三维地震在纯化油田开发中的应用

1、三维地震在纯化油田开发中的应用蒲玉国胜利石油管理局纯梁采油厂引言纯化油田位于东营凹陷纯化草桥鼻状构造带,1965年发现,1971年投入开发。油田基本呈鼻状构造,含油面积42.5km2,内部发育了74条断层, 62个断块,其中含油断块49个。断块面积超过1km2的有11个,平均断块面积0.8km2。主要含油层系为沙四段上部,分为5个砂层组、20个含油小层,90%的单层厚度小于1m,最厚2.5m,平均1.3 m,分布较稳定,属于滨浅湖半深湖相沉积。油层平均中部深度为2350m左右,初产能较高,并能自喷。油藏类型原定为高压异常、低饱和、低粘度、中高产能、复杂岩性的低渗透层状断块油藏。1976年前,随

2、着区块不断投入开发,产量持续上升到20×104t以上,后注水开发,年产油30×104t 以上,稳产了11a。1988年后,经平面调整及分层开采等,年产油由原30×104t上升到40×104t以上,并连续稳产了7a,现仍处于开发稳产阶段。目前投产油井日产油能力1254t,平均单井4.6t,综合含水68.9%;累计采油816.5×104t,采出程度15.7%,累计注水1838.7×104m3,累计注采比为0.91。油田开发中存在的主要问题是构造复杂,一些开发动态情况难以弄清,严重制约了开发水平的提高,目前采出程度较低,处于稳产阶段。为了寻

3、找纯化油田复杂构造中蕴藏的剩余油潜力,将三维地震应用于精细构造及潜力区的研究,取得了显著的增储上产效果。构造研究1基本构造形态研究纯化油田主体部位井网密度达11口/km2,由此选用多条垂直于主断层走向的钻井骨干剖面与对应的三维地震剖面结合,进行层位及断层的确定、追踪,并经人机联作成图,重新认识基本构造形态,即宏观构造特征。研究表明,目前三维工区沙四段顶面基本构造形态为被2条生长断层1(北为北倾的纯北大断层,南为南倾的石村大断层,断距约为100 300m所夹持的地垒断块,内部主要是被2组次一级断层(走向近东西,倾向南北相向复杂化,呈近东西向的地堑形态,南北两侧为近东西走向的阶状高部位,北部高点在

4、纯17224井区,南部高点在纯1井区(该高点即该鼻状构造的最高点,中间为槽状低部位,属于地垒块上的地堑构造类型。通过以上工作,得出的认识与原来的认识相比,显著的不同是认识到原主体断块分界断层呈断续分布,并且断层增多,在油藏遮挡因素中,岩层形态特征起主导作用。因此,油藏类型由原层状断块油藏变更为断层复杂化的层状构造油藏2。2微构造精细研究重新确定的基本构造形态并不能显示出明显的潜力区,还必须在小断层精细研究的基础上进行微构造研究。(1钻井断点资料研究纯化油田较大断层的断点易于找准,但小断层的断点多而复杂,以往对钻遇的断点资料缺乏系统全面的认识。经分析,小断层断距在530m左右,一般分布于沙四上、

5、沙三下及沙三中等层段,由于这些层段可对比性强,电测曲线特征明显,只要对钻井资料系统全面地对比分析,就能够发现所有的钻井断点信息。经过对比分析,原断点部分位置有所变化,少部分实际不存在,并发现了一些新的小断点。(2对钻井断点进行目的层确定在过井三维地震剖面上,钻井断点引起明显的同相轴错断,且纵向上起始点和终止点清楚,追踪多条剖面可确定其纵向及横向的变化情况,进而对目的层断点进行确定。确定结果表明,钻井中的一些断点属非目的层位断点。(3确定目的层断层分布利用三维地震剖面对目的层断点进行追踪、组合时,用井斜校正后真实的钻井断点控制断层的平84石油勘探与开发面位置,确定该平面位置与三维地震剖面对应钻井

