（石油与天然气工程专业论文）韦2断块细分层酸化工艺技术的研究与应用.pdf

韦2 断块细分层酸化工艺技术的研究与应用 汤元春( 石油与天然气工程) 指导教师：张责才( 教授) 马欣本( 教授级高工) 摘要 针对江苏油田韦2 断块油藏小层多、央层薄、非均质性强，笼统酸化 效果差的特点，从低渗、薄互层、非均质性油藏实际情况出发，依据p n d 和s o r 测试结果，结合油井生，“动念，优化选择分。：酸液及具添加剂；丌 展细分层酸化增产机理研究，量化施工参数与增产天系，以细分层酸化为 基础，结合油水井具体特点歼展了细分一定位、细分一卡堵水、细分一逆向布 酸、细分一强酸强采等多项技术综合应用，达到坼并增油降水的效果；并将 细分定位、细分管村、多层多段酸以及小层段施j 【技术与复杂小断块油减 特点结合，建立和完善非均质、薄互层油藏细分层酸化工艺技术；针对低 压、低渗油藏酸化后残酸返排困难，研究与应用r “链式反应”残酸强排 技术，依靠气体的“推”“拉”双重作用，提高残酸的返排程度：研发出高 效、易操作的现场残酸过滤装置、优选钱酸处理剞，实现钱酸现场即时处 理回注。 现场实施油水井细分层酸化1 5 井次，其中油井1 4 口，成功率9 3 3 ， 有效率8 6 7 ，累计增产原油8 2 3 6 t ，平均单井增油5 8 8 3 t 。细分层酸化不 仅实现单井增油降水的双重目的，同时有效地改善井组的平面水驱方向， 提升了整个井组的丌发效果。 关键词：韦庄油圈，非均质滴藏，分层酸化，应用技术 t h er e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o no fs e p a r a t em i n i l a y e ra c i d i f y t e c h n o l o g yf o rw e i 2b l o c ko i l f i e l d t a n gy u a n c h u n ( o i la n dn a t u r a lg a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rz h a n gg u i c a ia n dm ax i n b e n a b s t r a c t t h ew e i 2b l o c ko i l f i e l dh a sm o r e s u b l a y e r s ，t h i ni m e r b e d , s t r o n g a e o l o t r o p i s m ，a n dp o o re f f e c to fc o m m i n g l e da c i d i f yf o rt h eo i l f i e l d sa c t u a l s i t u a t i o n ，a c c o r d i n gt o t h et e s tr e s u l to fp n da n ds o r a n d b i n d i n g t h e p r o d u c t i o np e r f o r m a n c eo ft h eo i l f i e l d ，w eo p t i m i z et h es e p a r a t em i n i l a y e r a c i d i z i n gf l u i da n di t sa d d i t i v e s w ei n v e s t i g a t et h em e c h a n i s mo fs e p a r a t e m i n i l a y e ra c i d i f yt e c h n o l o g y , q u a n t i f yt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ni m p l e m e n t a t i o n p a r a m e t e r sa n di n c r e a s ep r o d u c t i o n w et r e a i n gs e p a r a t em i n i l a y e ra c i d i f ya s t h ef o u n d a t i o na n dc o m b i n d i n gt h ee x t e n s i o n a lc h a r a c t e r i s t i c so fo i l w a t e rw e l l ， d e v e l o pm a n ya p p l i c a b l ep o l y t e c n i c a ，s u c ha s ：s e p a r a em i n i l a y e 卜a l l o c a t i o n ， s e p a r a t em i n i l a y e r - w a t e rp l u g g i n g ，s e p a r a t em i n i l a y e r - r e v e r s e da c i d i f y ，s