a sa ni m p o r t a n tm e a n i n gt ot h es a f e ，e f f i c i e n t ，a n d g r e e ne n v i r o n m e n t a lo p e r a t i o no fd a q i n go i l f i e l d k e y w o r d s ：f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i s ，f o r m a t i o np r e s s u r ep r e d i c t i o n ，m u l t i - s t a g e c o n t r o l l a b l ep e r f o r a t i n g ，p e r f o r a t i n gb l o w o u t p r e v e n t i o n i 浙江大学硕士学位论文射孔井地层压力预测及配套防喷工艺技术研究 目录 致谢 i 中文摘要 目次 1 序言1 1 1 研究的目的和意义l 1 2 国内外研究现状：1 1 3 当前研究中存在的问题和不足4 1 4 主要研究内容及思路5 2 研究区地质概况8 2 1 大庆油田地理位置8 2 2 构造8 2 3 储层1 0 2 4 油气水性质12 2 5 油藏13 3 基于邻井压力预测预射孔井地层压力方法研究1 5 3 1 邻井的确定方法研究15 3 2 邻井地层压力分析2 5 3 3 邻井与预射孔井之间地层压力的定量关系研究4 3 3 4 效果验证4 5 4 基于测井曲线的预射孔层压力解释与异常高压层判别方法研究5 l 4 1 自然电位法计算地层压力方法研究51 4 2 基于声波测井计算地层压力6 0 5 配套防喷射孔工艺技术研究6 8 5 1 配套防喷射孔工艺研究6 8 5 2 配套井控安全技术研究7 4 5 3 射孔防喷方案设计研究7 6 6 现场试验7 8 i v 7 结论7 9 参考文献8 0 作者简介8 1 v 浙江大学硕士学位论文 序言 1 序言 1 1 研究的目的和意义 射孔完井是油田勘探、开发中最常见的一种完井技术。该技术是在完钻、固井、洗 井后，下入射孔器，通过井下仪器和地面仪器操控，实现准确深度定位、起爆射孔器， 利用射孔弹爆炸产生的高温高压射流穿透套管及水泥环，并到达油层内一定深度，从而 在油层与油( 水) 井之间建立起有效的连通通道。大庆油田的油( 气) 水井完井几乎全 部采用射孔完井方案，但射孔施工能否顺利完成，要受射孔井的地层压力状况制约。如 果预射孔井的地层压力过高，会导致射孔过程中发生井喷，而中断施工。 大庆油田是一个早期注水开发的多层系非均质油田，储层沉积模式以大型叶状三角 洲及部分河流相为主，总厚度5 0 0 多米，由1 3 0 多个小砂层和泥岩交互而成，是一套典型 的非均质砂岩储层。长垣北部的喇嘛甸、萨尔图、杏树岗油田自上世纪八十年代已开始 大规模注水开发，在注水开发过程中，油水分布、运动规律更加复杂，油层压力除受注 采井平面分布影响以外，还受到砂体的分布范围、延伸方向、物性差异等诸多因素的控 制，地层压力在横向上和纵向上均存在较大的差异。如果在射孔前对预射孔目的层的 地层压力不清楚，地层压力相对较高的小层被先打开，再继续后续射孔施工时，射孔液 会大量溢出井口，导致井内压力失去平衡，出现井涌或井喷。如果被射开的小层是异常 高压层，射孔后会出现严重井涌或井喷事故。据统计近几年每年大约有1 5 0 0 口井射孔中 途发生溢流、井涌或井喷事故，产生了大量废水、废液、废气，轻者污染井场，重者污 染草原、农田、水域、建筑物等。因此射孔层的地层压力是决定射孔工艺能否安全完成 的关键因素之一。 本项目根据油田的实际情况开展射孔前的地层压力预测研究，攻关配套的防污染射 孔工艺技术，提高无污染射孔作业现场施工水平，解决射孔作业过程中的污染问题，实 现绿色环保射孔作业，提高射孔作业技术水平。 