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第十一节 胜利油田埕岛潜山油藏一、地层特征埕岛地区前第三系地层与渤海湾盆地广大地区相似,在前震旦系变质岩基础上沉积了寒武系、奥陶系海相碳酸盐岩建造; 石炭二叠系海陆交互相碳酸盐岩及含煤碎屑岩建造;侏罗第三系陆相碎屑岩建造。缺失震旦系、上奥陶下石炭统及三叠系。前震旦系:为古老的变质岩系,巨厚的片岩花岗片麻岩等,成份以斜长石、钾长石为主,含石英角闪石等。寒武系:下统,为紫红色页岩夹灰色灰岩、白云岩、鲕状灰岩不整合于前震旦系之上;中统,为灰色鲕状灰岩,底部为灰绿色页岩、紫红色砂质页岩;上统,为灰色灰岩、竹叶状灰岩、白云岩夹泥灰岩及灰质泥岩。沉积稳定、旋回性明显、每套组系底部泥岩成份分布稳定,测井自然伽玛为高值,无论从测井曲线还是地震剖面来看,其特征明显。由于地层遭受了强烈的风化剥蚀,横向变化大,残留厚度不一,地层缺失较多,寒武系与前震旦系为不整合接触或断层接触。奥陶系:下统,为灰白色中细晶白云岩,与寒武系为连续沉积,中统为灰色灰岩、豹皮状灰岩,顶部为泥质白云岩、泥质灰岩。缺失上统。石炭二叠系:为黑色页岩、煤层、灰色灰岩及石英岩,该层系地层埕岛地区仅胜海古3井区等局部地区发育,与下覆地层多为负向结构,分布范围较小,其沉积环境为海陆交互到陆相沉积环境的过渡,含有海相蜒科化石的灰岩层代表了海相沉积,发育的煤层则指示了陆相的沼泽环境。埕岛潜山残留的中生界主要为侏罗系:为灰色砂岩、砾岩、泥岩夹煤层及碳质页岩,部分潜山高部位缺失中下侏罗统地层,有出露的则与下伏地层为角度不整合接触。受印支、燕山及喜山等多期强烈构造运动的影响,埕岛地区前第三系地层横向变化大,不同的构造带具有不同的地层发育特征。埕北11潜山构造带,前第三系地层发育相对齐全,中生界最大厚度可达3000m以上,位于该带西部的胜海古1井钻遇下古生界1324.0m,与济阳坳陷甚至整个华北地区都具有较强的一致性。而埕北20潜山带,古生界保存不完整,以埕北27负反转断层为界,其南仅埕北古5井区残留厚约30.0m的下古生界,其余均为中生界直接覆盖在太古界之上;断层以北,前第三系依次出露下古生界、上古生界及中生界,地层逐渐齐全,如图 。埕北30潜山带目前已经钻探了六口探井即埕北30井,埕北301井、埕北302井、埕北303井、埕北304井、埕北38井,从钻井情况分析,潜山主体中生界厚约200.0500.0m,为中下侏罗统,向翼部逐渐加厚。下古生界横向变化非常剧烈,六口井钻遇的地层及厚度均具有较大差异:埕北30钻遇地层为奥陶系的下马家沟组、冶里亮甲山组、寒武系的凤山组、崮山组;埕北301井钻遇地层为奥陶系的下马家沟组、寒武系的张夏组、馒头组和府君山组,埕北302钻遇地层为奥陶系的八陡组、上马家沟组、下马家沟组、冶里亮甲山组和寒武系的风山组、张夏组,埕北303井钻遇地层为寒武系的馒头组和府君山组,埕北303井钻遇地层有奥陶系的八陡组、上马家沟组、下马家沟组、冶里亮甲山组和寒武系的崮山组、张夏组。埕北38井由中生界直接钻入太古界地层,缺失古生界地层。总之,埕岛地区前第三系地层分布受多期构造运动的控制。印支期的褶皱、逆断、燕山期的块断作用控制了古生界及太古界地层的分布;埕北20古断层、埕北30北断层中生代长期继承性活动,控制了中生界地层的沉积和分布。如埕北20断层下降盘残留巨厚的中生界,而上升盘主体则没有分布。二、构造特征埕岛地区包括埕北低凸起(东南部)、渤南低凸起(西部)两个二级构造单元,区内发育三条在第三纪长期继承性活动的边界基底断层:北西走向的埕北断层、北东走向的埕北30北断层及北东东走向的埕北30南断层,将埕岛地区分割为两个潜山(埕岛潜山和埕北30潜山)。埕岛潜山现今构造整体呈北西走向,被北西西走向的埕北20古断层分割成两个构造带:北西走向的埕北11埕北242潜山构造带、北北西走向的埕北20潜山构造带。埕北11埕北242潜山构造带为南抬北倾的单面断块山,高点埋深22002400m,发育了胜海古1、埕北242、埕北古1等局部高点,有利勘探面积约80km2。埕北20潜山带为西抬东倾的残丘山,高点埋深24002700m,被印支、燕山期活动的近东西向展布的古断层切割,形成“网格状”分布格局,在高部位形成了如胜海古2、埕北古5等风化残丘高点,在东北部斜坡带则往往形成如埕北古4等的坡上残丘山构造,有利勘探面积约200km2。埕北30潜山受埕北30北、埕北30南断层控制,为一地垒构造,北东走向,内部被东西向断层复杂化,高点埋深3000m,有利勘探面积约100km2。古潜山分类评价方案对该区的古潜山油气藏的勘探有重要作用,前人已经作了大量的工作和有益的尝试。结合埕岛地区的勘探实际,我们在吸收前人研究成果的基础上,根据潜山的构造形态及潜山储层内幕特征而把埕岛潜山划分为三大类:1断块型潜山。主要指埕北11埕北242潜山带。