复杂断块油田马厂油田储层建筑结构模型

复杂断块油田马厂油田储层建筑结构模型

剩余油预测包括对井内剩余油的估计和对井间剩余油的预测。现在，通常用于预测井内剩余油。但油藏开发调整需要的是井间或整个油藏内的剩余油分布特征,井间剩余油分布的研究成为油藏工程师和地质师最为关心的问题。预测井间剩余油的分布有两种方法:一是数值模拟法,该方法虽能定量地给出剩余油分布的变化特征,但常由于所利用的地质模型的偏差及数模人员对地下认识的不足,造成预测的偏差,形成“垃圾进垃圾出”的尴尬局面;二是地质综合法,该方法建立在地下情况深入理解的基础上,能够快速、定性(半定量)地预测剩余油的空间分布特征,成为油藏工程师最依赖的分析手段而在油田开发中被广泛使用。地质家和油藏工程师从沉积方式、砂体韵律、沉积微相、储层结构、微构造特征、孔隙结构、层序地层学等方面探讨了地质因素对剩余油形成的控制作用,基于此对油藏内的剩余油分布进行了预测,并对其可动用性的经济界限进行了探讨,在东濮凹陷勘探开发中也采用了一些新技术、新方法。然而从发表的文献看,对地质分析方法的阐述都不够深入,对于复杂断块油田剩余油分布的地质预测及分布规律的研究虽有报道,但对断块油藏的特殊性都未讨论。我国复杂断块油藏较多,在油气生产中占有重要的地位,且目前部分断块油田已进入到开发中、后期,弄清断块内的油气分布已成为断块油田开发中的首要任务。本研究通过对马厂复杂断块的剖析,总结了复杂断块内剩余油预测的地质方法和剩余油分布规律,相信对断块油田的开发调整具有重要的意义。地质综合法强调综合应用揭露地下油水关系的资料,寻找造成剩余油富集区的条件,然后针对目的层分析可能存在剩余油的有利部位。预测步骤大致可分为以下几步:1)对储层进行解剖,建立精细的地质模型;2)收集油田开发的动、静态资料,研究目的层结构要素的吸水、产液能力;3)注入水波及体积及波及面积的计算;4)注采系统对储层结构适应性研究;5)预测剩余油的分布。马厂油田位于东濮凹陷南部,经过10多年的高速开发,目前已进入高含水开发阶段。因此,认清地下剩余油的分布已成为开发调整和稳产的关键。作者通过对马厂油田储层的精细表征,预测了剩余油的分布,对油田下步开发提出了相应的调整措施。1层的详细描述1.1储层结构层次的确定根据储层建筑结构层次分析的原理,结合目前马厂油田地质研究中所采用的地层对比术语,在岩心观察的基础上,我们在马厂油田划分了9级层次(图1)。第一层次是地层段;第二层次为地层亚段;第三层次是砂层组;第四层次是小层,即目前所应用的沉积时间单元;第五层次是单砂体;第六层次是成因砂体;第七层次实体为成因体内的一个沉积韵律,相当于地层成因增量;第八层次实体为交错层系组;第九层次为交错层系,界面为交错层系的界面,相当于Miall的一级界面。七到九级层次由于分布范围小,只能在露头和岩心上识别和对比,而在地下无法进行追踪。六级层次的确认需要重建地下储层建筑结构,即需要对储层解剖后才可确定。五级及其以上各级次的层次通过对比便可确定。而五级和六级层次是我们精细解剖的对象。在岩心观察的基础上,辩认出4种沉积砂体和2种泥岩沉积共6种6级层次实体,即结构要素类型,分别为:水下分支河道砂体、河道间砂体、席状砂体、砂坪砂、半深湖泥和河间泥。1.2单砂体结构相图设计选取连续取心的、层序发育比较齐全、在该层段没有断层的马11-16井为标准井进行储层的层次划分。在井内首先确定1#泥岩,借以确定沙三下2的顶底;然后对其内部进行研究,将其划分为6个次一级的层次(四级)——小层。而小层1,4,5内部都具有较稳定的泥岩,明显具有可分性,我们又将其各自分为2个单砂体,这样在沙三下2便具有9个单砂体,分别编号为11,12,2,3,41,42,51,52和6。在取心井划分的基础上,首先将马11-16井所在的马11块进行了精细对比。由于马11块本身是由3个较大的断块和北部几个小断块组成,且有部分井位于断层上,我们首先将与马11-16井位于同一个小断块内的十多口井参照马11-16井进行了划分和对比;接着以此为基础,在马11块内建立了11条对比联络剖面,其中东西向的7条,南北向的4条,对各剖面进行精细对比;然后在马11块内进行统一统层,完成了马11块的对比解剖。