e p a r a t e m i n i l a y e r - s t r o n ga c i de x p l o i t a t i o na n ds oo n ，c o n s e q u e n t l yg e tm o r eo i la n dl e s s w a t e r a n dw ec o m b i n dt h e s e p a r a t em i n i l a y e 卜a 1 1 0 c a t i o n ，s e p a r a t em i n i l a y e r p i p es t r i n g ，m u l t i l a y e rm u l t i s e c t i o na c i d s ，o p e r a t i n gt e c h n i q u ef o rs m a l li n t e r v a l w i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fs m a l lc o m p l e xb l o c k o i l f i e l d ，f i n a l l yb u i l tu pa n d i m p r o v et h es e p a r a t em i n i l a y e ra c i d i f yt e c h n o l o g yf o ra n i s o t r o p i c ，f i a s e ro i l f i e l d a f t e ra c i dt r e a t m e n to fl o wp r e s s u r ea n dp e r m e a b l er e s e r v o i r ，s p e n ta c i df l o w s b a c kd i f f i c u l t l y b ea i ma tt h i s ，t h et e c h n o l o g yo f c h a i nr e a c t i o n i sr e s e a r c h e d a n da p p l i e d ，w h i c hd e p e n d so nd o u b l ea c t i o no fg a st h a ta r ep u s ha n dp u l l ， i m p r o v i n gt h ed e g r e eo fs p e n ta c i d sf l o w b a c k ；f i l t e r i n gs y s t e mo fs p e n ta c i d t h a ta r eh i g he f f i c i e n c ya n dm a n e u v e r a b l ea n dp r e f e r e n t i a lt r e a t i n gc h e m i c a lo f s p e n ta c i da l ed e v e l o p e d ，w h i c hr e a l i z ei m m e d i a t ep r o c e s s i n go fs p e n ta c i di n t h ef i e l d i nt h ef i e l dc o n d u c t ，t h e r ea r e15t i m e sw i t hs e p a r a t em i n e l a y e r a e i d i z i n gi n o i l w a t e rw e l l i nt h e s ew e l l s ，t h e r ea r e1 4o i lw e l l s a n ds u c c e s sr a t ei s9 3 3 a v a i l a b i l i t y i s8 6 7 ，c u m u l a t i v ei n c r e m e n t a lo i l p r o d u c t i o ni s8 2 3 6 t a n d a v e r a g ei n c r e a s i n gp r o d u c t i o no fo b ew e l li s 5 8 8 3 t s e p a r a t em i n e l a y e r a c i d i z i n g n o to n l ya c h i e v e s d u a l p u r p o s et h a tp e rw e l ls t i m a t i o na n d p r e c i p i t a t i o n ，b u ta l s oi tc a ni m p r o v et h ed i r e c t i o no fp l a n ew a t e r f l o o do fw e l l g r o u p ，w h i c ha d v a n c ep r o d u c te f f e c to f w h o l ew a t e r f l o o d k e yw o r d s ：w e i z h u a n go i l f i e l d ，h e t e r o g e n e o u sr e s e r v o i r , s t r a t i f i e da c i d i f y i n g ， a p p l i e dt e c h n o l o g 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两使用过的材料。