以风化壳岩溶带为主,兼有断裂岩溶带及裂缝,断面附近为溶蚀缝洞发育区。平面上距主断层100m范围内为缝洞最发育带,100m-500m范围内为缝洞发育带。有两种形式,一是燕山-喜山期断裂运动形成断裂块断型潜山。该类潜山具体是指燕山幕发生正断运动,形成断块山,遭受风化剥蚀,进入喜马拉雅期则沉入水下接受沉积的潜山。显然燕山运动形成单面山,遭受风化剥蚀,但其上仍保存表 埕岛潜山区带划分方案分类储基层特点划分依据断块型潜山以风化壳岩溶带为主,兼有断裂岩溶带及裂缝,断面附近为溶蚀缝洞发育区依据潜山构造形态及潜山储层内幕特征划分储集体西带山褶皱山以断裂岩溶带和裂缝为主,风化壳岩溶带次之,断层两侧及褶皱轴部都是裂缝溶蚀孔洞发育区埕北30潜山残丘山风化岩溶带在整个残丘山发育,形成岩溶丘中带山有一定厚度的石炭-二叠系,在陡坡带通过断层面与湖水相接,通过构造裂缝向潜山内部渗流,这些地下水在裂缝中流动时,对缝壁进行溶蚀,形成溶蚀缝和溶洞,以侧向溶蚀为主,并对加里东期风化壳进行改造。进入早第三纪早期,潜山下沉,接受孔店组沉积,宣告潜山的发育和岩溶作用的结束。这种类型的潜山受喜马拉雅运动的影响较小,而主要受控于燕山期构造缝的发育程度,侧向溶蚀沿着裂缝进行,则主要形成溶蚀-裂缝型储集空间,发育风化壳岩溶带和断裂岩溶带。2褶皱山。主要指埕北30潜山。储层以断裂岩溶带和裂缝为主,风化壳岩溶带次之,断层两侧及褶皱轴部都是裂缝及溶蚀孔洞的发育区。平面上缝洞发育带的宽度与主断层的落差基本一致,主断层两侧100m范围内为缝洞最为发育带。印支期褶皱运动形成拱张褶皱型潜山。发生在中、晚三叠世之间的印支运动,在埕岛地区表现为褶皱-逆断运动,形成一系列北西向的褶皱构造,如埕北30等拱张型潜山,在其它地区则表现为区域性隆升,并伴随有北西向的压性构造,导致缺失三叠系。拱张褶皱型潜山经历了印支期的拱张和夷平,燕山期的溶蚀和充填,以及喜马拉雅期的断裂改造,潜山以古岩溶为主。印支期-燕山期的残余缝、喜马拉雅期的构造裂缝起沟通作用,形成裂缝-溶蚀型储集空间。岩溶作用上强下弱导致了储集空间明显的垂直分布带性。3残丘山。主要指中带山。风化岩溶带在整个残丘山发育,形成岩溶带。印支期大幅度隆升,燕山-喜山期强烈的正断运动与风化剥蚀形成风化残丘型潜山储集体。该类潜山是指印支期地壳抬升,潜山区大幅度隆升,燕山幕发生强烈的正断运动,形成断块山,遭受长时间的严重的风化剥蚀,进入喜马拉雅期才沉入水下接受新地层的沉积,不同部位分别被馆陶组、东营组及沙河街组地层覆盖。不仅上覆无石炭-二叠系,而且奥陶系也遭受大量的剥蚀,剥蚀的最终结果形成一个个大小不等孤立的残丘。风化岩溶带在整个残丘山发育,形成岩溶残丘。据残丘山的规模大小又分为大型风化残丘型潜山储集体和小型风化残丘型潜山储集体。三、储层特征研究埕岛地区潜山目前已发现多套储集层系,主要有前震旦系的花岗片麻岩、下古生界的碳酸盐岩及上古生界、中生界的砂岩储集层等。据地质录井、测井和岩芯等资料综合分析,本区潜山储集层特别是下古生界、太古界,其储层以受岩溶影响形成的溶孔、溶洞和构造裂缝为主。(一)、埕岛潜山溶蚀和裂缝发育特征通过对埕北30拱张褶皱型潜山、埕北古1风化残丘型潜山的取芯井的岩芯进行了系统地观察与描述,据此获得了对埕岛潜山灰岩储层溶蚀与裂缝发育状况的总体认识。从取芯层段看,跟国内其它盆地灰岩储层相比较,大多数岩芯溶蚀作用和裂缝不甚发育,为弱岩溶,裂缝发育差。而少数岩芯层段,岩溶强度为中岩溶,裂缝相对较发育。基本上未发现强岩溶或裂缝很发育的岩芯段。从测试情况看,往往弱岩溶、裂缝发育差的储集层为低产油气层或产水层,中岩溶和裂缝较发育的储集层为中、高产油气层或产水层。正是由于储层溶蚀、裂缝发育情况与潜山灰岩的产量密切相关。埕北30潜山、埕北古1潜山,溶蚀发育程度大致分三个级别。表4 潜山灰岩储层溶蚀发育情况分类表岩溶发育程度及级别岩性特征岩溶形态岩芯纵向溶蚀总体发育情况溶蚀孔、洞充填情况中强岩溶(级)溶蚀垮塌角砾岩岩溶成炭渣状岩芯破碎成小块一般未充填或部分充填弱岩溶(级)具溶孔的灰岩岩石形态不规整岩芯部分破碎,但见溶蚀孔、洞半充填无岩溶(级)致密灰岩岩石形态规整岩芯整齐不断级为中强岩溶 该岩溶段往往发育于古潜山的上部,岩性为溶蚀垮塌角砾岩,溶蚀较厉害,常呈炭渣状,取芯收获率低,最低仅为2030%,岩芯段整体破碎不规则。在大的溶蚀孔、洞中常见一些方解石充填,但一般均充填不满,也见到一些未充填的溶蚀孔、洞、缝。如埕北古5井,在2581.9m2609.0m井段进行了第2次第4次取芯,这两次取出的岩芯,整体破碎成小块,零碎不规整。岩性为溶蚀垮塌角砾岩,发育许多溶蚀孔、洞、缝,充分反映了风化壳的破碎情况。级为弱岩溶 该岩溶段往往处于较深位置或地表水不易下渗溶蚀的部分。岩性一般为具少许溶孔、缝的灰岩,岩石形态欠规整,岩芯部分破碎。在溶蚀孔、缝中常见方解石半充填或几乎全充填。级为无岩溶 无岩溶段,岩性致密,岩石形态规整不碎断,储集条件差。