高孔低滲注水開發(fā)碳酸鹽巖油藏垂向非均質(zhì)特征

謝潤成,周 文,王 辛

(1.成都理工大學(xué),四川 成都 610059; 2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都理工大學(xué),四川 成都 610059)

高孔低滲注水開發(fā)碳酸鹽巖油藏垂向非均質(zhì)特征

謝潤成1,周 文2,王 辛1

(1.成都理工大學(xué),四川 成都 610059; 2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都理工大學(xué),四川 成都 610059)

儲層非均質(zhì)性是影響剩余油分布及開發(fā)效果的重要因素,是油氣藏開發(fā)方案調(diào)整與制訂的重要地質(zhì)依據(jù)。以DL油田USH層碳酸鹽巖油藏為例,評價了儲層垂向非均質(zhì)及平面非均質(zhì)。研究表明,區(qū)內(nèi)隔層較發(fā)育,為致密隔層,電性特征表現(xiàn)為低伽馬、低聲波、低中子、高密度、較高電阻率,在有效地層分布范圍內(nèi),隔層分布連片,縱向上對流體滲流有一定的阻隔作用。研究區(qū)主力油層孔隙度均一,平面上局部存在低滲帶,總體上基質(zhì)部分的非均質(zhì)性不強(qiáng);考慮斷層共生裂縫,地層滲透率變化較大,表現(xiàn)出比較強(qiáng)的非均質(zhì)性。研究結(jié)果對油藏水平井注水開發(fā)調(diào)整具有參考意義。

高孔低滲油藏;碳酸鹽巖;垂向非均質(zhì);隔層;評價;DL油田

引 言

DL油田總體上為發(fā)育在西南高、東北低的單斜構(gòu)造背景下的斷塊 -巖性油藏。巖心分析孔隙度和滲透率統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,該油田主力產(chǎn)油層 D層孔隙度主要分布在 10%～30%之間,滲透率為0.18×10-3～250.00×10-3μm2,一般為 4×10-3～20×10-3μm2,為高孔低滲儲層。該油田采用分支井注采井網(wǎng)注水開發(fā),注水試驗(yàn)總體效果好,但井與井之間差異較大,部分井含水上升快,局部發(fā)生水竄,表明局部儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)。儲層非均質(zhì)性是影響剩余油分布及開發(fā)效果的重要因素[1-7]。

1 垂向非均質(zhì)性

1.1 層間非滲透隔層

現(xiàn)有研究資料表明,形成隔夾層的主要因素就是儲層中泥沙質(zhì)或鈣質(zhì)含量增加或巖石顆粒變細(xì),導(dǎo)致了儲層內(nèi)局部巖石物性變差[8-9]。依據(jù)研究區(qū)儲層物性下限標(biāo)準(zhǔn) (孔隙度為 15%、滲透率為0.5×10-3μm2)對 E2層是否屬于隔夾層進(jìn)行了初步的判斷。研究區(qū) E2層隔夾層占了 69.26%,表明該套隔夾層較為發(fā)育。據(jù)薄片資料分析,隔夾層類型主要為致密夾層,是由于其物性降低而形成的夾層,即膠結(jié)致密或白云石膠結(jié)物含量較高以致孔隙不發(fā)育的物性較差的碳酸鹽巖層?？傮w看來,該類隔夾層的電性特征表現(xiàn)為低伽馬、低聲波、低中子、高密度、較高電阻率特征。

圖 1 E2層隔層厚度展布

從圖 1可以看出,E2層厚度在 1～6 m之間變化,平均值為 3.26 m,從東向西增厚,西南部 DL-27井處隔層厚度相對最大。該套隔夾層分布面積相對較大,其縱向上的阻隔作用較強(qiáng)。

1.2 層內(nèi)非均質(zhì)模式

根據(jù)測井處理結(jié)果,滲透率大小在垂向上的變化所構(gòu)成的韻律性主要有正韻律、反韻律、均質(zhì)韻律及復(fù)合韻律 4種模式(圖 2)。

圖 2 儲層層內(nèi)垂向上非均質(zhì)模式

(1)正韻律 (向上變差)。最高滲透率相對位于單層底部,向上逐漸變小。該模式所占統(tǒng)計(jì)比例為 7.69%。

(2)反韻律 (向上變好)。最高滲透率相對位于單層頂部,向下逐漸變小。該模式所占統(tǒng)計(jì)比例為 19.39%。

(3)均質(zhì)韻律。滲透率相對均質(zhì)、穩(wěn)定,總體上變化不大。該模式所占統(tǒng)計(jì)比例為 61.96%。

(4)復(fù)合韻律。出現(xiàn)幾個滲透率相對高值段,進(jìn)一步細(xì)分為正復(fù)合型、反復(fù)合型、正反復(fù)合型。正復(fù)合型最高滲透率相對均質(zhì)段位于單層底部,反復(fù)合型相對高值段在頂部,正反復(fù)合型相對高值段在中部。該模式所占統(tǒng)計(jì)比例為 10.96%。