与我一同工作的同志埘 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的晚明并表不了谢意。 签名 逝亟瓠 1f 门弘门 关于论文使用授权的说明 奉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；学校町 以公析i 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制于段保存 论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名 导师签名 溅2 金鱼盘瓜 辩 脚年 月如门 一j ) 钎岁月 口 ， 中国釉人学( 华东) 工程硕七论文第1 章前寿 第1 章前言 江苏油用多为复杂小断块低渗、薄互层油藏，全部采用多层系笼统丌 发，三大矛盾突出、边底水活跃，而且随着油田进入深度开发阶段，主力 层原油枯竭而众多非主力层原油几乎尚未得到动用。据2 0 0 2 2 0 0 3 年赤岸 油同油井的产液剖面资料分析，各砂体储量动用程度为6 3 4 ，尤其上套层 系动用程度仅占射丌层厚度的4 2 6 “。1 。 理论上不同渗透能力、不同压力系统多层状油藏笼统丌发，必然造成 少数层强采而更多层被抑制“卅。为挖掘非出力层的效益，往律对整个油层 片段采取j k 裂或酸化措施，但对于此类油藏效果j f 小明显，冈为笼统酸化 处理液总是将优先进入高渗主力层或阻力小的出水层而低渗、污染崖进酸 量少或根本不进酸，笼统酸化不仅达不到酸化的日的，往往由于酸液指进 或j k 裂造缝的走向和长短难以控制，最终都导致边底水活跃的油井过早水 淹。韦2 断块自2 0 0 2 年，含水呈快速上升势头，2 0 0 0 2 0 0 3 年丌展了5 口 j l 的儿i 裂试验，平均单井压裂增油1 1 6 t ，含水由9 2 4 升至4 6 6 ，其中2 口小含水并压裂后水淹。通过对韦2 - 8 等井笼统酸化盼后产液剖面对比，各 层的产液、产油强度均没有发生变化。因此常规压裂和笼统酸化不适宜边 底水活跃的非均质油藏改造。 论文所述细分层酸化是相对于笼统酸化，依托井下工具、采用簿央层 定位技术，将多油层分隔成物性不同的若干层段，并综合应用多项配套技 术，强化对目的层改造，同时对主力层进行保护、避丌或封堵出水层，从 而提高酸化的针对性和有效性，达到高效的目的。 近年来，人们对油层精细划分不断深入，酸化理论研究更加完善，酸 液种类、酸化工艺技术得到迅速发展，细分流动单元和磁定位等配套技术 成功丌发，技术含量高的精细井下工具得以应用，为细分层酸化成功实施 提供强有力的技术支持，为此细分崖酸化技术将是改善水驰、挖捌j 均赝 中国f i 油大学( 华东) 工程硕士论文第】章前言 油减剩余油潜力、提高油层动用程度的有效措施。 1 1 国内外研究现状及存在的问题 1 1 1 砂岩基质酸化现状与存在的问题 分层酸化的主要技术内容为：酸液分流和基质酸化。基质酸化的主要 酸液体系为土酸，h f 用于砂岩基质酸化始于1 9 3 3 年，普遍使用是在1 9 4 0 年。出于单独使用h f ，残酸溶液中反应产物沉淀较多，易造成地层再次堵 塞“卅。1 9 3 5 年斯伦贝谢的d o w e l l 公司想出了h c i 与h f 混合来减少这种 沉淀，这种混合液叫土酸，土酸首先在海湾沿岸油井中成功地清除了泥饼 伤害。 7 0 年代和8 0 年代油价上涨刺激着国外经营者加速石油的开采，由于过 猛的开采，产量递减很快，国外经营者不得不采取措施来提高产量。正因 为酸化低廉，获得的经济效益较为可观，促使国外从岩心试验至计算机酸 化模拟进行了大量的酸化研究，从理论和实验两个方面来认识酸化过程中 的化学反应现象”。 9 0 年代以来所做出的主要努力是，重视酸液体系与地层的匹配性、重 视井的准备、重视现场施工方法、质量控制、实时酸化记录和酸化评价这 一整套酸化技术”。除室内研究外，并进行了广泛酸化实践，9 0 年代可以 晚是国外石油工业的酸化年代。大量的研究和实践推动了酸化技术的发展， 酸化可选择的酸液体系从9 0 年代初期的十几种发展到目前的几十种，适应 于不同的井和地层。 到目鲋为止，国内外油减基质酸化技术趋于成熟，仅凭经验的时代早 已成为过去，当油气井产量出现异常下降，经分析只要属于适合于酸化的 伤害造成的，首先的选择是酸化，而且差不多所有的油气井生产到达某个 时期都需要酸化，有的井多次重复酸化。 中国_ i 油人学( 华东) t 程硕士论文第1 章前言 尽管大量的研究和实践提高了酸化成功率，但是，酸化也常常失败。 