如埕北301井,在3410.00m-3414.82m井段取芯,岩石致密,未见任何溶蚀孔、洞,同时裂缝也不发育。在研究分析中,对埕北古1、埕北30三个区块取芯段结合测井曲线特征解释出9个溶蚀或裂缝发育储集层段(表 ),总厚度为86.28m。其中中强岩溶段5层,储层厚39.43m,占总储层厚度的46%,表明较强岩溶段对储层的贡献接近一半;弱岩溶段有4层,厚度为42.03m,占总储层厚度的49%,对储集层的贡献接近一半;无岩溶有一层,厚4.82m,占储层总厚度的5%,其主要靠裂缝的发育来体现储集层的性能。表 典型潜山储层取芯段溶蚀发育比例统计序号井号层位井段(m)厚度(m)溶蚀发育程度占岩芯储层总厚度的比例1埕北古5井O2581.92609.017.1中强岩溶46%2埕北30井1y3217.53225.327.81中强岩溶3埕北302井O2sm3550.33554.874.49中强岩溶4埕北302井O14001.264009.067.8中强岩溶5埕北古1井O2sm2551.792554.022.23中强岩溶6埕北古1井O2sm2601.82613.7511.95弱岩溶49%7埕北303井1mt3713.093721.308.21弱岩溶8埕北302井O2b3527.133544.9517.82弱岩溶9埕北30井O213139.223143.274.05弱岩溶10埕北301井1mt3410.03414.824.82无岩溶5%同样埕北30古潜山、埕北古1潜山灰岩储层中主要发育构造缝,其次是溶蚀缝。构造缝常见垂直缝、高角度缝、斜交缝以及低角度缝等,水平缝较少见。溶蚀缝往往规模较小,呈网状发育。但不同的裂缝层段表现为不同的裂缝类型组合并反映不同的裂缝发育程度。通常把古潜山裂缝发育程度分为三级,即裂缝较发育、裂缝发育差、裂缝不发育三个级别(表 )。级为裂缝较发育 在该裂缝段,主要发育垂直缝、高角度缝、斜交缝,岩芯带破碎厉害,成小块状,裂缝张开度大,一般大于2mm,最大者缝宽达0.52.0cm。在裂缝空间内一般未充填或部分充填方解石,方解石晶形好,且晶粒间有孔隙,表现为极有利储集条件。表 典型潜山裂缝发育情况分类表裂缝发育强度及级别裂缝类型裂缝张开度(mm)纵向裂缝总体发育情况岩芯收获率(%)裂缝充填情况较发育(级)发育垂直缝高角度缝斜交缝2岩芯总体破碎成小块20-80%一般未充填或部分充填发育差(级)发育少许斜交缝或网状缝、层理缝0.52岩芯破碎成段80-100%半充填或充填大部不发育(级)基本少见裂缝0.5岩芯致密不破100%充填级为裂缝发育差 发育少许斜交缝或网状缝、层理缝,岩芯取出后,部分破碎成段,取芯收获率较高,达80%-100%,裂缝张开度明显降低,为0.52.0mm,缝宽1mm以下占多数,缝中充填方解石或铁泥质,呈半充填状或充填大部分缝隙空间,对储渗条件并不有利。 级为裂缝不发育 在裂缝不发育层段,基本上见不到裂缝或偶尔见微细裂缝,一般裂缝张开度小于0.5mm。更多情况下见到岩芯致密坚硬,整段不破碎,虽发育两期构造缝,但均全充填,无储集空间。如埕北303井,在3713.09m3721.30m,进行第6次取芯,岩石致密,发育两期溶蚀构造缝,第一期构造缝被方解石充填,第二期构造缝被铁泥质充填,全充填满不留空隙。 在研究分析中,对埕北30、埕北古1两个区块取芯段结合测井曲线特征解释出10个溶蚀或裂缝发育储集层段(表 ),总厚度为86.28m。其中裂缝较发育段有6层,累计厚度为44.2m,占储层总厚度的51.1%,表现裂缝较发育段对储集层的贡献较大,达50%左右;裂缝不发育段有3层,累计厚度为37.26m,占储层总厚度的43.8%,对储集层的贡献也为三分之一强;无裂缝段只有一层,厚度为4.82m,仅占储层总厚度的5.1%,说明对于储集层而言如果裂缝不发育,则储集层性能大大降低或形不成有效的储集层。裂缝对各种测井曲线的影响是复杂的,这是由于裂缝在井下的不同产状所造成,而其中最主要的是裂缝的充填情况,也就是裂缝的张开度和裂缝的产状两个因素,对于测井评价来说,裂缝产状被定义为裂缝面与垂直于井轴平面的夹角关系, 即夹角为9075时为高角度裂缝,200为低角度裂缝,大于20而小于75为斜交裂缝。表7 典型潜山储层裂缝发育比例统计序号井号层位井段(m)厚度(m)裂缝发育程度占岩芯储层总厚度比例(%)1埕北30井O213139.223143.274.05较发育51.1%2埕北30井1y3217.513225.327.81较发育3埕北302井O2b3527.133544.9517.82较发育4埕北302井O2sm3550.383554.874.49较发育5埕北302井O14001.264009.067.8较发育6埕北古1井O2sm2551.792554.022.23较发育7埕北303井1mt3713.093721.308.21发育差43.8%8埕北古1井O2sm2601.82613.7511.95发育差9埕北古5井O2581.92609.017.1发育差10埕北30井1mt3410.03414.824.82不发育5.1%(二)、不同古潜山储集体发育特征及分布规律不同的潜山类型,形成历史不一致,岩溶作用期次及强弱有差异,构造作用造成裂缝发育程度悬殊,形成各潜山独具特色储集空间与储集类型,下面分别阐述三带潜山储集体的不同发育特征及分布规律。