6、断点位置之间的统计误差,再利用三维地震剖面及统计误差,对目的层断层的平面起始、终止、走向变化及连续性进行确定,从而正确地确定目的层断层的平面分布情况。结果表明,重新组合的目的层断层走向、起始点、终止点,均与原断层有明显的变化。显然,单纯利用钻井断点资料组合目的层断层,因缺少井间的信息及断点层位确定,因而不可能全面地反映出断层的平面分布特征。(4三维地震确定非钻遇的小断层以上工作可确定钻遇到的目的层断层的平面分布,但还有一些小断层在纯化油田300m左右井距的钻井资料中不可能全面反映出来。这类小断层在三维地震剖面上却清晰可见,并能纵、横方向追踪。结果利用三维地震资料确定出的该类小断层成为纯化油田新

7、增断层的主要部分。综上,钻井及三维地震综合研究表明,纯化油田这类小断层的断距一般为530m左右,走向与两侧主控断层较为一致,是边界断层强烈活动过程中的产物。据地层、构造演化史3等有关资料,南、北边界大断层在沙四段沉积之前开始活动,南界断层活动时期主要是沙三上、沙二下沉积期,北界断层活动到东营组、馆陶组沉积期结束3。由于沙四中为一套厚20m左右的石膏泥岩塑性带,对断层活动的能量具有缓冲或吸收作用1,故纯化油田小断层纵向上一般上延到沙三段中、下部,一般下延到沙四上(即目的层位纯化镇油组,主力层系小断层十分发育和复杂。(5小构造研究一些小鼻状、小平台及小向斜、小洼地等正向和负向微构造,以及一般常发育

8、在断层附近的小牵引、小背斜、小断鼻、小断阶及小沟槽等小构造,一般局限于13口井的井区内分布,单纯的钻井资料不能完整、全面地反映。这些小构造是油田开发中后期的最主要的潜力区,为了正确发现并确定出该类小构造分布及变化特征,在以上小断层研究的基础上,利用高密度的三维地震剖面(一般间距25m及钻井资料,纵横连续追踪,由此确定出油田的微构造。3微构造验证通过静态方法确定的微构造需经实际生产动态资料验证其可靠性。纯化油田属于储集层较稳定的构造型油藏,在既定井网下,含水分级特征、平面水淹变化、地层供液能力及产能变化以及水井吸水剖面变化等,应与油藏微构造具一致性。经全面分析,油藏微构造静态特征控制了生产动态的

9、变化,动态变化规律又反映出静态的特征,由此证明,将三维地震与钻井资料结合研究而确定的微构造完全正确。此外,纯化油田沙四上主要为一套厚70m左右的灰质砂、泥岩薄互层(泥、砂层厚度比为2.5左右,分20个含油小层,纵向断距仅530m的小断层可造成断面两侧泥、砂层对接,对油层具有遮挡分割作用。以往注水中曾“证实”的个别“典型不密封断层”,如注水井纯1728井以西断层,近年来研究证实该断层实际分布在纯1728井以东,也即纯1728井与其西侧油井之间不存在断层,当然也就不会有“不密封”的现象。纯化油田注水开发多年,现经三维地震与钻井精细研究,结果表明还存在可观的潜力区,主要原因是以往未能充分认识和发现小

10、断层,因此,搞清小断层的分布是实施挖潜的关键。潜力区研究1潜力区控制因素分析对于注水开发多年的老油田,潜力区控制因素主要有以下3个方面:(1微构造指由地层产状变化形成的正向小构造,即所谓的高点区。在注水开发中,它们是有利于剩余油富集的低势区2。该类微构造往往在油田开发中、后期资料充分的条件下,才可能被认识发现,尤其是构造十分复杂的纯化油田,只有在目前三维地震与钻井资料结合精细分析后,才能发现。无论这类高点区是否分布在已有井网之内,老井网都不可能完全动用其储量。(2沉积微相由沉积微相控制的储集层物性非均质性,表现为开发中所谓层间、层内、平面三大矛盾,在原注采井网条件下,总会在物性较差的相带、区域