1 2 国内外研究现状 在地层压力预测上国内外大的石油公司都非常重视，国际上所有的石油公司都投入 一定的资金和人员力量，如s h e l l ( 壳牌) ，e x x o n - m o b i l ( 埃克森美孚) ，b p ( 英国石油 公司) ，c h e v r o n t e x a c o ( 雪佛龙德士古) 等。尤其是在钻井行业，一些专业钻井公司及 技术服务公司也常拥有自己的专门压力预测机构。自从六十年代后期地层压力预测被提 浙江大学硕士学位论文序言 出以后，已经发展出许多预测方法，但其中应用最广泛的方法是e a t o n ( 伊顿) 法，其它 方法多有区域上的局限性。如法国e l fh q u i t a i n e ( 埃尔夫阿奎坦公司) 所发表的压 力预测手册即采用e a t o n 法。美国德州农工大学( t e x a sa & mu n i v e r s i t y ) 的压力预测课 程只教授伊顿法陋1 。 目前国内在地层压力预测的研究上作了大量工作，主要是采用地质、物探、测井、 钻井、测试、分析化验等方面资料，在研究上综合应用构造地质学、沉积学、储层地质 学、层序地层学、应用渗流力学、应用地球化学、应用地球物理学、石油地质学等多学 科中先进的理论，采用多学科交叉、多种方法相结合，综合运用计算机处理识别分辨技 术等手段，对油气成藏条件进行综合定量模拟，对盆地进行区带和圈闭评价精细地质研 究n 1 。 华北石油管理局钻井工艺研究院经优选国内外流行的探井地层压力计算方法所建 立的一套软件系统，经过几年来的不断补充和完善，目前已经在华北油田的钻井设计中 得到广泛使用，可以替代国外流行的地层压力预测检测软件心1 。 吉林油田主要是应用中油股份公司勘探生产分公司统一为各油田配备行业公认比 较优秀的美国k n o w l 2 e d g es y s t e m s ，i n c 的地层孔隙压力、破裂压力预测软件 ( d ri ll w o r k s2 0 0 5 ) ，录取声波时差、电阻率、密度和自然伽马等测井资料，进行综合 分析计算，建立合理正常地层压力趋势线与确定不同区块伊顿常量等主要地质参数取值 范围等，逐步形成了适合于吉林油田油藏开发特点的压力预测技术阳1 ，该项技术在钻井 中得到广泛应用，取得了一定效果。 在大庆油田，利用裸眼井的完井电测曲线对油层孔隙压力进行预测这一项技术开始 于8 0 年代初期h 1 。 1 9 8 1 年常明沏提出了利用声波时差孔隙度与电阻率孔隙度两种孔隙度解释存在的 偏差来估算水淹层的地层压力的方法，经过验证，对于低压层，达种方法存在较大的误 差，且需要人为地确定一个参考压力层，并将其压力系数视为1 0 。参考压力层的选取 需要有一定的工作经验，存在较大的人为因素d 1 。 1 9 8 4 年徐连贞等在常明沏的基础上提出了采用自然电位和声速两条曲线进行调整 井地层压力估算的方法，将过滤电位的形成机理运用到孔隙压力解释中，但在数学模型 中没有真正体现出过滤电位与压差的相关性，没有把泥浆液柱压力作为参考，仍然是人 为地确定参考压力层。数学模型是直接采用数值回归方法得出的简单多项式，公式中的 2 浙江大学硕士学位论文序言 参数没有确切的物理含义，当计算出现偏差时，很难对其进行校正，极大地影响了解释 精度h 1 。 1 9 9 7 年郭军提出了采用声波时差和微电极曲线对调整井地层压力进行计算的方法， 该方法没有考虑到泥浆液柱压力对声波时差的影响和岩性的影响拍1 。 2 0 0 5 年高志华等提出了以调整井地层压力与常规测井曲线的关系以及目前常用的 调整井地层压力预测方法为基础；以保证开发井钻井成功率的“滚动开发”基本原理为 技术思想，提出了适合于大庆长垣南部各油田调整井钻井的调整井地层孔隙压力动态 预测方法n 1 。 