濮城油田沙一段儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性及其對(duì)剩余油分布的影響

彭國紅，胡望水 戴 寅（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長江大學(xué)），湖北 荊州434023）

濮城油田沙一段儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性及其對(duì)剩余油分布的影響

彭國紅，胡望水 戴 寅（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長江大學(xué)），湖北 荊州434023）

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性是影響油氣藏油、氣、水滲流及油氣采收率的主要因素之一。因此，進(jìn)行儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究，找出其影響規(guī)律，對(duì)于搞清油藏剩余油的分布、采取合理性措施、提高采收率顯得十分必要。利用測(cè)井多井評(píng)價(jià)資料求取的儲(chǔ)層參數(shù)，結(jié)合巖心分析資料，對(duì)濮城油田沙一段儲(chǔ)層層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性進(jìn)行了多角度的研究。結(jié)果表明：研究區(qū)整體上屬于強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層，其儲(chǔ)層非均質(zhì)性受沉積環(huán)境和成巖作用控制，是影響注水開發(fā)效果的主要因素。

濮城油田；沙一段；儲(chǔ)層非均質(zhì)性；剩余油

儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究是油田開發(fā)地質(zhì)研究中最重要的工作，其目的是研究儲(chǔ)層層內(nèi)、層間及平面非均質(zhì)特征，搞清楚儲(chǔ)集砂體連通情況，揭示儲(chǔ)層中的油水運(yùn)動(dòng)特征，合理選擇開發(fā)層系，提高油、氣采收率［1，2］。

1 地質(zhì)概況

濮城油田地處河南省范縣境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造位于東濮凹陷［3，4］中央隆起帶東北部，自文留構(gòu)造向北東伸展的被斷層復(fù)雜化的長軸背斜。濮城油田沙一段油藏位于濮城長軸背斜構(gòu)造的東北翼，為構(gòu)造－巖性圈閉油氣藏。油層埋深－2100～－2437m，沙一段油藏含油面積14.54km2。沙一段分為3個(gè)砂層組，7個(gè)砂組，29個(gè)小層（單砂層）。沙一段沉積屬于扇三角洲前緣亞相，可劃分出水下分流河道、前緣砂、遠(yuǎn)端席狀砂、分支流間灣、濱淺湖5種微相。儲(chǔ)集巖以粉砂和粉－細(xì)砂巖為主，含泥粉砂巖為次，粒級(jí)變化大。砂巖類型主要為以長石砂巖及巖屑長石砂巖，石英砂巖次之。

2 儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性

2.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個(gè)單砂層單元內(nèi)，垂向上控制和影響儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)和分布的地質(zhì)因素綜合作用的非均質(zhì)，包括粒度的韻律性、層理構(gòu)造序列、滲透率的差異程度以及層內(nèi)夾層的分布頻率和大小等。研究區(qū)層內(nèi)非均質(zhì)性分為5種類型：箱形曲線非均質(zhì)性、鐘形曲線非均質(zhì)性、漏斗形曲線非均質(zhì)性、中間突出型非均質(zhì)性、復(fù)合型非均質(zhì)性。

2.1.1 各微相的非均質(zhì)性

研究區(qū)的各微相砂體層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)，其中水下分流河道層內(nèi)非均質(zhì)性以箱形、鐘形為主，河口砂壩、河道溢岸砂體以漏斗形為主，遠(yuǎn)砂壩、席狀砂則以中間突出形為主。

2.1.2 各單層滲透率非均質(zhì)性

濮城油田沙一段上砂層組的6個(gè)小層中變異系數(shù)大于0.7、突進(jìn)系數(shù)大于3.0、級(jí)差大于6，屬于嚴(yán)重非均質(zhì)性；有2個(gè)小層的變異系數(shù)為0.5～0.7，突進(jìn)系數(shù)為2.0～3.0，屬于中等非均質(zhì)性；其余5個(gè)小層非均質(zhì)介于中等非均質(zhì)性與嚴(yán)重非均質(zhì)性之間。濮城油田沙一段中砂層組的3個(gè)小層中變異系數(shù)大于0.7、非均質(zhì)系數(shù)大于3.0、級(jí)差大于6，為嚴(yán)重非均質(zhì)性；有2個(gè)小層的變異系數(shù)為0.5～0.7，突進(jìn)系數(shù)為2.0～3.0，屬于中等非均質(zhì)性；其余1個(gè)小層非均質(zhì)介于中等非均質(zhì)性與嚴(yán)重非均質(zhì)性之間。沙一段下砂層組的4個(gè)小層中變異系數(shù)大于0.7、非均質(zhì)系數(shù)大于3.0，級(jí)差大于6，屬于嚴(yán)重非均質(zhì)性；3個(gè)小層的變異系數(shù)為0.5～0.7，突進(jìn)系數(shù)為2.0～3.0，屬于中等非均質(zhì)性；其余3個(gè)小層非均質(zhì)介于中等非均質(zhì)性與嚴(yán)重非均質(zhì)性之間。由以上分析得出研究區(qū)儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)程度以嚴(yán)重非均質(zhì)性為主。