完成马11块对比之后,对紧邻的马10块进行对比解剖。选择该块内与马11块相近、地层又完整的马10-16井参照马11块的划分和对比进行层次划分,建立起对比联络剖面,完成对比。完成马10块对比后,将马10块、马11块进行统层和闭合,完成由马11块延至马10块的对比工作。依上述程序和方法,依次完成了马19块、马9块、马12块和马1块的划分和对比,最后进行全区块统层、闭合。对比中不仅仅依靠曲线的相似性,更是要依靠沉积旋回本身的特征和结构要素的空间展布特征来进行对比,这是我们与以往的等厚度对比的不同之处,也是我们敢于将一个大厚层与邻井的薄层进行对比的依据。例如基于马11-40井与马11-15井的旋回性特征,考虑到平面上马11-40井在河道中心位置,应为厚层砂体,而马11-15井则位于河道边部,沉积少、厚度小;将马11-40井厚砂层与马11-15井薄砂层对比,动态上对这一对比进行分析;正是马11-15井的注入水将马11-40井淹掉,说明这一对比是正确的。事实证明,这一对比方法更能接受动态的检验,而以往按厚度对比常产生与动态不符的情况。在对比的基础上,制作单砂体测井相图。依据砂体测井相图和砂体厚度展布图,制作了以单砂体为制图单位的砂体建筑结构模型图(详细微相分析图,图2)。由于没有对应的砂体规模的地质数据库(主要是砂体的宽度、宽厚比的数据),在确定砂体的边界时只能凭经验大致确定,不能精确给出。2预测剩余油分布的方法2.1优先流动路径在只有一口注水井(或注采井之间的压降漏斗未叠加之前)时,根据结构要素的类型、渗透率分布样式及注水井在结构要素中的位置,可将注入水波及样式划分出8种:1)注水井位于河道内,优先流动路径是河道的上、下游;2)注水井位于河道边缘,优先流动路径是河道河流主流线;3)注水井位于水下溢岸砂体中部,注入水向四周缓慢波及;4)注水井位于水下溢岸砂体侧缘,优先流动方向是河道;5)注水井位于砂坪砂中部,注入水向周围缓慢波及;6)注水井位于砂坪砂侧缘,优先流动路径是砂坪中部;7)注水井位于前缘席状砂体尖灭区附近,优先流动路径是河道口方向;8)注水井位于前缘席状砂体中部,注入水基本向周围均匀扩散。上述8种注入水波及方式都有生产实例,是进行剩余油分布预测的基础。2.2水产品的非均质性据优先流动方向,可将注入水波及区域简化为2种几何形态:线状和面状。前者基本上近似于长方形(或椭圆形),包括上述1,2,4,6,7几种类型;面状的则可近似为圆形(半圆形)。过去计算注入水波及半径用圆形来近似,以此来绘制水淹状况图(俗称水泡子图),没有考虑地下储层非均质方向性,简化了水淹规律。而本研究的水淹区域几何形状参考了地下储层的非均质特性,将会更符合实际,能够更好地刻划地下剩余油的分布情况。事实上,由于长期的开发,在形成注采对应关系的层系中,采油井和注水井的压降漏斗早已相互干涉,我们上述的基于近似原始地层状态的条件便难以满足,这时还必须考虑采油井对压降漏斗的干涉效应,由于计算复杂,我们不作深入的探讨,只作定性的分析。此时由于卸压点的出现,在采油井和注水井之间形成很高的压差(高达几十兆帕),由达西定律V=KgradP/μ可以得出,在注水井和采油井之间势必会形成一个注入水的优先流动方向,而且其作用要远大于储层本身非均质性所造成的影响。鉴于此,我们在确定水淹区形态时分2种情况来考虑。一种是尚未形成注采关系的或注采量较小的层位,不考虑压降造成的注入水推进,只用非均质模式确定水淹区的形态;另一种是注采量大、形成压降干涉漏斗的,主要考虑压力梯度的作用,采用半椭圆形的水淹区形态,并适当考虑地下储层非均质性的影响。2.3水淤面积及流量的确定水淹面积计算采用容积法,即在不考虑注入水密度变化和地下储层孔隙度变化的情况下,残留在地下的注入水的体积等于其驱替原油的体积。地下储层孔隙体积包括两部分:一部分是束缚水所占据的不连通的死孔隙;一部分为油气所占据的孔隙。