1 3 当前研究中存在的问题和不足 1 3 1 预射孔层压力预测上存在的不足 大庆油田是一个典型的陆相油田，非均质性强，由于分层注采的开发，使压力体系 变得极为复杂，尽管在地层压力预测研究方面取得了许多重要成果，但国内外各油田的 压力预测方法不能直接应用于大庆油田的射孔层位压力预测，本油田的各种压力预测方 法在应用中的具有局限性，在射孔完井施工中，还没有系统的射孔压力预测方法。 1 3 2 配套防喷射孔工艺上存在的不足 随着油田开发形势的发展，一些主力厚油层产量在逐渐递减，为了保持原油稳产， 一大批薄油层相继投入开发。由于单井射孔小层薄、层位多、层间跨距大，且单次射开 的油夹层厚度不超过4 m ，这就导致电缆输送射孔起下射孔枪次数逐渐增多，最高可达 3 0 一4 0 次，由于多次起下电缆的抽汲作用将诱发井喷。如果开发一种新型射孔工艺方法， 将多个层位对应的多组射孔器，按油层压力高低顺序组装在一起，用电缆一次输送到井 下，通过上提或下放电缆对井下不同深度的射孔层位进行多次选择性射孔，先打开压力 较小的层位，后打开压力较高的层位，可以起到提高工效，降低污染的目的。 1 3 3 配套井控安全技术存在不足 国外井控和相应配套技术十分完善，但这种复杂而昂贵的设备以及施工速度还不太 适合于大庆射孔施工的现状，迫切需要一种轻便，快捷的井口防喷控制装备。 1 3 4 防喷设计方案存在不足 由于射孔前不知道预射孔井地层压力，不能完全根据射孔层位的地层压力情况制定 系统的射孔完井防喷设计。在射孔防喷设计中只是参照钻井情况和以往区块射孔情况进 行简单防喷方案设计，这样做出防喷设计存在以下问题。 浙江大学硕士学位论文序言 首先，射孔防喷设计不准确，在施工中要根据现场射孔施工实际情况进行调整，比 如某区块、某口井在射孔施工过程中发生了井涌或井喷事故，已经造成环境污染后果了， 再临时更改施工设计，重新设计防喷工艺方案。这样既已污染了环境，同时又影响生产 进度。 其次，由于对各射孔小层压力分布情况不清楚，射开射孔层位的顺序不是按压力高 低的顺序排列，而是按方便施工由下到上依次射开各射孔小层位，这样就出现高压小层 可能被先射开，发生井涌、井喷而中断施工。如果射孔前能预测射孔小层的地层压力， 可以根据地层压力大小制定方案设计，采取按压力高低排列射孔次序或其它防喷工艺技 术。 1 4 主要研究内容及思路 1 4 1 射孔层位地层压力预测方法研究 1 4 1 1 利用邻井压力预测预射孔井压力方法研究 ( 1 ) 邻井的确定方法研究 通过开展射孔井与邻井的相互连通性、供油区域同一性、岩性和流体性质一致性判 断方法研究，明确作为预测射井地层压力的邻井的确定方法。 ( 2 ) 邻井地层压力分析 地层压力性质研究 研究全井压力与分层压力的关系，明确用以预测射井目的层地层压力的邻井地层压 力类别( 全井压力或分层压力) 。 地层压力计算方法适用性研究 研究造成三次加密井和聚驱井地层压力偏低的因素，提出现阶段三次加密和聚驱井 进行地层压力评价的可行方法。 地层压力时间变化分析 研究邻井地层压力的时间变化分析方法，明确邻井地层压力用以预测射孔井地层压 力的适用性。 ( 3 ) 邻井与预射孔井之间地层压力的定量关系研究 研究邻井与预射孔井之间地层压力的定量关系，根据此关系，定量预测射孔井地层 医如 1 4 1 2 利用测井曲线对预射孔层压力解释及判别异常高压层方法研究 4 浙江大学硕士学位论文序言 通过对自然电位和声波测井的原理及曲线特征分析，寻找利用测井曲线预测预射孔 井压力的方法。 1 4 2 配套防喷射孔工艺技术研究 ( 1 ) 配套防喷射孔工艺研究 开发一种可以将多个射孔器按压力高低顺序组装在一起，一次下井按压力由低到 高逐次选择性射开多个油层的新型射孔工艺，提高功效。 【2 ) 配套井控安全技术研究 根据目前国内外的射孔防喷状况，结合大庆射孔业的实际，开发出适合射孔生产运 行的防喷控制装备。 ( 3 ) 射孔防喷方案设计研究 根据压力预测结果，优选防喷控制器，综合运用各种射孔工艺，建立系统的射孔防 喷方案体系。 1 4 3 研究思路 大庆油田从正式投入开发就录取了压力测试资料，“七五”期间大庆油田建立了油 藏动态监测系统，对油水井测压比例进行了明确的要求，并要求测压井点固定，目前这 些测压资料在计算机中进行了存贮，并且每口井在射孔前都录取测井资料，可以满足该 项研究的资料需要；另外，前期作了大量的调研，进行了详细的技术论证，开展了预研 工作；同时，国内外的一些研究成果可以作为参考借鉴。因此，完成本项目研究成果具 有一定的可行性。其技术路线见图1 1 浙江大学硕士学位论文 序言 1r 射孔宦套 配套 防噎防喷 井控 方素射孔 安奎 设计工艺 技术 研究研究 研究 _ 1 先威 图1 1 技术路线图 6 东向展布，长7 5 0k m ，宽3 3 0 3 7 0k m ，面积 图2 1 大庆地理位置 约2 6 2 6x1 0 4 k i n 2 。目前大致以吉林和黑龙江省的 分界线将盆地划分为南部和北部，南部面积约1 3 6 1 0 4 k m 2 ，北部面积约1 1 9 5x1 0 4 k m 2 。 具体界限是：从镇费与泰来之间的省界向东到嫩江，沿嫩江向南东方向顺流而下到与第 二松花江的交汇处，再折向东沿松花江到拉林河口，溯拉林河向南东方向上行直到盆地 东部边界陟1 。 2 2 构造 2 2 1 构造形态 松辽盆地的形成和演化经历了热隆张裂、裂陷、坳陷和萎缩褶皱四个阶段。沉积盖 层可划分为深层的同裂谷期断陷构造层和中浅层的裂后坳陷构造层。中浅层的裂后坳陷 构造层共划分为6 个i 级构造单元( 中央坳陷区、西部斜坡区、北部倾没区、东北隆起 区、东南隆起区和西南隆起区) 和3 2 个i i 级构造单元。 大庆油田位于中央坳陷区内的大庆长垣，是二级构造带控制的整体含油大油田。 中央坳陷区基底为古生界或前古生界变质岩。沉积厚度可达7 0 0 0 1 0 0 0 0 m 。在盆地 发展过程中长期处于沉降中心，从侏罗系至第三系基本上均较发育。为长期发育的继承 性凹陷，生储油条件良好，多套成油组合发育完整。 7 浙江大学硕士学位论文研究区域地质概况 大庆长垣是中央坳陷区中部的一个正向二级构造带一一大型背斜构造带( 图2 2 ) ， 位于中央坳陷区内的齐家一古龙凹陷与三肇凹陷之间，邻近青山口组和嫩一段的生油中 心，整个长垣都在有利生油区范围内，油源丰 富。大庆长垣总体呈北东向展布，构造轴向为 北2 0 0 东，具有北窄南宽的特点，其上有8 个 背斜局部构造，自北而南是喇嘛甸构造、萨尔 图构造、杏树岗构造、南太平屯构造、北太平 屯构造、高台子构造、葡萄花构造、敖包塔构 造等，各局部构造之间以鞍部相连，- 1 0 5 0 m ( 葡 i 组顶部) 构造等高线把它们统一圈闭起来， 闭合面积达2 5 0 0 k m 2 ，十分有利于油气聚集例。 8 个局部构造形成7 个油田。长垣北部喇 嘛甸、萨尔图、杏树岗三个油田处于大型复合 三角洲部位，砂岩发育，具有大面积大幅度的 背斜构造，且其闭合高度低于含油高度，使除 局部构造高点含油外局部构造间鞍部也含油， 图2 2 松辽盆地构造图 形成了由二级构造带控制的真有统一油水界面的大型块状背斜油藏。长垣南部太平屯、 高台子、葡萄花、敖包塔四个油田油气聚集的因素要复杂些，但总的还是受构造控制， 但因砂岩较薄，受断层切割后，各断块问油水界面差异较大，形成被断层复杂化的层状 背斜油藏p 3 。 本次研究关注的是萨尔图构造。 萨尔图构造是大庆长垣北部的一个短轴背斜，构造轴线北东1 8 。，南北长3 2 k m ， 东西宽1 2 2 0 k i n 。葡一组油层顶部海拔- 6 3 2 2 m ，p ) , - 8 7 5 m 构造等高线形成圈闭，闭合 面积为1 4 7 5k m 2 ，闭合高差2 4 2 8 m 。