酸化专家g i o v a n n ip a c c a l o n i 统计分析了1 9 9 3 年以前1 1 年中世界上6 5 0 次 基质酸化，成功率为8 8 ，公认的失败有1 2 。成功率最低的都是那些特 殊矿物成份组成的未固结砂岩( 成功率为7 8 8 0 ) 。1 9 9 5 年c o n o c o 全面 地进行了质量控制和有效的分流，成功率达到了9 5 ，这是有酸化史以柬 创下的最高记录“。即使那些不成功的井，通过分枥原因，改进酸化设计 和施上，再次酸化也获得了成功。 1 1 2 分层酸化现状与存在的问题 l i w 内外分层酸化具体方法很多，现有并得到应用的酸液分流r 艺 主要仃以下六种： ( 1 ) 工具分层：采用封隔器和滑套丌关，油管携带封隔器卡封地层、迫 使酸液流向指定的地层”1 。 ( 2 ) 堵塞球：酸化时封堵球( 呢绒球或蜡球) 随酸液首先流向高渗透层射 孔孔眼，使酸液转入中、低渗透层。酸化结束，封堵球从孔眼脱落，最后 破冲沈出来。堵塞球有两类，一是比重比携带液小( _ j i 浮) ，另一种比重比携 带液大( 下沉) ，下沉球常用于压裂酸化，通常使用量超过2 0 0 和大排量施 工。上浮或中性密度球的比重与携带液相当，早期是由e r b s t o e s s e r 研制的， 以0 1 5 8 9 8 8 m 3 m i n 或高于此排量能起到较好的分流效果，但堵塞球的返排 回收的捕获率有待提高“1 。据美国得克萨斯布恩a r c o 油气公司油井酸化 技术协调员c a r lm o n t g o m e r y 在述评中谈到，即使使用堵塞球这样的可靠工 艺，三分之一以j - f 1 0 射孔孔眼被球永久堵塞。 ( 3 ) 砾石充填砂预充填射孔孔道：酸化在砾石充填之 m 使用羟乙摹纤 维素( h e c ) 凝胶液和砾石充填砂。b o bh a l l 将其一 艺进行改进，用氯化铵豁 水以1 0 7 8 4 6 - g c ( 9 0 磅1 0 0 0 加仑) 的浓度同羟乙基纤维索( ，i e c ) 凝胶液混合， 然后与4 5 3 5 9 2 k g ( 1 0 0 磅) 适宜尺寸的砾石充填混合，这样在粘度和砂的共 中国f i 油人学( 华东) f 稃硕十论文第1 章前言 同作用，助酸分流。 ( 4 ) 可溶性颗粒分流剂：暂堵剂在高渗层基岩表面形成渗透性差的暂堵 带，迫使酸液转向低渗处理层。酸化结束，在反向压差作用下，暂堵带被 破坏或一些固楣颗粒被油溶解。最佳的颗粒分流剂的选择由注入和产出液 体的类型决定，必须保持时问不长，而且容易清除，否则将造成新的伤害。 在碳酸翁地层使用苯甲酸片或岩熊，在孔隙中起滤饼作用，达到分流作用。 岩盐与h f 作用生成新的沉淀，但h f 可与油溶性树脂一起使用。油溶性树 脂或聚合物是当前较好的分流剂之一，油溶性树脂在甲苯、二甲苯、原油 以及乙二醇丁醚中( 互溶剂) 能够缓慢溶解，但油溶性树脂必须现场配制并立 即泵入否则就会结块。c a r lm o n t g o m e r y 在述评中谈到，油溶性树脂只有一 部分在原油中溶解“”1 。油溶性树脂和苯甲酸如果使用的质量较差或尺寸不 合理会被卡，并且这些分流材料价格昂贵9 1 。 ( 5 ) 稠化酸：使用溶解性聚合物、氮气和发泡剂或分散性油基稠化酸， 对于伤害较深的高渗层有效果，但没有令人满意的工艺设计，因此经验和 灵活施工是成功的关键“1 。具有小裂缝低渗地层使用低浓度增稠剂稠化的 酸，有迫使液体酸分流作用“。 ( 6 ) 泡沫分流：自】9 6 9 年以来泡沫液一直用于砂岩酸化分流，价格低、 效果好，不与地层矿物和流体反应，清除率高。它是由少量表面活性剂和 发泡剂混合成肥皂泡样的液体注入氮气而成，氮气占泡沫体积的 5 5 7 5 “。当泡沫液不断在孔隙中聚积，粘度效应增强，阻止酸液继续 进入，起到分流作用。其缺点是泡沫随时| - 日j 的延长而消失，并且氮气占泡 沫体积的5 0 以下分流效果急剧变差。相应完善和配套技术不断出现，法 国d o w e l ls c h l u m b e r g e r 工程中心研究人员在注泡沫液i i 先注入一定量的表 面活性剂或施工过程分段补注可延迟泡沫消失0 1 。 2 0 0 4 年课题组到西南、江汉石油学院和江汉、中原、南阳油田进行调 4 中国_ i 油人学( 华j 、) 工程硕十论文第1 章前言 研。现场已使用封隔器分层，单井酸液体系基本相同，没有针对具体层位 的酸液体系。注水井分层酸化多、油井的少，所统计的酸化解堵的注水井 中有3 8 实施分层酸化，而且基本上是机械分层，多为一级。江水井分层 酸化后油井见效明显，因此注水井分层酸化解堵目前是国内一项常规增注 措施。河南油田还采取反洗井的方式进行残酸返排，效果较好，但不适宜 地层压力低、敏感性油藏，而且残酸量增加，后期处理难度加大。 分层酸化虽然可以选择不同的分流工艺，但必须遵循分层酸化的基本 原则，即保证对地层非处理段的可靠密封和保证目的层进入酸液。由于油 减特性受多种凶素影向，因而酸化暂堵剂粒径、分布、油溶性以及哲堵剂 的t l j 晕和挤注压力无町靠的科学依据。在高压下容易挤迸改造层，导致酸 化后油井产量降低。投球暂堵由于球的数量和落位时问较难控制，真接影 响分层酸化效果。