11、、层段,因流体流线绕道而形成分布于注采井网之内的死油区。(3水驱流线指已有井网范围之外的死油区,如新发现的由新老大小断层夹持的三角死油区,以及非主流线区的构造较低部位,由低部位断层遮挡、高部位注入水形成水动力遮挡的死油区等,水驱流线对储量控制程度差甚至不能控制。纯化油田剩余油控制因素主要为微构造及水驱流线,其原因是以往对小断层及微构造的认识和发现不够。941998年6月蒲玉国:三维地震在纯化油田开发中的应用2潜力区的确定(1断层附近的微构造以纯17224井区为例(见图1a ,b 。该井区经精细构造研究确定的构造图与原构造图有较大差异,其高部位南倾小断层呈弧形向南移200m 左右,新发现有一小断

12、鼻构造,其高点比纯17224井高近20m 。根据新构造图设计钻新井纯252斜4井,结果钻遇沙四上12个油层共17.1m ,无水淹层,射开较差的纯4至纯5油层7.3m ,1995年12月初产油15t ,含水48%,到1996年底,日产油18t ,含水40%,生产十分稳定。该井区低部位一线的老井纯17224井、纯25 23井的沙四上油层均已含水100%,可见该类小构造具有高产、稳产的巨大潜力。图1纯17224井区原构造图(a及新构造图(b(2断层夹持的三角死油区以纯6225井区为例(见图2a ,b 。经三维地震研究,该井区西侧新发现一条长逾600m 、近西北倾斜的小断层,落差近20m ,无井钻遇,

13、生产动态验证其存在,并与以往认识的断层形成一断层夹持的三角死油区。该井区老井纯621井已含水100%而报废,位置较高的纯6216井含水达60%以上,故按原构造图及井网注采情况分析,该区已成为水淹区。然而据该区新构造图所设计的新井纯6245井和纯6247井投产后,年产油能力达到了1×104t 以上,含水低于7%,显示了该类三角死油区的巨大潜力。图2纯6225井区原构造图(a及新构造图(b(3非主流线区的低部位死油区以纯17区块东北角为例(见图3a ,b 。 经精细图3纯17区块东北部原构造图(a及新构造图(b落实构造后,分析该区处于非主流线的滞流区,尽管位置较低,但仍为死油区。该类死油

14、区处于构造较低部位,在较高部位注水采油过程中,由注入水与边、低部位断层共同遮挡,成为非主流线区,油气滞流。该类死油区可视为注水开发中水动力遮挡富油区的一种新类型,是低渗透复杂断层分布油田中的一种重要潜力区。据此钻的2口新井(纯17227井和纯17226井投产后,日产油10t 左右,含水低于6%,目前生产稳定;而该区构造位置较高的老井纯1721井相同层位同期含水却已高达90%以上。结语通过三维地震与钻井资料结合,对纯化油田宏观及微观构造进行精细综合分析,并经构造与动态的一致性检验,确定原来所谓层状断块油藏实为复杂断层分布的层状构造油藏;再依据老油田潜力区的控制因素,判定小断层对油层的封堵分隔作用

15、是形成潜力区的主要因素,确定出主要的3种潜力区,钻井投产后取得了显著的增储上产效果。尤其是非主流线区的构造低部位,可视为注水中水动力遮挡剩余油富油区,是一种新的挖潜类型。截至1996年底,根据上述研究结果,纯化油田三维工区共钻新井26口,钻遇目的层位(沙四上完整率96%,新井单井初日产油为1041t ,相当于老井29倍的日产量,平均单井日产油16t ,相当于近4口老井同期产量,到1996年底,三维工区新井新增年产油能力7.5×104t ,且新井绝大部分初产不含水,少部分中、低含水,平均含水17.2%,远低于油田同期平均含水。本文方法对老油田稳水控油、增储上产具有参考价值。厉波、周明军

16、等同志参加了本文的部分工作,有关领导给本文工作以很大帮助,在此一并致谢。参考文献1王燮培等:石油勘探构造分析;中国地质大学出版社(武汉,1990,29。2潘钟祥等:石油地质学;地质出版社(北京,1986。3胜利油田石油地质志编写组:中国石油地质志卷六;石油工业出版社(北京,1993。作者简介蒲玉国,男,31岁,工程师,大学本科学历,现从事油田开发工作。地址:山东博兴纯梁采油厂地质所,邮政编码256504。收稿日期1997202218(编辑邹冬平书讯提高石油采收率(英文版出版发行提高石油采收率(英文版一书已于1997年12月由石油工业出版社出版,国内外公开发行。中国科学院院士、中国工程院院士侯祥