1、褶皱潜山埕北30潜山带埕北30潜山构造是受埕北30北和埕北30南两条NE向断层控制的拱张褶皱型潜山。下古生界顶遭受不同程度的剥蚀,中生界直接覆盖在下古生界之上,下古生界与太古界为断面接触,亦即该潜山为上剥下断型褶皱山。在整个地质历史时期,印支运动期发生抬斜、褶皱、逆断使形成的背斜高部位或断块上升盘因风化剥蚀作用,使得古生界残留厚度小,保存极不完整;燕山运动期,产生新的拉张断层,早期逆断层在拉张应力的作用下向正断层转化;喜山期,产生新的拉张正断运动。总之,埕北30潜山在印支期拱张褶皱,遭至严重的风化剥蚀,淡水淋滤,形成溶蚀孔、洞;燕山、喜山期构造运动产生纵横交错的构造缝,将先期溶蚀孔、洞沟通起来,形成裂缝-溶蚀型储集体。储层特征表现为以下两个显著特点:褶皱山风化壳为溶蚀与裂缝最发育区埕北30潜山下古生界残留厚度小,且经历了长期的风化剥蚀和多次强烈的构造运动,形成了以溶蚀孔、洞为主,构造缝加以沟通的良好的储集空间。各种类型的储集空间相互交错形成了缝连洞(孔)、孔接缝的储集空间网络,且下古生界、太古界储集体互为一体,为油气聚集提供了极好的储集空间,尤其几十米厚的风化壳部位为溶蚀与裂缝最发育区。埕北301井钻遇下古生界潜山即见油气显示,钻时加快;埕北30、埕北301、埕北302、埕北303、埕北38井均在钻进过程中多次发生钻时加快、有少量泥浆漏失现象,亦说明风化壳部位溶蚀孔、洞与裂缝发育。据测井资料综合解释,埕北30、301、303、302井下古生界储集层分别厚51.0m、25.9m、36.3m、和178.2m,分别占地层厚度的23.7%、24.3%、29.6%和28.1%,而这些储层段主要集中于上部风化壳部位。岩溶作用垂向分带明显埕北30地区下古生界碳酸盐岩古岩溶的发育与受构造制约的古地形、古地貌形态有密切关系,在垂向上具有明显的分带性。按地下水流动态和岩溶特征,由古风化壳面往下,可依次划分为地表岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩溶带。 地表岩溶带,该带位于地下水渗流带上部,在地表水及其向下渗流过程中,形成一些溶沟、溶缝、溶蚀洼地和落水洞,其充填物主要为地表残积物和洞壁塌积物。在测井曲线上有明显反映。 自然伽玛曲线呈明显锯齿状。埕北30井和埕北301井由于取芯不完整,岩芯中缺失古风化壳最上部的地表岩溶带。 渗流岩溶带,渗流岩溶带中地下水主要沿岩层中的裂缝向下渗流,发生淋滤溶蚀,形成一些垂直或近于垂直的溶蚀裂缝或串珠状小型溶洞,一般为渗流机械物质充填,少量化学充填物。在测井曲线上反映不明显,伽玛曲线呈平滑状或微型锯齿状。埕北30井奥陶系顶部发育岩溶崩塌角砾岩、填隙角砾岩,且见裂缝充填砂泥质,这都是渗流岩溶带的证据。 潜流岩溶带,此带位于地下水潜流带上部,在潜水面附近的潜流地下水呈较强的水平运动,且地下水中碳酸钙不饱和,CO2含量高,因此溶蚀作用强烈,可形成众多的规模较大的水平溶洞,并进一步发育为暗河。因此潜流岩溶带不仅溶蚀作用强,充填作用也强。最明显特征是河成角砾岩发育,还可以有化学充填作用,形成各种类型的次生灰岩以及崩塌堆积物。此带在测井曲线上反映较明显,自然伽玛曲线呈强烈的锯齿状。 2、断裂块断型潜山西带潜山该潜山带在燕山运动期发生正断运动,形成断块山,遭受风化剥蚀,在陡坡带通过断层面与湖水相接,通过构造裂缝向潜山内部渗流,形成溶蚀缝和溶洞,以侧向溶蚀为主(图 )。在喜山期构造运动持续进行,构造裂缝的发育程度及侧向溶蚀作用更高,因而易形成溶蚀-裂缝型储集层。具有如下主要的储层发育特征: 岩溶带储集体大面积成层发育下古生界奥陶系八陡组沉积末,地壳区域上隆,奥陶系八陡组碳酸盐岩大面积暴露地表,长期遭受风化剥蚀,淡水淋滤,形成了一个平行于风化壳的厚度约为50-100m的岩溶带。通过钻井资料分析,在进入风化壳1m以下,普遍见有井径扩大,泥浆漏失及放空现象。如埕北242井,2928.0m进山,在2945.79m放空0.2m,漏失泥浆135m3。另外从邻区的义和庄潜山义古86井进入风化壳1.09m的2153.59-2185.62m井段就发生大漏现象,漏失泥浆高达1279.8方;义古82井进入风化壳1.5m后井漏165方。有两口井在进入风化壳10多m以下出现放空现象,义古65井进入风化壳12.9m,放空0.2m,进入风化壳以下87.64m放空0.44m,同时发生井漏,漏失泥浆160方;义古66井进入风化壳17.9m于2384.9-2385.4m井段放空0.5m,同时漏失泥浆3方左右。