东翼缓，倾角3 。一5 。，西翼陡，倾角3 0 - 2 3 。 南北两端以鞍部与杏树岗背斜和喇嘛甸背斜相连，形成统一的含油面积。 2 2 2 断层 到目前共认识了1 7 0 条断层，断层的性质均为正断层。断层走以向北西向为主，少 数为北东向，断距不大，一般垂直断距5 0 io o m ( 已发现断层缺失最大的是南2 - i - 2 8 井，断距是1 7 0 8 m ，断失了葡i ii 层一高3 0 层) 。断层延伸长不大，一般小于4 k m ( 延 3 浙江大学硕士学位论文研究区域地质概况 伸长度最大的断层是位于萨南开发区的17 0 号断层，长度为6 9 2 0 m ) ，远小于油田含油面 积长、宽幅度，断层没有破坏油层，油田仍为一个统一的水力系统。断层倾角般在4 5 。一 6 5 0 ，有上( 嫩江组4 段) 下( 油层) 大，中间( 嫩江组2 、3 段厚层泥岩) 小的规律。 断层的断距在平面上中间大、两端小，未发现水平位移迹象，说明断层是沿破裂面下落 而成。断层取心资料初步证明了断层附近未发生强烈破碎，从地层对比发现，紧接断面 上下地层与邻井地层对比仍属正常，说明不存在较大的破碎带，只有小的牵引现象和产 生了一些裂隙，未发现断层泥质的充填物，也无残余油迹。油田开发动态资料初步证明， 未发现注入水沿断层快速水窜现象，而大多数断层起遮挡作用，只个别或局部发现断层 两侧窜通。 2 3 储层 萨尔图油田储层主要分布在白垩系下统地层中，属大型河流一三角洲沉积，沉积类 型多，非均质性严重。对储层的认识，随开发实践和科学技术的发展在不断的提高。 2 3 1 储层沉积模式 通过对萨尔图油田细分沉积相研究，储层沉积模式可分为1 1 种类型： 一是辫状河砂体沉积模式。萨尔图油田西部葡i2 ，时期发育了大型低弯度的砂质辫 状河，砂体规模大，发育有心滩微相和漫滩微相，宽度大于4 k m ，厚度多为4 9 m 。 二是曲流河砂体沉积模式。以萨中一萨北东部葡i2 ：时期和萨中西部葡i2 ，时期最 为典型，河道砂体规模比较宽大，复合曲流带宽5 1 0 k m 以上，厚约4 9 m ，具有点坝 正渐变层序。 三是低弯曲分流河道砂体沉积模式。以萨中一萨北葡i1 时期最为典型，砂体仍以 侧向加积为主，在河道最后废弃的位置上充填的是垂向加积产物，砂体形态为一低曲折 的略窄条带状，宽度多在l k m 以内，厚度3 7 m ，层内薄泥质夹层数量有所增加，呈倾 斜或水平分布。 四是顺直型分流河道砂体沉积模式。以萨中北一区断西葡i1 时期和萨中一萨北萨 i i1 5 + 1 6 时期为典型，其规模十分窄小，厚度为1 5 m ，宽度3 0 0 5 0 0 m ，剖面呈顶平下 凸或双凸的透镜状。 五是分流间砂体沉积模式。主要分布在泛滥一分流平原上，是由河流决口、泛滥的 垂向加积作用形成的垂向加积物质，主要有天然堤、河漫滩、决口扇，决口水道等砂体， 单砂层厚度较薄，一般小于2 m ，旋回性不明显，以微细交错、波状及水平层理为主。 9 浙江大学硕士学位论文研究区域地质概况 六是三角洲内前缘枝状砂体沉积模式。主要分布在萨尔图油田非主力油层，以萨北 萨i i l 8 时期为典型，水下分流河道砂体较窄小，平均2 5 0 m 宽左右，水道砂体之间被大片 泥质岩充填，仅有少量小型决口沉积和溢岸沉积物。 七是三角洲内前缘枝一坨过渡状砂体沉积模式。主要分布在萨尔图及葡二组非主力 油层，以萨北萨i i4 时期为典型，呈现出窄条带状，厚度在1 4 m 之间，近9 0 左右砂 体的宽度小于1 2 0 m ，平均只有1 1 5 m ，主体席状砂的厚度多为在1 0 2 0 m ，与水下河道 共同组成了砂体的骨架。 八是三角洲内前缘坨状砂体沉积模式。主要分布在萨尔图及葡二组非主力油层，以 萨北葡i i1o 中部时期为典型，这类砂体中残留的水下河道砂宽度变化较大，厚度1 6 m 变化不等，表现为局部加厚的坨状，席状砂厚度相对均匀，砂岩厚度一般在0 8 2 5m ， 主体席状砂成条带状与厚砂岩相连。 