17、麟教授为该书作序。该书汇集了杨承志教授、韩大匡教授及其同事们多年来在提高石油采收率方面的研究成果,集中论述了中国油田的石油地质与开发的基本特征,及其提高石油采收率的对策、基本理论和在油田的应用实践。收集于本书的23篇论文是从作者多年研究成果的论著中精选出来的,集中反映了作者在提高石油采收率方面的基本观点和最新成就。本书共分四部分:一、提高石油采收率研究和实践在中国的进展;二、中国油田的石油地质和开发的基本特征;三、驱油剂溶液的物理化学及在多孔介质中渗流的特性,包括:驱油剂溶液性质、驱油剂之间的相互作用、界面活性、驱油剂损失和抑制、驱油机理及数值2物理模拟等;四、提高石油采收率理论和技术在油田的

18、应用。该书对从事提高石油采收率理论研究、教学和工程技术的人员是一部很有价值的参考文献。该书同化学驱油理论与实践(石油工业出版社出版为姊妹篇。全书插图200多幅,224页,大16开本。(杨承志供稿151998年6月蒲玉国:三维地震在纯化油田开发中的应用是定性的或带有主观性。从讨论长石溶解的质量平衡问题入手,结合铸体薄片的统计数据和图像分析,全面探讨了长石溶蚀作用对储集层质量的影响,以及长石溶解与砂岩孔隙发育的定量关系。结合多种分析测试资料,对上述关系进行了讨论,认为溶蚀作用对储集层孔隙的影响,取决于溶蚀作用所生成孔隙与溶蚀产生的自生矿物沉淀所占孔隙的比例关系,与二者在数量上和质量上的差异有关。图

19、4参7(邹冬平摘主题词储集层质量次生孔隙定量碎屑岩长石溶解质量平衡TE31219980310包含幂律流体的驱替过程的理论研究刊/邢义良,洪云利.石油勘探与开发.21998,25(3.238 40建立了牛顿流体和非牛顿幂律流体两相渗流的微分方程。认为幂律流体的视粘度是势梯度和饱和度的函数,将Buckley2Leverett的前缘驱替理论推广到包含幂律流体的驱替过程,得到一维非混驱替的饱和度分布。在此基础上研究了驱替机理,结合算例讨论了幂律流体的流变参数、驱替速度、重力对驱替过程的影响。图4参4(陈志宏摘主题词非牛顿流体幂律流体流体流动方程多相流体重力驱动非混相驱TE31919980311油田不同

20、开发阶段油藏数值模拟工作特点及发展方向刊/吴湘石油勘探与开发.21998,25(3.241 43油藏模拟技术已应用于油田开发的各个阶段,但在不同开发阶段,油藏模拟工作有其各自的特点。论证了油藏早期评价、油田开发方案编制、油藏管理及调整方案编制(包括加密钻井和提高采收率方法研究等不同阶段的油藏模拟工作的目的、做法和应注意的问题,并简单讨论了油藏数值模拟的发展方向。(陈志宏摘主题词油藏数值模拟开发阶段发展趋势TE112.2319980312地质建模条件下的储集层评价方法刊/王文广,李国会石油勘探与开发.21998,25(3.24447传统的储集层评价方法尚不能很好地分析未取心井段的储集层特征。提出

21、地质建模条件下的储集层评价方法:首先根据大量的岩心分析资料,适当筛选地质变量,建立储集层分类的地质概念模型,进而应用测井资料,建立未取心井段储集层评价的定量模型(模糊识别方程,对多种储集层特征进行详细研究、描述,从而实现对大量未取心井段储集层性质的连续标定。在德惠凹陷的应用表明,该方法具有较高的实用价值。图4表3参3(邹冬平摘主题词储集层分类评价地质模型数学模型梨树凹陷纯化油田构造十分复杂。通过三维地震与钻井资料精细结合,对其宏观及微观构造进行细致的综合分析,并经构造与动态的一致性检验,确定其油藏类型,认为原来所谓层状断块油藏实为受复杂断层控制的层状构造油藏;再依据老油田潜力区的控制因素,判定