说明在义和庄潜山风化壳100m厚度范围内储层最为发育。套尔河潜山同样在进入风化壳厚约100m范围内储层大面积发育,据套尔河潜山5口井统计,在下古生界奥陶系不同井段发生6次井漏、放空现象,其中4次在100m以前,占66.67%。车古13井,进入风化壳26.1m发生渗漏现象;车古12井进入风化壳86m放空2.2m;车古32井,进入风化壳76.5m于井段1261.5-1312.8m发生严重的井漏现象,共漏失泥浆630方。车古12-5井进入风化壳即放空4.58m,发现了近5m高的大溶洞。(2)断裂岩溶带储集体递次性发育燕山期至孔店沉积时期构造运动形成块断山,使断面部分暴露于外,造成半覆盖的状态,表现为以侧向溶蚀为主的岩溶作用,这种跟断裂作用有关的岩溶地带称之为断裂岩溶带。断裂岩溶带受断层裂隙的控制,使侧向溶蚀作用呈现由近及远的储集体递次发育性。近断层处岩溶作用强烈,远离断层则溶蚀作用变弱在断块山的近断层部位,特别是屋脊状断块山的上倾部位,是良好的孔、洞、缝发育带。如垦古2井钻遇断层附近,缝洞开启度为100%,距断层稍远的垦古3井,缝洞开启度为88.92%,距断层更远的垦古13井,充填作用强烈,开启度仅为30.41%。断裂控制裂缝的发育方向,影响溶蚀-裂缝带的发育范围据义和庄潜山下古生界碳酸盐岩裂缝组系分析研究,在断层附近(300m,沿断层走向裂缝发育,而远离断层(300m)则斜裂缝及倾向缝发育。垦利潜山垦古2断块进行过井间干扰试验也证明主断裂的发育方向控制裂缝的发育方向,测试结果:沿着垦古2断层方向,即沿着-方向,其连通性好,如从西部的垦古22井往东,到垦古13、垦古、垦古14等井表现出很高的渗透率;与断层垂直或呈一定角度的井,其连通性稍差,如垦古14、垦古、垦古等井。这说明平行于主断层方向的溶蚀裂缝型储集体发育。在距断裂300m范围内,离主断面100m范围内为溶蚀裂缝型储集体最发育带,从义和庄潜山下古生界碳酸盐岩裂缝统计结果表明,位于断裂带上的井的裂缝的线密度在87条m以上,多数在100条m以上,而远离主断裂带上的井裂缝线密度小于50条/m,而两组断裂交汇处裂缝的线密度最大,如义古60井达175条/m,裂缝孔隙度为5-17%,而远离主断裂带(大于100m)裂缝孔隙度只有1-2%断裂块断性潜山的勘探在我局钻探的比较多,如所提及的义和庄、套尔河、垦利、车古201、平南-平方王等,从潜山勘探实践来看,靠近主断层附近可形成丰富的潜山油气藏,钻探获高产油气。3、风化残丘型潜山中带潜山以埕北古1块潜山为例加以说明。埕北古1潜山为一被埕北断层和埕北20古断层挟持的残丘背斜构造,被近南北走向的埕北古1西断层切割成两部分。埕北古1块潜山曾遭受长期的风化剥蚀,风化壳不整合面下发育层位不全的下古生界和太古界,缺失上古生界。埕北古1潜山由于各局部块体上隆幅度不同,风化侵蚀程度不一致,使组成潜山内部的地层层位不一致,难于对比,厚度相差悬殊,这就是小型风化残丘山遭受长期风化剥蚀残留的产物。其中埕北古1井钻下古生界下马家沟组84.25m未穿,而与之相距仅263m的埕北古100井,仅钻遇20.62m下古生界奥陶系冶里-亮甲组和寒武系,与太古界以断层接触。位于埕北20古断层上升盘的埕北古5井为32m厚的下马家沟组覆盖在太古界之上。其周围的埕北502、埕北20、埕北斜501井均缺失下古生界,中生界直接覆盖在太古界之上。埕北古1块为风化残丘型的小型潜山,溶蚀作用在整个潜山均发育,形成裂缝-溶蚀型储集体,以溶蚀孔、洞为主,裂缝为辅。该潜山在钻入下古生界碳酸盐岩地区普遍见到井径扩大、钻时加快、泥浆漏失和放空现象。如埕北古1井进入风化壳4.4m发生泥浆漏失,井深为2547.41m,钻至井深2627.25m又发生泥浆漏失,距风化壳顶84.24m,两次共漏失泥浆20.5m3,堵漏、压井、注入海水及泥浆1720 m3。在第二次井漏时还放空0.42m,随即发生井涌,无法继续钻进,说明埕北古1块溶蚀孔、洞非常发育,孔、洞体积较大。据岩石薄片、电镜扫描,岩心等资料分析表明,储集空间发育且类型多,发育晶间孔、晶间溶孔、溶蚀洞穴、晶簇孔洞、溶蚀裂缝、缝合线等储集空间。埕北古100井于井段2579.50-2580.15 m寒武系取心,岩心为黑色油斑千糜岩,孔洞非常发育,洞密度为30-40个/ m,洞径最大10 m m,一般为2-5 m m ,且均未充填,孔洞含油面积约占45%,含油饱和度大,该井段距壳顶30.5m。埕北古5井据取心观察,于井段2584.7-2587.4m见到洞高为2 .65m的充填溶洞,充填物为火山灰、凝灰质砂岩、泥质砂岩、并见到少量方解石,较疏松,孔隙度达35%,再一次说明埕北古1块残丘山溶蚀现象普遍,溶蚀孔、洞发育且具有一定的规模。埕北古1块残丘山不仅溶蚀作用强烈,裂缝也较发育,绝大部分为受构造应力作用而形成的构造裂缝,部分为溶蚀风化裂缝。