而油气在水驱过程中并不能全部被驱出,还有一部分作为残余油留在地下,这样地下水所占据的其实只是可动油的体积。因而我们用下面的公式计算水淹面积:S淹=V残/(HΦSOiD)V残=V注-V采D=(SOi-SOr)/SOi其中:S淹为水淹面积;V残为地下残留注入水体积;V注为注入水体积;V采为采出水体积;H为储层平均厚度;Φ为储层平均孔隙度;SOi为储层原始含油饱和度;D为驱油效率;SOr为残余油饱和度。当然,用上式进行计算时还有许多因素并没有考虑进来,例如砂体内部垂向韵律特征的影响及层内突进现象,加之对于注采量的劈分还很不准确,这样算出的波及面积也并不精确,只能是半定量的。还需要说明的是,由于储层的非均质性导致的层内突进,我们计算出的水淹区并不是完全的水淹区,而是比完全水淹区稍大、而比注入水所达到的面积小得多的区域。同时由于储层本身的非均质性,在划定的水淹区内,我们还可以通过层内调剖等方法挖潜。2.4剩余油积的确定在确定了砂体水淹部分之后,余下的砂体部分应为剩余油区,即:S油=S砂-S淹3剩余油类型对沙三下2的9个单砂体逐层分析,作出剩余油分布图(图3)。分析表明有以下几种剩余油类型。3.1井网非控制型该类型在现井网下不完善,只有通过打调整井的办法才能得到充分的动用。它包括以下几个亚类。3.1.1不适宜打调整井该区位于砂体边角部位,由于断层遮挡,在现井网条件下注入水波及不到。由于面积较小,在经济上不适宜打调整井,不能动用而成为死油区。例如42单砂体马11西块南部西侧沿断层线一带,注入水不能波及,又不适宜打井,形成了条带状的死油区。3.1.2注：未采只有注水井,而无对应的采油井,使得储量不能动用。12小层马11-30小块油区内两口井全为注水井,有注无采,储量全部存留地下。3.1.3次钻井生产一种是只有采油井而无注水井,靠原始能量进行衰竭式开采,只能动用采油井周围一小片区域的储量,如小断块内一口油井生产(如马11-107小块沙三下2各层,只有马11-107一口井采油,无注水井);另一种是平面上注采不完善,砂体局部有采无注,形成剩余油,如51单砂体马11东块马11-28井和马11-137井西边为断层,东边砂体尖灭,马11-106井的注入水不能到达,从而造成了局部有采无注,形成了剩余油富集区。3.1.4不收集或记录该亚类由于单砂层未射孔而未动用。如11单砂体马11-36井位于席状砂体中,因物性差、厚度小而未射孔,成为剩余油富集区。3.2注采河道间砂体不同的结构要素物性不同,从而影响注入水的流动,最终形成剩余油。比如在水下分流河道中采油,而在与其相邻的河道间砂体中注水,由于河道间砂体物性差、吸水能力弱,注入水推进速度慢,从而有可能在注水井和采油井之间形成剩余油。51单砂体马11东块中部为物性较差的河道间沉积,在两侧物性较好的河流沉积中注水,注入水难于波及而成剩余油。3.3剩余油的分布两相邻注水井之间压力平衡区处,双向水流将原油封闭在平衡区内不能动用,形成剩余油。这种剩余油一般分布范围小、数量少。例如3单砂体马11-30井与马11-15井两口井注水,其间便形成了这样的一个区域。3.4结构要素物性差异的影响同一口井不同层位由不同的结构要素组成,由于结构要素物性差异导致吸水能力不同,物性较差的结构要素吸水差或根本不吸水,从而使其所对应的层成为剩余油富集区。4剩余油沙私家车从单砂体剩余油分布图上我们明显可以看出,从剩余油的分布情况来看,它具有零散分布及主要集中于薄层物性差的储层内的特点。剩余油基本上呈分散状散布于砂体中,中间大多被水淹区所隔开,很少有大片连续分布的剩余油区,而且剩余油分布区的形态也很不规则。事实上,由于单砂体本身的层内非均质性造成的层内突进现象,实际的剩余油分布区形态要比我们作出的要复杂得多。由于以往开采对象为整个砂层组,采取合注合采的开发方针,使得物性好的厚层砂体得到了较为充分的动用,只有个别部位由于以往对比不清而造成注采不完善,成为剩余油分布区。而薄层砂体由于物性差,注入水难于注入而动用较差