整體而言,研究區(qū)主力油層 E1、D層以均質(zhì)韻律模式為主,反韻律模式、復(fù)合韻律模式次之,正韻律模式偶見。

1.3 層內(nèi)滲透率非均質(zhì)程度

層內(nèi)非均質(zhì)程度是指一單層內(nèi)部垂向上儲層性質(zhì)的變化,是直接控制和影響一單層內(nèi)垂向上注入劑推進(jìn)方式和波及體積的關(guān)鍵地質(zhì)因素[10-11]。根據(jù)測井解釋結(jié)果,分別計(jì)算了滲透率的均值、級差、突進(jìn)系數(shù)、變異系數(shù) (表 1)。參照文獻(xiàn) [2]標(biāo)準(zhǔn)可知,整體上 3個區(qū)塊主要儲層段 (E1、D層)的非均質(zhì)性都不強(qiáng),屬于均質(zhì)—較均質(zhì)型儲層。但層內(nèi)存在高滲段,開發(fā)過程中將容易導(dǎo)致邊水沿高滲透段向內(nèi)部突進(jìn)快,造成油層的水淹厚度減小,從而造成采收率的降低,影響開發(fā)效果。

表 1 研究區(qū)滲透率非均質(zhì)參數(shù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2 平面非均質(zhì)特征

根據(jù)測井解釋物性數(shù)據(jù),在考慮沉積、儲層厚度及物源的基礎(chǔ)上,對 DL油田主力油層孔隙度、滲透率平面展布特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明,研究區(qū)E1層孔隙度在19.3%～32.43%之間變化,變化范圍較大,平均值為 28.51%,平面上主要分布在DL24—DL13—DL23—DL14—DL22—DL21井一帶,整體上呈南—北向分布,高值區(qū) (孔隙度大于 30%的區(qū)域)分布較大。滲透率主要分布在 1.0×10-3～10.0×10-3μm2之間,平均值為 6.922 3×10-3μm2,平面上分布區(qū)域與孔隙度分布有較好的對應(yīng)性,整體上也是呈南—北向分布,而且高滲帶與高孔帶有著較好的對應(yīng)性(圖 3、4)。

圖 3 E1層孔隙度分布圖

圖 4 E1層滲透率分布圖

總的來看,DL油田主力油層孔隙度相對均一,滲透率存在局部的低滲帶,基質(zhì)部分的非均質(zhì)性不強(qiáng)。但由于DL油田為斷塊型油田,結(jié)合斷層分布及斷層共生裂縫發(fā)育特征,在疊加了斷層共生裂縫滲透率之后,地層滲透率變化大,體現(xiàn)出比較強(qiáng)的非均質(zhì)性 (圖 5),由此對注水開發(fā)影響很大。

圖 5 研究區(qū)儲層非均質(zhì)性綜合評價圖

3 結(jié) 論

(1)研究區(qū)內(nèi)隔層較為發(fā)育,主要為致密隔夾層,是由于其物性降低而形成的,其電性特征表現(xiàn)為低伽馬、低聲波、低中子、高密度、較高電阻率。隔層分布連片,縱向上對流體滲流具有一定的阻隔作用。

(2)主力油層非均質(zhì)模式以均質(zhì)韻律模式為主,反韻律模式、復(fù)合韻律模式次之,正韻律模式偶見。

(3)主力油層孔隙度相對均一,滲透率局部存在低滲帶,總體來說基質(zhì)部分的非均質(zhì)性不強(qiáng);疊加了斷層共生裂縫滲透率之后,地層滲透率變化大,體現(xiàn)出比較強(qiáng)的非均質(zhì)性。

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編輯 林樹龍

TE122.2

A

1006-6535(2010)02-0024-03

20090930;改回日期:20091210

國家科技重大專項(xiàng)“鄂爾多斯盆地碎屑巖含油氣系統(tǒng)分析與有利勘探目標(biāo)區(qū)評價”(2008ZX05002)

謝潤成 (1979-),男,講師,博士,2009年畢業(yè)于成都理工大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè),現(xiàn)從事油氣藏工程地質(zhì)評價方面的教學(xué)與研究工作。