总之暂堵和投球分层控制酸液走向具有不确定性，封隔 器分层针对性强、安全可靠，因而应为首选。 通过以l 调研和查新结果表明：目前国内外分层酸化具体方法很多， 各有利弊，一直未形成定型的分层酸化技术，缺乏系统、深层次的理论研 究，缺乏丰富的实践经验，缺乏与之相应配套的多层多段酸、小层段施工 参数及其残酸助排、残酸处理等工艺技术。 1 2 课题主要研究方法和技术路线 依据实验数据分析酸岩反应溶失率、渗透率、酸化半径、层位和层数 的改变对分层酸化增产效果的影响，量化分层酸化旋工参数与增产关系， 并根据r 尊向渗流理论研究分层酸化增产机理模型。将油藏储层特性、7 发 动态与实验分析相结合，研究造成复杂小断块非均质油减低产低效的内外 因素，并针对生产井的各小层产液、产水情况，提出以分层酸化为士的综 合增产措施；研究与应用适于低压低渗油藏的酸液体系、“链式反应”残酸 中国f 舳入学( 华东) r ：稃硕十论文第1 章前言 强排和残酸即时处理与回注技术：并结合江苏油田复杂小断块低渗非均质 油藏的特点，运用多功能管柱，将分层酸化与卡堵水、分层酸化分层采油、 分层一逆向饰酸等技术结合起来，综合提高酸化效果。 1 3 主要研究内容 从韦2 断块低渗一薄互层、非均质性油藏实际情况出发，分析此类油减 笼统酸化存在问题与分层酸化应用潜力，明确研究方向。确定了细分层酸 化的选井原则、具体层段的酸液类型和用量，引进拉压力定位配套技术以 及多级定压滑套丌关等井下分层酸化工具，实现在薄夹层处将多油层独立 分隔成物性不j 司的若干层段，采用一趟管柱从下至上逐级酸化，并将针对 一口井的酸液体系、旌工参数，细分到某一层段，有针对性地选择目的层 进行改造，提高油层动用程度。本文主要研究内容如下： ( 1 ) 依掘油井流入动态理论，初步建立分层酸化增产机理数学模型：并 通过室内实验，丌展分层酸化增产敏感性因素分析。 ( 2 ) 在细分流动单元研究的基础上，结合油藏动态开展分层酸化候选 层、段增产潜力研究。 ( 3 ) 以具体井、段、层为例，确定细分层酸化分段原则和小层段酸化施 工参数。 ( 4 ) 综合评价多层多段酸之问的配伍性、稳定性以及协同效应。 f 5 ) 研究分层酸化与卡堵水、分层采油、强酸强采等相结合的综合应用 技术。 ( 6 ) 研究与应用低压低渗油藏酸化后残酸强排技术，建立链式作用过 程，增加低压油减残酸返排动力。 ( 7 ) 针对江苏油田所处的特殊水乡环境，泥浆池退农还耕，残酸无处排 放的问题，研究残酸即时处理回泣技术。 1 4 主要技术成果 6 中国4 i 油人学( 华东) 1 稃硕十论文第1 章前言 ( 1 ) 初步丌展细分层酸化增产机理研究，量化施工参数与增产关系，正 确指导细分酸化研究与应用方向。 ( 2 ) 细分定位、细分管柱、多层多段酸以及小层段施工技术与复杂小断 块油减特点结合，初步建立和完善非均质、薄互层油藏细分层酸化工艺技 术。 ( 3 ) 以细分层酸化为基础，结合油水井具体特点丌展了细分一定位、细 分一堵水、细分一深度酸化、细分一重点改造等多项技术综合应用，达到增油 降水、事半功倍的效果。 ( 4 ) 研究l 应用了低上低渗油藏残酸强排技术，在动态条件下，建立起 链式作h j 过樱，依靠“荫拉、后推”双重作用，提高残酸返排程度。 ( 5 ) 研制出高效、易操作的残酸过滤装置、优选残酸处理剂，实现现场 残酸即时处理，处理后的残酸液的各项指标均达到地层注入水标准。 ( 6 1 研究与应用了高压注水井分层酸化降压增注技术。丌展了江苏油f f i 第一【1 高压汀水井分层酸化降压增注试验，采用酸前酸，解除油层表面污 染、增大吸酸能力，预防深度伤害，解决了高压注水井分层后施丁址力离 所带来的困难。 中国4 i 油人学( 华东) j 二群硕士论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 第2 章韦2 断块的地质与开发特征 2 1 韦2 断块的地质特征 2 1 1 地质概况 赤岸油用韦2 断块位于江苏省邗江县赤岸乡境内，属高邮凹陷北斜 坡两南部赤岸构造，主要含油层系为下第三系阜宁组阜二段和阜一段， 由上至下划分为e l f 2 2 、e i f 2 3 、e t f l l 、e l f l 2 、e l f i 3 、e l f i 4 6 个含油砂层组， 含油面积2 6 k m 2 。地质储量6 1 9 x 1 0 4 t ，其中e l f 2 2 灰岩储量3 9 x t 0 4 t 。韦2 断块属f 浅层、中丰度、低一中产能、特低渗型小断块油田。 2 1 2 构造特征 韦2 断块的构造内部存在多条伴生小断层。圈闭类型为半背斜型断 鼻，长短轴之比为3 ：1 ，长轴方向为东西向。该断块与构造主控断层汉留 断层西段走向基本平行，延伸长度大于1 0 k m 。断面倾角3 6 。4 5 。断距 变化呈东大西小，在圈闭最高部位断距最大，为1 5 0 m 。 韦2 块具有统一油水界面，高点埋深1 3 8 0 m ，油底埋深1 5 3 0 m ，构 造幅度2 0 0 m ，含油高度1 5 0 m 。 -m一 图2 - 1 韦2 断块地质构造图 8 中国l i 油人学( 华尔) i 稃硕p 论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 21 3 储层特征 ( 1 ) 储层岩矿特征 本区储层可分为砂岩和灰岩两类。砂岩颗粒由岩屑、长石、石英组 成。石英含量为5 6 3 6 7o ；长石15 8 2 1 6 ，以斜长石为主，钾长 石次之；岩屑种类较杂，总含量1 6 o 2 4 7 。总体上属于低成熟度杂砂 岩。砂岩胶结组分以云灰质为主，泥质次之。其中云质含量较高，一般 达6 5 8 5 ，胶结类型致密。砂岩分化程度较低，分选较好，磨圆度中 等，颗粒接触方式为接触式一i l 隙式。本区砂岩粒度较细，平均粒径为 o0 5 5 01 2 5 r a m ，属 。粉砂岩细粉砂岩粒级，粒度分选系数】o 一一16 9 ， 偏细食度，结构成熟度中等。粘土矿物为伊利石一高岭石型。伊利石含量 2 7 5 0 ，高岭石含量1 4 4 0 ，绿泥石含量较低，仅3 4 。粘土含 量达4 5 7 5 。 表2 - 1韦2 断块砂层组及砂体岩石组分统计表 碎屑( ) 胶结物含量( ) 分 磨圆 胶结 泥质 碳酸 灰i 选力式层位 内容f i 英长矗岩屑盐含 含量质质 5 7 158 1 8 5 7 - 2 4 0 一中次恻接触 范闱 6 52 162 31 3 481 2 孔隙 e 1 6 1 上f 均 6 161 8 22 031 1 22 1 34 585盘，次棱式 范围 5 63 1 6 一】6 7 8 4 3 o o5 浅次圆十芰触 | e f 6 7 】9 72 4 71 5 31 31 6 孔隙 平均 6 1 51 82 0 59 51 5 75 08 由 次棱式 范隔 5 8 5 -1 67 1 8 6 0 一oo ，i 0 ， 浅玖吲接触 ， e i “ 6 51 982 2 91 5 16 0 12 孔隙 ： 7 均 6 l41 812 0 5 1 0 9 1 383 ，47 6 中次棱式 5 79 1 83 2 1 8 83 6 6o 一 浅次唰垃触 p 范引 3 o 5 9 ，91 882 3 31 2 97 0 孔隙 平均5 8 9 】86 2 2 6】0 5 1 5 ，53o6 ，5中 次棱式 9 中国_ i 油入学( 华东) 1 - 程硕士论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 狄岩储层主要为湖泊生物砰屑及鲕粒灰岩。方解石含量7 1 9 4 ， 白云石含量5 1 3 ，陆屑主要发育于鲕粒灰岩，含量5 1 5 。 ( 2 ) 储层物性特征 a 、渗透性：储层渗透性较差，按两套生产层系来劈分e 。h 3 - e i f l l 平 均孔隙度为1 8 3 ，平均渗透率为9 5 1 0 。a m 2 ；e i f i 2 _ e f f l 4 ：平均孔隙度 为1 9 0 ，平均渗透率为1 2 2 1 0 3 , a m 2 。属中孔低渗、特低渗储层，其中 特低渗储层占主导地位。e i f l 2 和e i f l l 砂层组的物性稍好于其它砂层组。 储层渗透性较差的原因主要是受沉积环境和成岩作用所控制：较近的物 源沉积使砂体成分成熟度偏低，水动力条件较弱，使砂岩粒级偏细，原 生孔喉较细；较强的碳酸盐岩胶结使孔喉迂醢度增加，进一步降低储层 的渗滤能力。但是也为储层改造提供了有利条件，通过酸化可提高储层 的渗透能力，以提高油井的产量。除此之外，后期的成岩作用及构造作 用对储层物性具有重要影响，其中碳酸盐含量及泥质含量也是一个不可 忽视的因素。 碳酸盐胶结作用：研究表明，本区碳酸盐含量随埋藏深度的增加而 有所减小，与沉积微相和沉积特征表现一致。从储层物性与碳酸盐含量 之问的关系图看，随着碳酸盐含量的增加，储层孔隙度、渗透率随之降 低，当碳酸盐含量低于1 5 时，碳酸盐含量的变化对储层的影响更大。 因此，碳酸盐含量时本区砂岩储层孔隙度、渗透率的降低具有重要作用。 泥质含量的影响：区块泥质含量相对较高，泥质含量在9 2 8 1 1 3 2 之间，平均1 0 6 1 ，纵向上看，泥质含量分布没有明显的规律性，但整 体上随着泥质含量的增加，储层的孔隙度和渗透率随之降低，当泥质含 量在1 1 以下时，随着泥质含量的增加，储层的孔隙度和渗透率下降幅 度较大，而当泥质含量超过1 1 ，储层孔隙度和渗透率大小随泥质含量 的变化下降幅度减缓。 l o 中国i i 油入学( 华东) i 程硕士论文第2 章韦2 断块的地质与开发特祉 摹 【 拉 斑 警 2 5 1 5 o 1 3 1 2 拿 睡 缸 矧1 1 斑 璀 1 0 9 o1 02 0 1 8 渗透牛( 1 0 “m 2 ) 琶 襞1 2 笔 9 1 92 0 孔隙度( ) 图2 - 2 韦2 断块储层物性与碳酸盐含量的关系图 o1 02 0 渗透；钮x 1 0 3ui n 2 ) 1 3 1 2 琶 襞l l 蜓 熙 1 0 9 1 92 0 孔隙度( ) 图2 - 3 韦2 断块储层物性与泥质含量的关系图 中国f i 油入学( 华东) 工程硕士论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 b 、孔隙性：砂岩储层主要以次生孔隙为主，原生孔隙次之。