2.1.3 砂體內(nèi)夾層

研究區(qū)夾層主要為泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層和白云質(zhì)泥巖夾層，發(fā)育較少。

2.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層縱向上砂體間的物性差異及分布特征，包括層系的旋回性、砂層間的滲透率非均質(zhì)性及隔層分布，主要受沉積相的控制［5］。

2.2.1 滲透率的非均質(zhì)性

根據(jù)濮城油田98口井的巖石物性分析資料和測(cè)井解釋資料，砂組滲透率級(jí)差平均為52.55～333.98，突進(jìn)系數(shù)平均為2.48～3.91，變異系數(shù)平均為0.75～1.06；各油組滲透率非均質(zhì)參數(shù)如下表1，沙一段上砂層組非均質(zhì)性較強(qiáng)，非均質(zhì)性明顯強(qiáng)于沙一段下砂層組，整體上呈自上而下物性變好的趨勢(shì)。總體表明研究區(qū)儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)性較強(qiáng)。

表1 濮城油田沙一段各砂層組層間非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.2.2 儲(chǔ)層間隔層

研究區(qū)泥質(zhì)隔層分布廣且穩(wěn)定，沉積時(shí)期位于三角洲前緣，各目的層段沉積時(shí)均經(jīng)歷了湖水的升降過程，泥巖在工區(qū)的沉積比較廣泛，但厚度有異，從東北向西南逐漸變厚，厚度從幾～幾十米不等。各層物性數(shù)值大小范圍存在明顯的差異，常見值也不一樣，因此層間非均質(zhì)性很強(qiáng)。

2.3 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性是指一個(gè)儲(chǔ)層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性，以及砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的變化所引起的非均質(zhì)性，主要受沉積相帶控制對(duì)注水開發(fā)影響最大的是砂體的連通率和滲透率在平面的不均一性，其直接影響到注入水波及面積和波及效率，從而控制剩余油在平面上的分布［6］。

2.3.1 砂體幾何形態(tài)、規(guī)模及各向連續(xù)性

由于不同沉積微相砂體發(fā)育狀況具有不同的特點(diǎn)，通過分析對(duì)比砂體分布可知，砂厚、砂體規(guī)模分布受沉積微相的控制。一般而言，從沙一段來看水下分流河道厚度大，一般在2～6m，但分布小。河口壩分布范圍相對(duì)較大，厚度一般在2～5m。有效砂體多呈條帶或透鏡狀分布，砂體的幾何形態(tài)特點(diǎn)導(dǎo)致存在一定的平面非均質(zhì)性。規(guī)模及各向連續(xù)性直接影響著儲(chǔ)量的大小與開發(fā)井網(wǎng)的井距。沙一段砂體縱向連續(xù)性較好，橫向連續(xù)性差。另外，通過對(duì)沉積微相研究可以得出，順物源方向砂體連通程度較好，而垂直物源方法的砂體連通程度變差。

2.3.2 滲透率的平面展布特征

一般砂體內(nèi)滲透率平面上的變化與沉積環(huán)境密切相關(guān)，如對(duì)水下分流河道微相，高能帶即為主河道部分的高滲透帶，向河流兩側(cè)滲透率急劇降低。因此，注入水首先沿著主河道、特別是其中下部快速推進(jìn)，造成該處油井先見效、先高產(chǎn)、先被淹，然后向前緣和兩側(cè)發(fā)展。

濮城油田沙一段油層29個(gè)單層滲透率平面分布研究表明單砂層水下分流河道、河口壩砂體的物性較好，平均滲透率50×10－3μm2以上，而且同一砂體內(nèi)的物性差異也較明顯，平面變化較快，級(jí)差較大，因此非均質(zhì)性較強(qiáng)。同時(shí)以這些砂體發(fā)育部位為中心向四周延伸，滲透率等值線的分布越來越稀，滲透率值越來越小，說明遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂微相的平面非均質(zhì)性相對(duì)較弱（圖1）。