九是稳定型外前缘席状砂体沉积模式。主要以萨中北一区断东萨i4 + 5 为典型，表 内席状砂的厚度相对均匀，一般在1 2 m 之间，砂体钻遇率大于7 0 ，表外层和尖灭区 局部充填于表内席状砂之间。 十是过渡型外前缘席状砂体沉积模式。主要以萨中北一区断西萨i3 时期为典型， 砂体钻遇率一般在5 0 一7 0 ，呈南北向条带状分布。 十一是不稳定型外前缘席状砂体沉积模式。以萨北萨i i9 时期为典型，砂体钻遇率 小于5 0 ，砂体呈条带状、透镜状不连续分布，大多数席状砂侧向延伸长度小于2 0 0 m ， 由物性极差的泥质粉砂岩和细粉砂岩组成。 由于储层沉积类型多，同一口井可钻遇多种类型油层，同一个油层平面上相变大， 非均质性严重，造成油田开发中层间、平面、层内矛盾突出。 2 3 2 储层岩性、物性 萨尔图和葡萄花油层的岩性很相似，由长石及石英细砂岩和粗粉砂岩组成，长石含 量3 5 4 6 ，平均4 0 ；石英含量2 4 一3 6 ，平均3 0 ；岩块含量6 一1 6 ， 平均10 ；泥质含量5 一1 7 。高台子油层长石含量约为3 9 4 0 ，石燃3 6 3 8 ，其它碎块约1 5 17 。 根据颗粒分析资料，储油层的粒度很细，中、细砂一般占碎屑颗粒6 0 7 0 ，分 选系数小于2 0 ，分选较好。萨、葡油层中砂占1 一3 ，细砂占3 5 4 5 ，粗砂占 16 一2 4 ，细粉砂占2 5 一3 0 ，泥质占5 10 。从平面上看，从北往南岩石颗 l o 浙江大学硕士学位论文研究区域地质概况 粒变细，中、细砂含量减少，粉砂含量增加；从纵向看，葡i 组油层岩石颗粒较粗，中 砂含量增加，而高台子油层岩石颗粒变细，粉砂含量明显增加。粒度中值统计结果，萨 葡油层平均直径为0 1 0 1 6 r a m ，高一组平均直径为0 0 7 0 1 m m 。 萨、葡油层胶结物含量少，以泥质为主，泥质含量占6 3 1 1 3 ，渗透性好的 油层泥质含量在5 以下，自北向南泥质含量增加。碳酸盐类胶结物含量很低，一般为 1 6 ，胶结类型均为接触式。高台子油层胶结物以粘土矿物为主( 伊利石、高岭土) ， 钙质粉砂岩和介形虫发育，胶结较萨、葡油层致密。 葡萄花油层有效孔隙度在2 2 8 一2 7 2 之间，平均为2 5 7 ，萨尔图油层有效 孔隙度在2 2 8 一2 8 4 ，平均为2 5 5 ，高台子油层有效孔隙度在2 1 一3 0 ，平 均为2 5 0 ，比萨、葡油层要差，在纵向上高一组和高三组比高二组和高四组要好。 萨尔图油田各油层组、小层之间的渗透率变化比较大，油层的最高空气渗透率达 5 0 0 0 6 0 0 0 m 2 ，低的只有几十p m 2 。 葡萄花油层有效渗透率在4 6 1 5 2 4 “m 2 之间，平均为5 2 0 “m 2 ，萨尔图油层有效渗 透率在7 1 9 9 2 “m 2 ，平均为4 5 0um 2 ，从南到北交好，同时在构造轴部较好。高台 子油层有效渗透率较低，高一组和高三组为5 0 5 0 0um 2 ，高二组和高四组一般为2 5 1 5 0u m 2 。萨尔图油田油层渗透率变化的是油层渗透率随油层有效孔隙度的增加而增加； 油层渗透率随油层中细砂粒百分含量的增加而增加；油层渗透率随油层泥质含量的增加 而减少；油层渗透率随油层含油产状的变好而变好。 在油田轴部原始含油饱和度一般在7 1 一7 7 之间，油田北部在7 2 一7 7 之间， 油田南部在7 1 一7 2 之间，靠近油田边部接近油水接触面的油层其含油饱和度在5 7 一6 4 之间。从平面上看，构造轴部的油层原始含油饱和度高于构造翼部地区；自北 往南油层原始含油饱和度逐渐降低。 2 4 油气水性质 2 4 1 原油性质 萨尔图油田原油属石蜡基原油，具有三高( 黏度高、凝固点高、含蜡量高) 特点。 