埕北古1块取心岩心破碎相当严重,第一、第二次取心进尺2.23m,仅取到0.11m的岩石碎块,取心收获率为6.45%,说明奥陶系下马家沟组灰岩裂缝较发育,构造缝相互交错,沿构造缝溶蚀形成溶蚀孔、洞,进一步扩展了原有的储集空间。据埕北古100井岩心观察,可见到三种产状的裂缝,一组近于垂直,一组与水平面夹角约为60-80,一组与水平面夹角约20,以垂直缝和高角度缝为主,缝密度为10-35条/m,这些缝被泥质或方解石充填或半充填,一般情况下大缝均未充填满。埕北古1井,自井深2543.0m进入风化壳钻至井深2627.25m完钻,共钻遇下古生界马家沟组地层84.25m,经测井综合解释共有4段储层发育段,即:2543.02554.32m,厚11.32m; 2577.02582.0m,厚5m;2587.02607.0m,厚20m; 2613.752627.25m,厚13.5m。储层段总计厚49.72m,占地层厚的59%,埕北古1井于潜山井段2544.92627.55m进行测试,日产原油336吨,日产气12295方,日产水8方,证明潜山储层段为高产含水油气层。埕北古5井钻遇32m的奥陶系下马家沟组,其中储层段为2577.62595.8m,厚 18.2m,占地层厚的 56.86%,该井段与下伏太古界合试日产油 22.1吨,反映储层段有效储层比例高,储集空间较发育。埕北古100井钻遇下古生界20.62m奥陶系冶里-亮甲山组和寒武系,其中解释两段为裂缝-溶蚀型储层发育层段,第一段为25492554.5m,厚5.5m,第二段2575.312582m,厚6.69m,两段储层合计厚12.19m,占地层厚59.12%,第一储层段录井气测异常,未测试,第二段储层段与下伏太古界合试日产油163吨,为高产油层段。综上所述,埕北古1块上古生界剥蚀殆尽,下古生界残留厚度小,也所剩无几,与下伏太古界花岗片麻岩中的风化破裂缝相沟通,形成了太古界与下古生界互为一体的裂缝-溶蚀型储集体,从潜山整体来看埕北古1块形成厚约300m 的下古生界、太古界风化残丘状岩溶储集体。总之,埕岛地区下古生界潜山储层类型主要为孔隙-裂缝储集层,同时发育了裂缝储集层和裂缝-洞缝型储集层类型。前震旦系地层是以孔隙-裂缝型和储层裂缝型储层为主的储集层类型。这些储集空间并不是孤立存在地起作用,而是相互交错,同时并存,组成复合储集体,从而为潜山油气的聚集提供了良好的空间。我们经过综合分析认为其储层分布有以下几个特征:1、储层发育与岩性因素关系密切脆性大的岩层裂缝发育;在岩石成分、结构厚度等相同的条件下白云岩最脆,灰岩次之,泥质含量越高脆性越差。岩石溶解度高,地下水溶解能力强,则次生孔隙发育。石灰岩最易形成溶蚀孔隙,其次为白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩、含泥质灰岩、泥灰岩。2、构造因素在断裂发育区裂缝发育。在距断裂300m范围内,离主断面100m范围内为溶蚀裂缝型储集体最发育带,狭长形长轴背斜构造上,裂缝沿长轴成带发育。在短轴背斜上,裂缝沿轴部分布。3、储集层的发育与巨风化壳的深度有关。随着距风化壳深度的逐渐加大,储层发育程度逐渐降低,如胜海古2井。储层主要集中在距风化面埋深300.0m以上范围,其下,储层发育差。桩西、义和庄也具有类似的规律,风化壳厚度约200.0350.0m。四、潜山油藏特征(一)、油藏特征及油气分布规律1、油源充足,运移通道较好。环绕潜山的渤中、桩东、埕北、沙南等凹陷的沙河街组、东营组深湖相暗色泥岩发育,有机质丰度高,是极好的生油岩,油气主要以不整合面或断层为运移通道,潜山是油气运移的长期指向。2、构造发育,圈闭类型多样潜山经历了印支、燕山、喜山等多期构造运动的影响,相互切割,构造发育;形成了断块山、残丘山、地层等多种圈闭样式。3、油质好,产能较高如埕北30井区,单井日产在110m3以上,日产气2104m3以上。埕北303井,对3598.23950m古生界与太古界全裸眼段试油,12.7mm油嘴,折日产油216m3,气32890 m3。原油密度较小,一般低于0.8600g/cm3,如埕北30井区,五口井古生界、太古界地面原油密度在0.77550.8076 g/cm3之间;埕北古1井区,其平均密度为0.8478 g/cm3;埕北242井区平均密度为0.8536 g/cm3。4、油气主要分布于潜山较高部位储层发育区如埕北30潜山,古生界埕北30井综合解释油层25m/3层,埕北301综合解释油 层15m/6层,埕北303综合解释二类层26.1m/3层,三类层40.4m/8层,解释结果与构造结合起来分析发现,埕北30井与埕北303井都位于断裂较发育的区块,裂缝、孔隙发育,因此储层含油性好。埕北301井处断裂相对较少裂缝发育较差,其储层含油性比埕北30、埕北303井差。