其中粒 问孔面孔率1 8 4 5 ，平均2 3 。纵向上e i f l k e l f l 4 粒问孔面孔率稍高， 达到4 5 ，而上部的e l f f l e 1 f 2 3 砂层组仅2 - 3 ；粒内孔和铸模孔不发 育，面孔率均小于l ；溶孔面孔率较发育，面孔率7 5 1 3 o ，占岩样 总面孔率的6 9 7 7 。灰岩储层以次生溶孔及晶i 日f f l 为主：其中虫孔灰岩 以粒内孔及溶孔为主，鲕粒灰岩以晶间孔和溶孔为主。据韦2 断块砂岩 压汞资料分析，砂岩储层孔隙结构为特细喉中等偏上。e l f 2 3 e t f i l ：主要 流动喉道平均半径1 6 7 5 2 3 4 1 a m ，可流动喉道半径下限0 5 1 4 0 7 1 9 9 m 。e i f i 2 - e l f i 4 ：主要流动喉道平均半径2 3 5 2 6 4 1 p m ，可流动喉 道半径下限o 7 1 6 0 7 5 2 9 m ，纵向上含油砂岩孔隙结构特征基本相似， 可流动孔隙一般占总孔隙的5 5 左右，孑l 喉分布比在1 1 2 7 1 3 0 8 。孔喉 迂曲度较大，这与储层渗透性较差而孔隙度中等是一致的，且从孔隙结 构看，低渗透的主要原因是喉道半径偏细、迂曲度较高所致。孔隙中难 流动孔所占比例较高，则是影响采收率的重要因素。 ( 3 ) 储层敏感性特征 经x 衍射分析，矿物组合为伊利石高岭石组合，绿泥石含量较低。 由粘土矿物组合( 伊利石一高岭石伊蒙混层) 类型和地层水性质决定了各 种砂层组具有强水敏、强盐敏性质，并受定含量的绿泥石及方解石、 白云石矿物影响，表现为弱酸敏。尽管砂岩储层中高岭石含量较高，但 由于孔喉半径偏细，微粒迁移速度较缓，因此，速敏性不明显。 ( 4 ) 储层非均质性特征 储层非均质性与课题研究内容密切相关，是对油藏认识的重点内容， 将从矛盾的三个方面描述：。 a 、层内非均质性：层内非均质性是指单砂体纵向上储层性质的变化， 它直接影响和控制单砂体水淹厚度波及系数的关键地质因素，是生产中 1 2 中国f i 油人学( 华尔) f 稃硕十论文第2 章韦2 断块的地质与开发特祉 引起层内矛盾的内在原因。对区块7 口取心井物性资料统计分析( 表2 2 ) 可知：本区渗透率的韵律模式以反韵律为主，占统计样品数的4 0 ，表 明高渗透带主要位于砂体的中部；其次为反、正复合韵律，占样品数的 2 67 ，其高渗透带位于单砂体的中部。证韵律最少只占样品数的 13 3 ，其高渗带位于砂体的底部。 表2 2 韦2 断块砂体渗透率韵律特征及非均质参数 样 渗透率 升号油砂体品 ( 1 0 - 3 “m 2 ) 标准变异突进 级差 物性 数 最大最小平均 偏差系数系数韵律 -_ f j2f l 。 2 6 1 00126 125 509 842 11 l 反韵律 “2 - 2e 1 矿l7 03 6o 36 3 45 5 6o 8 85 6 83 6 反、： t2e 一 4 7 5 7 19 1 6915 80 9 43 3 75 74 ：明显 书2 - 2 e f 5 51 0 416 1 18 1 7 31 4 788 11 0 4 j l 韵什 屯2 1 e l f 2 2 3 i 1 4 11 4 5 33 1 4 0 6 930 91 4 反、止 市2 i e 】 。1 4 13 80 ，962 58 3 61 3 46 0 83 8 反韵律 节2 1 e 。 4 5 2 3 1 7 2 5 73 5 313 789 52 3反韵律 # 2 4e i n 3 2 2 06 9o 41 9 72 1 71 1 035 06 9 反、止 市2 】e i 1 37 6 6 3 l2 5 6 29 ，5 4 1 7 01 1 ，2 】6 3 反韵律 ，1 市2 - 4 e l 5 63 8l94 2 86 4 91 5 28 8 83 8 反韵律 t2 - 1 e l 4 ) 3 21 1o 21 9 32 3 4l2 15 7 01 1 j e 韵律 市2 1 e l f l 4 6 03 51 11 3 69 1 406 725 73 5不明显 韦2 1 e l f l 4 。2 。i ) 3 81 70 76 14 80 7 927 91 7 反、： b 、层脚l 均质性：层问非均质性是油井多层合采时分析层l h j 矛盾 和研究水淹规律及剩余油分钿特征的地质依据。韦2 断块纵向上5 个砂 岩砂层组，除了e 1 f j2 砂层组非均质性较弱，其余砂层组变异系数均在0 9 咀上，突进系数丈j 。4 ，级差大丁3 5 ，表现出很强的非均质性( 表2 3 ) 。 中国石油人学( 华东) i - 程硕十论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 c 、平面非均质性：平面非均质性的研究内容主要包括平面孔隙度 和渗透率的变化及非均质程度、渗透率的方向性等。对e 1 f 1 1 、e l f l 2 共计 9 个砂体孔隙度、渗透率平面分布规律研究表明，砂体的平面非均质性 明显，平面物性的分稚受沉积相带控制明显，由分流河道河口坝前缘砂 一席状砂，它们的储集和渗流性能依次变差。