圖1 濮城油田沙一段下砂層組103單層沉積相（左）和滲透率（右）平面等值線圖

3 儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性對(duì)剩余油的影響

3.1 層內(nèi)非均質(zhì)性對(duì)剩余油的影響

由于儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性的差異，水淹程度差異較大，高滲透部位滲流速度較快，水淹程度較高，低滲透部位滲流速度較慢，水淹程度較低，剩余油相對(duì)富集，尤其在正韻律中上部的低滲透區(qū)，但是對(duì)于復(fù)合韻律而言，層內(nèi)剩余油的分布一般出現(xiàn)多層富集的特點(diǎn)，反韻律模式通常水驅(qū)的效果較好。

3.2 層間非均質(zhì)性對(duì)剩余油的影響

由于受儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性的影響，剩余油一般富集在儲(chǔ)層滲透率級(jí)差大、物性較差的單砂層內(nèi)，所以對(duì)于這部分的剩余油，應(yīng)采用分層開采的技術(shù)進(jìn)行開采。

3.3 平面非均質(zhì)性對(duì)剩余油的影響

在平面上，受砂體展布、規(guī)模、連通性及空間組合方式的制約，注水開發(fā)期間注水沿高滲透帶指進(jìn)，致使高滲透帶水洗程度相當(dāng)高，而低滲透帶波及系數(shù)小，注水收效差，導(dǎo)致剩余油在平面上分布不均勻，儲(chǔ)層物性相對(duì)較差，所以滲透率級(jí)差大的微相帶是剩余油的主要富集區(qū)和挖潛目標(biāo)區(qū)，研究區(qū)席狀砂和淺湖灘砂微相帶就為剩余油的主要挖潛區(qū)。

4 結(jié) 論

1）研究區(qū)層內(nèi)非均質(zhì)性分為5種類型：箱形曲線非均質(zhì)性、鐘形曲線非均質(zhì)性、漏斗形曲線非均質(zhì)性、中間突出型非均質(zhì)性、復(fù)合型非均質(zhì)性。其中水下分流河道層內(nèi)非均質(zhì)性以箱形、鐘形為主，河口砂壩、河道溢岸砂體以漏斗形為主，遠(yuǎn)砂壩、席狀砂則以中間突出形為主。

2）通過對(duì)濮城油田沙一段儲(chǔ)層層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性進(jìn)行了多角度的研究，結(jié)果表明：研究區(qū)主要受沉積相帶控制，總體上屬于強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層。其中席狀砂非均質(zhì)性最強(qiáng)；其次為淺湖灘砂、河口砂壩、遠(yuǎn)砂壩和淺湖砂壩。

3）滲透率級(jí)差大以及儲(chǔ)層物性相對(duì)較差的微相帶是剩余油的主要富集區(qū)和挖潛目標(biāo)區(qū)，研究區(qū)席狀砂和淺湖灘砂微相帶就為剩余油的主要挖潛區(qū)。

［1］裘亦楠，薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［2］劉澤容.油藏描述原理和方法技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1993.98～120.

［3］周新科，許化政.東濮凹陷地質(zhì)特征研究［J］.石油學(xué)報(bào)，2007，28（5）：20～25.

［4］齊興宇，黃先雄，秦建峰，等.東濮凹陷鹽巖與油氣［J］.石油學(xué)報(bào)，1992，13（1）：23～29.

［5］徐衛(wèi)東，游小淼.濮城油田沙二上1油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性［J］.斷塊油氣田，2009，16（3）：33～35.

［6］趙雅慧，鄧君，石維民.濮城油田多油層強(qiáng)非均質(zhì)油藏水驅(qū)開發(fā)研究［J］.斷塊油氣田，2003，10（1）：53～54.

Reservoir Macro－h(huán)eterogeneity in Es1of Pucheng Oilfield and Its Effect on Remaining Oil

PENG Guo－h(huán)ong，HU Wang－shui，DAI Yin（Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources（Yangtze University），Ministry of Education，Jingzhou434023，Hubei，China）

Reservoir heterogeneity was the main cause affecting the recovery factor and the percolation of water，oil and gas.So it was quite necessary to study the reservoir heterogeneity，find out the influence law，clarify the remaining oil distribution，take reasonable measures and enhance recovery factor.The intraformational，interlayer and plane heterogeneities of the reservoir were studied based on the reservoir parameters acquired in multi－well evaluation of logging data of drilling cores.The analyzed results show that the heterogeneity in the studied area is serious and it is controlled by sedimentary environment and diagenesis；it is the main factor of influencing the result of the reservoir waterflooding.

Pucheng Oilfield；Es1；reservoir heterogeneity；intraformational heterogeneity；interlayer heterogeneity；plane heterogeneity

TE122.2

A

1000－9752（2010）05－0191－04

2010－03－20

彭國紅（1985－），女，2008年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事油藏精細(xì)描述方面的研究工作。

［編輯］ 宋換新