原油性质在构造上变化是轴部较轻，两翼较重。在全油田的变化是南部较轻，北部较重。 地面条件下：萨尔图油田原油相对密度为0 8 5 8 3 ，黏度为1 9 7 8m p a s ，含腊量 2 3 5 6 、含胶+ 沥青量13 0 0 ，凝固点2 4 4 c 。 油层条件下：开发初期对1 13 口井高压物性取样测定结果，原油相对密度为0 7 9 4 ， 浙江大学硕士学位论文研究区域地质概况 黏度9 4m p a s ，原始气油比为4 5 0m 3 t ，溶解系数0 4 4 6 ，体积系数1 1 2 1 ，压缩系数 9 6x10 - 4 | m p a ， 2 4 2 天然气性质 萨尔图油田天然气组分以甲烷为主，含量在8 0 以上，乙烷以上含量为1 1 一1 5 之间。各油层组具体情况详见表2 1 。 表2 1萨尔图油田油层气性质统计表 项目 甲烷乙烷以上酸性气体氮气 比重 ( c h 4 ，)( c 2 1 i 6 )( h 2 s + c 0 2 )( n 2 ) 层盘 萨尔图 8 4 7 21 2 6 70 9 91 5 8o 6 7 8 1 葡萄花 8 5 0 31 1 4 2o 8 02 7 50 6 6 5 8 高台子 8 0 7 81 5 3 60 8 42 4 20 6 8 4 0 注：摘自大庆石油管理局第一采油厂志( 第一卷1 9 6 0 年一1 9 8 3 年) 2 4 3 油田水性质 萨尔图油田的油田水水型单一，均属于重碳酸钠型( n a h c o ，) ，矿化度中等。其中氯 离子含量1 7 1 2 2 5 1 8 9 8 2 4m g 1 ，总矿化度6 6 1 1 0 1 7 7 5 5 0 2m g 1 ，p h 值范围8 0 8 9 ，表2 2 。 表2 2萨尔图油田油层水性质统计表 攫目 离子含量，m g l 总矿化度 p h 值 水型 层岔 k + + n a +c a - m g + + s 0 2 h c 0 3 。c 0 3 卜 c l 。m g l 萨尔图 2 2 3 8 8 21 2 55 1 28 3 62 4 0 8 7 61 5 7 5 21 8 9 8 2 486 7 2 8 2 0 重碳酸钠 葡萄花 2 2 2 5 3 78 7 64 3 41 8 0 22 2 5 7 6 41 9 8 1 71 8 9 6 5 08 26 6 1 1 0 1 重碳酸钠 高台子 2 6 1 2 7 35 3 32 4 37 7 6 22 8 3 0 13 5 0 1 8 1 1 7 1 2 2 58 97 7 5 5 0 2 重碳酸钠 注：统计目大厌长垣北鄂喇嘛甸严不田杏树岗油田试油成果表1 9 7 8 年 2 5 油藏 2 5 1 压力与温度 2 5 1 1 原始地层压力 根据探井和油田开发初期生产井测得的油藏原始压力资料表明，在油藏内同一海拔 高度下其原始压力是基本一致的，各井点折算到基准面( 海拔- 1 0 0 0 m ) 皆为1 2 0m p a ， 压力梯度为每1 0 0 m 变化o 8 2m p a 。 浙江大学硕士学位论文 研究区域地质概况 2 5 1 2 饱和压力 油田开发初期，根据5 0 口井下取样高压物性试验研究，证明萨尔图油田是一个低 饱和油田，饱和压力自北向南逐渐降低，萨尔图油层原始地层压力为9 6m p a ，饱和压 力为8 7 m p a ，葡萄花油层原始地层压力为1 0 5 m p a ，饱和压力为9 2 m p a ，原始地层压力 与饱和压力比较接近，地饱压差只有0 9 1 3 m p a 。从北向南地饱压差逐渐增高，萨尔 图油层由0 9 7 m p a 增至2 3 7 m p a ，葡萄花油层由0 9 4 m p a 增至2 3 4 m p a 。 2 5 1 3 油藏温度 萨尔图油田在1 0 0 0 m 深处原始地层温度平均为4 5 。地温梯度约为3 5 1 0 0 m ， 而且从北向南有增高的趋势。 