22、小断层对油层的封堵分割作用是形成潜力区的主要因素,确定出3种主要的潜力区,打井实施后取得显著的增储上产效果,尤其是非主流线区的构造低部位,可视为注水中水力遮挡富油区,是一种新的挖掘潜力方向。将三维地震资料与大量钻井资料相结合,在老油田稳水控油、增储上产的研究中进行综合分析,可以获得显著效果。图3参3(邹冬平摘主题词三维地震勘探油田开发老油气区断块油气藏构造油气藏TE357.4119980314蒸汽吞吐效果预测及注汽参数优化方法研究刊/蒲海洋,杨双虎.石油勘探与开发.21998,25 (3.25255数值模拟是稠油油藏开发的有力工具,但它需要较多的人力和物力。当对新区的多个油藏进行开发效果预测时

23、,仅用数值模拟是困难的。为此,提出了一种简单的预测蒸汽吞吐效果的方法,它以Marx2 Langenheim模型为基础,是在Boberg2Lantz模型基础上发展起来的解析解模型。同时提出了一种应用加权方法考虑多个生产指标的优化方法。以此为基础,在PC机的Windows3.x和Windows95环境下开发了相应的软件。应用结果表明:预测模型具有较高的精度;优化方法具有较好的适用性和可操作性。该软件为油藏工程师提供了一个预测蒸汽吞吐效果和优化注汽参数的工具。图2表2参4(郭海莉摘主题词蒸汽吞吐开发效果参数预测方法3PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPM EN T

24、 un. 1998 J 10 430074 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 35237. The dissolved plagioclase is very common in rock , Plagioclase dissolution , Mass balance 1998 , 25 ( 3 , 38240. In t his paper , a differential equation set been established. Provided t hat t he effective viscosi

25、ty of non2Newtonian fluids. generalized to study displacement of oil or water by power2law distribution has been obtained. The analytical results reveal reducing injection rates of t he power2law fluid. Also , a better displacement can be obtained under t he influence of gravity to power2la w fluid.

26、 Xing , Yiliang ; et al. Hebei 062552 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a drive , Immiscible flooding clastic reservoirs , but t here are some disputes about its impact A discussion on the features and developing trend of numerical reservoir simulation. Wu , Xiang ( Advisory Center of CN PC ,

27、Beijing 100724 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 41243. The reservoir simulation technology has been applied to all p hases in t he life of t he reservoir production. However in different p hases , t he features of reservoir simulation reservoir models and t he issues which s

28、hould be attended to in reservoir simulation for various stages (including early reservoir overall development plan design , reservoir recovery planning etc. . The developing trend of numerical reservoir simulation is also briefly discussed in t his paper. Subject heading : Oil reservoir numerical s

29、imulation , Wenguang ; et al. ( Daqing Petroleum Institute , Heilongjiang 151400 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 44247. sedimentation , diagenesis and ot her geological factors of describing reservoir met hod and cases by screening geological variates properly. Log data are

30、 used to establish fuzzy judging geological model and t he equations to Dehui sag. Subject heading : Reservoir , Classification , Evaluation , Geologic model , Mat hematical model , Lishu seg Application of 3D seismic to Chunhua oilf ield development. Pu , Yuguo ( Shengli Petroleum Administration ,

31、Shandong 256500 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 48251. macro and micro structures and matching t he structure feature wit h production performance , t he oil pool type is determined in t his paper. It is suggested t hat t he previously interpreted G eological model2based re

32、servoir evaluation method. Wang , According to synt hetical analyses to t he Structurally , Chunhua oil field is very on reservoir quality. The traditional assessments of plagioclase dissolution were subjective because of t he qualitative description of diagenetic events. This paper is to investigat

33、e t he impacts of plagioclase dissolution on reservoir quality , and to assess t he quantitative relationships between plagioclase dissolution and porosity in sandstones by discussing t he mass balance , image are different . This paper describes t he goal , t he development of analysis and quantita