综合上述分析,目前认为:古生界油气主要富集区为储层裂缝和孔隙发育的区域。结合构造图及储层预测分析,这三口井处储层都较发育,埕北30井位于构造高部位,埕北301位置低于埕北30井200m,埕北303低于埕北301井100m。因此其产能也不尽相同,其油气富集于储层发育区, 即断裂发育区。埕北30-4井钻探,也说明了这一点。(二)、油藏类型通过综合分析,认为埕岛地区潜山油气藏主要有以下几种类型:1、潜山顶部风化壳油气藏:该类油气藏为本区潜山油气藏的主要类型之一,形成条件是潜山顶部主要表现为张应力,构造裂缝发育,加之长期出露地表,风化淋滤程度深,形成大量次生孔隙,增强了原生孔洞缝的连通性,改善了储集性能,上覆下第三系泥岩等非渗透层便形成了良好的储集场所,凹陷中生成的油气沿断裂面、风化壳源源不断运移到该类圈闭中,形成了新生古储潜山顶部风化壳油气藏。如埕岛中排山上的胜海古2井,日产400吨以上。2、断块山油气藏:受喜山期构造运动影响而形成,常分布于深大断裂的上升盘,侧向往往与生油岩相对接。储层以构造裂缝和溶蚀孔、洞为主。该类油藏是目前发现最多的一种。如埕北242、胜海古1潜山等。3、潜山内幕油气藏:与断裂系统发育关系密切,分布于张应力集中,断裂发育部位,储集空间发育,另外潜山内部多期不整合面既是油气通道,也是油气聚集场所,在一定条件下也可形成油气藏,该类油藏具有原油性质好、产能高的特点,如埕北30潜山。4、地层油气藏:本区上古生界地层与上覆地层不整合接触、内部渗透层非渗透层相互间隔成层分布,中生界内部渗透层非渗透层也有成层性,打水平井可达单井高效的目的,埕岛北部胜海古3井油藏及新近完钻的埕北古6中生界油藏就是这种类型的油气藏。五、油藏开发模式(一)整体开发方案要点整体开发方案主要开发技术政策包括:(1)开发层系:古生界和太古界作为一套层系开发,以太古界为主,兼顾古生界,储量一次动用。(2)开发方式:初期采用天然能量开发,投产第二年注水(或注氮气)补充能量开发,地层压力保持水平为32MPa,注采比为1.0。(3)布井方式:采用不均匀布井方式,井距控制在750900米之间。按6个井区连通不好考虑,每个井区分别部署1口注水井。方案设计总井数17口,利用已有探井3口(埕北301、埕北302、埕北303井),新钻井14口(其中1口为探井)。设计注水井6口,生产井10口,日产油70130t,平均92t,建成年产油能力33104t(图1)。(二)、整体方案实施情况及采取的对策1整体方案实施情况埕北30潜山整体开发方案于2000年3月开始实施,具体开展了以下工作:、投产了埕北302、埕北303两口新井,获得较高产量,上报产能5104t。埕北302于2000年2月投产,生产层位Pz(3525.914117.83m),初期10mm油嘴,油压6.4MPa,日产油137.2t,含水0.4%,油气比114m3/t;目前8mm油嘴,油压6.2MPa,日产油101.3t,含水20.7%,油气比155m3/t。到7月底已累积生产740.12天,累积产油11.3104t(图2)。埕北303于2001年3月投产,生产层位Pz+Art(359839290.6m),初期9mm油嘴,油压9.5MPa,日产油153.1t,含水0%,油气比198m3/t;目前8mm油嘴,油压4.9MPa,日产油67t,含水8.6%,油气比140m3/t。累积生产 天,累积产油5.65104t(图3)。埕北301井因位于挥发油区,油气比约1000m3/t,在系统未建成的条件下,靠拉油生产既不安全,又不经济,因此目前尚未配套投产。、完成了埕北30-3、30-4两口开发井,投产不成功。埕北30-3井于2000年7月6日开钻,2001年1月5日完钻,历时95天。埕北30A-4井于2000年7月9 日开钻,2001年 2月17日完钻,历时109天。自2001年1月11日-7月2日分别对两口井进行了四次测试。 其中埕北30-3井酸化前进行了两次测试,只出少量气,起管柱时在2981.13m见油面,反洗井洗出原油1.69 m3。经两次酸化后自喷求产8天,累液849m3,累油465t,折日产油58t。初期最高日产油达150t。该井酸化处理过程中下古生界地层坍塌62米,导致最终不出液,后打水泥塞时固入钻杆24根,埋入深度3153.8-3558.4米,已工程报废。埕北30-4井酸化前进行了一次测试,不出,起测试管柱时,见液面769.17m,洗出原油0.32 m3。测得地层压力为37.5MPa,压力系数0.98,表皮系数为42。经酸洗施工放喷出液3.2m3后不出,未见油。后经三次酸化,共出液181m3,未见油。准备封井起悬挂器时发生井涌,涌出物为油、气、水的混合物,后打水泥塞封井。酸化排液过程中两口井均发现有结垢现象。其中CB30A-3井自喷管柱反洗阀以上有12根油管结垢,最厚处油管内径由62mm缩小为22mm;CB30A-4井起电泵时,发现机组上部3根油管结垢。