2 5 2 渗流特征 2 5 2 1 储层润湿性 大庆油田原始润湿性属于优先亲油的非均匀润湿性，润湿性与渗透率存在一定关 系：空气渗透率小于3 0 0 n 1 2 的油层一般是偏亲水的，空气渗透率大于12 0 0 1 1 1 2 的油层 一般是偏亲油的。这种规律性变化主要受束缚水饱和度影响随着渗透率降低，泥质含量 增高，束缚水饱和度也增高。当束缚水饱和度增加到2 5 3 0 以后，油层润湿性由亲油 向亲水转化。油层水淹后，岩石润湿性发生转化，根据6 口密闭取心井的5 5 块水淹层 岩样的润湿性测定资料表明，水淹层岩石的润湿性发生了明显的变化，已由偏亲油的非 均匀润湿性转变成偏亲水的非均匀润湿性。含水饱和度大于6 0 的岩样，将全部转变成 亲水的。 2 5 2 2 毛细管压力曲线特征 先后选取了萨1 6 6 井，中检3 - 2 2 井，北2 - 1 - 1 5 1 井的葡一组和萨三组油层岩样1 6 块，测定了油水毛管压力曲线，测定了南2 - 5 - 检3 2 井的部分岩样。图2 3 表示了不同 流体和不同渗透性对毛细管压力曲线的影响。 8 一不同流体、同一岩石的毛细管压力曲线b 一同一流体、不同岩石的毛细管压力曲线 图2 3 不同渗透性、不同流体毛细管压力曲线 注：摘自采油地质工程2 0 0 3 年 浙江大学硕士学位论文 研究区域地质概况 2 5 2 3 油水相对渗透率曲线特征 不同渗透率油层的油水相对渗透率曲线特点不同。高渗透率油层相对渗透率曲线的 束缚水饱和度不高，油相对渗透率随含水饱和度增加而下降，水相相对渗透率则逐渐上 升。油水两相相对渗透率曲线以交叉点分开，基本呈对称形状( 图2 4 ) 北卜丁卜检 2 5 4 井6 1 号岩心束缚水饱和度为2 1 ，残余油饱和度为2 4 8 ，残余油时水相相对 渗透率为0 8 5 0 ，油水两相交点饱和度4 5 o ，油水两项跨度为4 7 8 ，含水9 8 时驱 油效率为3 8 3 ，最终采收率为6 6 0 。 图2 4 萨尔图油田各类油层相对渗透率曲线 注：攮自北1 一丁1 捡2 5 4 井油水相对渗透率曲线公报1 9 9 2 年7 月 高渗岩心号6 1 ，k - 6 0 2 m d ；中渗岩心号9 7 ，k - 1 6 5 m d ：, 低渗岩心号3 1 1 ，k - 2 2 s 1 ) 中渗透率油层随着含水饱和度的增加，水相曲线上升很快，油相曲线下降也快，北 卜丁卜检2 5 4 井9 7 号岩心的相对渗透率曲线代表了这种类型的曲线。束缚水饱和度为 3 3 7 ，残余油饱和度为2 1 9 ，残余油时水相相对渗透率为o 8 8 0 ，油水两相交点饱 和度5 3 5 ，油水两项跨度为4 4 4 ，含水9 8 时驱油效率为4 4 9 ，最终采收率为 6 7 0 。 低渗透率油层随着含水饱和度的增加，水相相对渗透率平缓上升，油相相对渗透率 急骤下降。北1 一丁1 一检2 5 4 井3 1 1 号岩心的相对渗透率曲线代表了这种类型的曲线。 束缚水饱和度为4 7 3 ，残余油饱和度为2 1 8 ，残余油时水相相对渗透率为0 5 1 5 ， 油水两相交点饱和度6 2 0 ，油水两项跨度为3 0 9 ，含水9 8 时驱油效率为3 9 ， 最终采收率为5 4 0 。 1 4 浙江大学硕士学位论文利用邻井压力预测预射孔井地层压力方法研究 3 基于邻井压力预测预射孔井地层压力方法研究 大庆油田正式投入开发后就开始录取油水井地层压力资料，“七五”期间大庆油田 建立了由厂、地质大队、采油矿三级管理的油藏动态监测系统，测试技术逐步发展完善， 试井技术从自喷条件向机采条件转变，并逐步实现自动化、数字化。在此期间大面积推 广了环空测压和电泵阀测压技术，解决了抽油机井和电泵井实测压力问题。1 9 8 8 年，全 面推广静液面自动监测技术，1 9 9 8 年全面推广了存储式电子压力计，测压资料实现数字 化