油井在生产动态上也反映出 平面上注入水推进速度差异较大。从单井注水推进速度统计看，平面上 不同构造部位的油井注入水推进速度不一，表现为：注入水向构造高部 位方向推进速度快，而向东西低部位井区相对较慢：位于沉积微相主体 部位，注入水沿砂体展白方向推进。构造高部位井区，注入水推进速度 在0 2 2 - 4 0 6 m d 之i 日j ，平均o 7 9 m d 。油井无水采油期短，平均在7 9 5 d 。 而构造低部位油井推进速度在0 1 7 0 4 9 m d 之间，平均仅0 3 2 m d ，油井 平均无水采油期达1 1 5 5 d 。 表2 - 3 韦2 断块层间非均质性参数表 层 孔隙度( )渗透率( 10 3 9 m 2 )碳酸盐( 呦 变异突进 级 位 最最平最最 最最 平 系数系数 差 大小均大小 均大小均 e ，分2 8 41 6 77 70 65 88 981 9 11 6 61 3 2 87 7 e , f i 2 431 5 41 0 4 1 19 13 891 7 1 1 1 6 1 1 4 31 0 4 e l 1 2 l91 71 40 14 54 31 21 7 8o 73 1 1j 4 e , f i 3 2 25l5 26 9o 763 2 4 1 6 41 7 71 1 56 9 e i 4 2 2443 51 38 63 381 6 3o 9 84 0 73 5 韦2 3 3 井组注示踪剂试验结果表明：示踪剂产出井为韦2 3 2 、2 2 6 、 2 3 4 井( 而对应的韦2 4 3 井由于含水低未取样) ，该井区平面上推进速度 差异较大，e l f l 2 上部层段示踪剂突进方向指向韦2 3 2 、2 2 6 、2 3 4 井， 注入水突进速度差别非常大，介于7 5 9 8 2 7 2 6 m d ，向韦2 3 4 井的突进 1 4 中国_ 1 油人学f 华尔) i 稃硕十论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 速度快于其它2 口井。第二层段示踪剂突进方向指向韦2 2 6 井，突进速 度达2 6 2 4 m d 。注水突进速度表明井间水窜通道非均质性较强，主渗通 道形态介于大孔道和裂缝之间。 从示踪剂流线分布看，平面流线分布较均匀，表明对应井间是连通 和受效的，并问驱替对应性相对较好，但是各个层段示踪剂回采率低， 在0 0 0 0 3 0 0 6 4 5 之间，表明地下滞留量非常大、储层情况复杂。并且 各层的回采率差别较大，从见剂时间和浓度来看，井问和层间差别也较 大，表明了平面、纵向驱替状况均存在较大差异。 表24书2 3 3 井组对应油井示踪剂曰采率统计表 示踪剂永踪剂微晕示踪剂对应单升 注入升注入段示踪剂产出井回采率( ) w 2 3 200 0 2 e l “2 e r w 2 3 40 0 6 4 5 w 2 3 3 w 2 2 60 0 0 2 4 e l 3 d y w 2 2 6 0 0 0 0 3 ( 5 ) 储层裂缝特征 根据酚人的研究，裂缝在本区对油臧渗流特征的影响主要体现在两 个方面：一是裂缝的存在对有效渗透率的影响，二是裂缝对油藏分白的 影响。韦2 断块裂缝可分为在构造应力作用下形成的构造裂缝和储层沉 积或成岩过程中产生的成岩裂缝。根掘岩心及薄片研究，构造裂缝是该 区的主要类型。微观裂缝借助于显微镜观察，其开度与j l 隙孔喉直径处 丁：同一量级，对油气的储渗同样起作用，而且裂缝中几乎无矿物充填， 说明陔区块裂缝的充填程度极弱，所有的裂缝基本为有效裂缝，它极大 地改善，储层的孔隙结构和整体性能，有利于油用丌发。根据岩心和薄 片j 二裂缝统计，本区裂缝还包括张性裂缝和剪切裂缝，以张性裂缝为主， 中国i i 油人学( 华东) 1 ：程硕士论文第2 章韦2 断块的地质与开发特征 剪切裂缝多在断层附近分布。张性裂缝缝面粗糙不平，缝壁张开，呈弯 曲状展布，缝内无充填物，裂缝尾端具树枝状分叉，呈尖灭状并逐渐消 失。剪切裂缝产状稳定，缝面平直光滑，有檫痕，在裂缝尾端常以尾折 消失。 图2 - 4 韦2 断块裂缝分布平面示意图 根据7 口取心井1 8 9 2 7 米岩心约4 0 0 条裂缝统计，裂缝倾角大于 8 0 0 者占2 0 以上，裂缝倾角大于3 0 0 的网状缝占3 l 以上，因此裂缝以 低角度的水平缝为主，网状缝较发育。裂缝的平均视线密度为2 条米， 3 8 块薄片分析，微观裂缝面密度为1 8 7 1 c m c m 2 ，平均面密度为 3 7 c r n c m 2 。岩心实测的丌度微观裂缝的开度在5 8 0 0 r t m 之| 日j ，主要分 布在1 0 0 6 0 0 9 m 。裂缝规模较小，延伸长度也较小，具体的说：垂直缝 延伸长度最长，一般均 1 0 c m ；水平缝的延伸长度居中，在2 1 0 c m 之问， 以2 4 c m 为主；网状缝的延伸最短，在l 5 c m 之间。各类裂缝发育程 度与耿芯段离主控断层位置有密切关系。离韦2 断块主断面越近，高角 度垂直裂缝越发育；相反，则垂直裂缝发育程度较弱。平面上，鼹闭主 体部位裂缝发育方向为e w 方向，低部位发育方向较为淆乱，在构造主 体部位高带，裂缝分布主要以拉张力作用