34、tive statistics of cast t hin sections. The quantitative relationships were interpreted t hrough analytic data. The results indicate t hat t he impact of plagioclase dissolution on reservoir quality lies in t he quantitative and evaluation , production management , infill drilling , and enhanced oil

35、 qualitative differences between t he pores caused by plagioclase dissolution and t he pores infilled by cements. Subject heading : Reservoir , Quality , Secondary pore , Quantitative , Clastic Development p hase , Developing trend The analytical solution of immiscible displacement involving ( Explo

36、ration and Development Institute of Huabei Petroleum Administration , for immiscible displacement involving non2Newtonian fluid has fluid. In t he case of one dimensional flow , t he saturation power2law fluid has somet hing wit h potential gradient and controlled not only by t he relative permeabil

37、ity , but also by t he For t he inherent complexities of power2law fluid. saturation , t he Buckley2Leverett fractional flow t heory has been how t he saturation profile and t he displacement efficiency are decrease t he flow potential gradient in t he flow direction which Subject heading : Non2Newt

38、onian fluid , power2law fluid , t he sweep efficiency can be improved by results in an increase in t he apparent viscosity of t he displacing Power low fluid , Flow equation , Multip hase fluid , Gravity displacement of a Newtonian fluid by a shear2t hinning Lishu2Dehui sag , t his paper gives concr

39、etely dissecting and proved to be practical and advantageous by applying t he complicated and uncertain. By carefully combining 3D seismic equations of different kinds of reservoir rock. This met hod is and drilling data , making detail and integrated analysis to its Vol. 25 No. 3 ABSTRACT 11 strati

40、fied fault block pool is practically a stratified structural one wit h complex faults. By furt her studying it , t he effect of small faults on t he sealing of reservoirs in matured oil fields is better understood , which results in good production potential in some areas or units of t he field , es

41、pecially t he good potential for t he structural lows in t he non2main stream line region which is region , Fault block reservoir , Structural reservoir injection parameters in steam soak. Pu , Haiyang ; et al. ( Research Institute of Petroleum Exploration and simulation is an effective means of des

42、ign for development of heavy oil reservoirs , but its shortcoming lies in t he cost and t he It is obviously unrealistic to adopt t he numerical simulation especially when many designs and predictions are results of steam soak and to optimize t he parameters of steam The model in t his paper bases o

43、n t he soak. The aut hors also put forward a met hod in which some under Windows 3. x or Windows 95 in PC is developed to make such prediction and optimization. An instance is present to test used to optimize parameter of steam injection is more feasible Marx2Langenheim model and Boberg2Lantz model

44、and is higher precision to predict results of steam soak ; The met hod Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 52255. parameters of steam injection. Subject heading : Steam soaking , Development effectiveness , Parameters , Prediction , Met hod , Optimum , Software A ne w practical water displacement curv

45、e. Zhang , Jinqing ( China Offshore Oil Production Research Center , P. O. Box 235 , Beijing 101149 , P. R. China . S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 56257. Based on t he characteristics of two S hiyou Kantan Y u Kaif a 1998 , 25 ( 3 , 58261. considered as t he rich oil area hydraulically tr

46、apped by injected water. Practice in pilot tests has confirmed t he usefulness of t his met hod in stabilizing oil production and controlling water2cut as well as increasing oil recoverable reserve and The numerical time. weight factors are considered to optimize t he parameters of t he precision of

47、 t his prediction model , t he feasibility of t he kinds of water displacement curve in common use , a very simple and very practical water displacement curve was presented and t he corresponding decline curve was derived. This water drive curve can reveal many types of curve of f w2 R 3 Curve , Pro

48、duction decline Petroleum Corp . , Henan 450042 , P. R. China . Permeability , Wellbore storage production of t he matured oil fields. Subject heading : 3D seismic exploration , Oilfield development , Old oil and gas relations. Thus , it can be used in water drive reservoirs wit h A method of predic

49、ting recovery effectiveness and optimizing Development , CN PC , Beijing 100083 , P. R. China . S hiyou conducted in a newly exploited area. So , t he purpose of t his paper is to develop a more simply feasible met hod to predict t he presents a new kind of curve , which has two curves , one is K curve t hat is used to analyze permeability , t he ot her is C curve inje