分析结果表明,垢的成份主要为SrSO4。2开发井不成功原因分析分析认为两口开发井不成功的原因主要是受构造高部位探井产量均较高的影响,对潜山油藏类型的复杂性估计不足,开发前期及实施过程中措施准备不充分,针对性不强所造成的。具体原因主要包括:、与两口探井相比,储层变差。与埕北302、303井相比,30-3、30-4井储层相对变差(表3)。埕北30-3井和埕北30-4井均无I类层。钻遇II类储层分别为11.5米/3层、14.6米/3层,远小于埕北302井、埕北303井(302井钻遇I类储层59.2米/3层,II类储层类储层162.9米/11层;埕北303井钻遇I类储层5.7米/2层,II类储层55.8米/13层)。、钻井过程中有污染。埕北30-3、30-4钻井时,采用的是馆陶组常规的钻井工艺及钻井泥浆(海水基聚合物低固相泥浆),泥浆中的固相含量一般为8%左右,尽管采用近平衡压力钻井技术,但泥浆中固相颗粒在正压力的作用下极易进入油层裂缝,对油层造成堵塞。埕北30-4井试油测试表皮系数到达42。埕北30-3、30-4井酸化前均不出,埕北30-3井经两次酸化后,日产油最高达150t,埕北30-4井经三次酸化后,起悬挂器时发生井涌,说明钻井过程中污染较严重。另据埕北302井试油资料,投产初期的8个月内,在工作制度不变的条件下,日产油、油压均呈上升趋势,也说明曾存在污染。、完井方式的影响。埕北30-4井采用整体开发方案设计的割缝筛管完井,缝宽和缝密度均较小,且酸化施工后管柱中发现有结垢现象,可能造成堵塞。埕北30-3井采用裸眼完井试抽,因多次酸化解堵,使古生界地层垮塌,埋住太古界地层62m(其中有类有效厚度6.8米,类有效厚度29.6米。上部出露的Pz+Art类有效厚度仅4.7m,类有效厚度88.9m)、酸化措施效果不理想。埕北30-3、30-4井分别进行了2次、3 次酸化,因酸化井段长(分别为434.59m、242.51m),前两次酸量相对较少(30-60m3),酸化效果不理想。最后一次虽然酸用量较多(分别为143m3)但因受气象,交通条件及排液设备限制,且因管柱结垢等因素影响,酸液不能连续排出,影响酸化效果。、结垢的影响。埕北30-3、30-4井酸化排液过程中均发现管柱中有结垢现象,使油井不能正常生产。分析结果表明,垢的成份主要为SrSO4。分析认为,SrSO4的来源可能是地层中本身会有Sr(含量在550-20340g/g),与海水基入井液中的SO42-结合形成SrSO4。3.采取的相应对策针对上述问题,开展了地质、钻井、工艺等方面的攻关研究,采取了相应的对策。 、综合地质研究,进一步落实构造、地层及储层分布通过对埕北30区块已完钻探井和开发井的钻井、取芯、测井、完井、试油、试采、地层测试资料进行综合分析,结合相似油田调研结果,对埕北30潜山油藏开展了进一步的综合研究工作。取得了以下几点认识: 对油藏类型的复杂性有了进一步认识。埕北30潜山开发前期,通过调研认为大多数规模较大的潜山油藏均为块状油藏,根据埕北30、301、302、303等井试油获高产的实际情况,认为埕北30潜山为块状油藏的可能性较大。30-3、-4井完钻后,经反复研究分析,结合桩西潜山的开发实践认为,埕北30潜山既不是块状油藏,也不是层状或风化壳油藏,而是非均质程度极强的潜山油藏。这类油藏在整体上可能具有统一的油水系统和压力系统,但是在局部上非均质性极强,各储集单元之间有的相互连通,有的彼此独立,识别难度极大,井位极难部署。对储层分布规律有了新的认识。开发前期研究阶段,认为除埕北302井区外,其它井区古生界为非主力储层,而太古界地层是主力储层。因此井位部署时,偏重太古界,兼顾古生界。通过综合分析认为:a、古生界储层物性好于太古界已完钻探井常规岩心分析孔隙度古生界为3.1%,太古界为1.53%;渗透率古生界为310-3m2,太古界为0.2110-3m2。全直径岩心分析孔隙度古生界为1.77%,太古界为0.27%;渗透率古生界为3.6710-3m2,太古界为0.2710-3m2。b、地层岩性是下古生界储层发育最主要的控制因素古生界地层纵向上以八陡组、马家沟组、冶里-亮甲山组、府君山组为主要储集层发育段,平面上埕北302和埕北30井东南块下古生界地层较厚,储层发育较好,尤其是马家沟组及冶里-亮甲山组储层最为发育。c、古生界产能高于太古界根据埕北30潜山已完钻井古生界3个井段、太古界2个井段的采油指数和采液强度统计结果,古生界采油指数为0.620.9t/d.m.Mpa,平均为0.71t/d.m.Mpa;太古界为0.150.29t/d.m.Mpa,平均0.22t/d.m.Mpa。古生界采油强度0.389.8t/d.m,平均4.64t/d.m;太古界为0.42.27t/d.m,平均1.07t/d.m。古

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