趙凹油田泌304區(qū)淺層礫巖稠油儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)及應(yīng)用

楊永利

（中國(guó)石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南南陽(yáng) 473132）

趙凹油田泌304區(qū)淺層礫巖稠油儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)及應(yīng)用

楊永利

（中國(guó)石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南南陽(yáng) 473132）

泌304區(qū)位于泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶，該區(qū)儲(chǔ)層具有復(fù)模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)、毛管阻力大、蒙脫石含量高、非均質(zhì)性嚴(yán)重等特點(diǎn)，致使本區(qū)在前期的試油、壓裂試采等產(chǎn)能評(píng)價(jià)中沒有取得突破。為此，從巖心觀察分析入手，結(jié)合含油性和對(duì)應(yīng)的電性響應(yīng)特征規(guī)律，建立了本區(qū)的儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分別從含油性、巖性、物性進(jìn)行了平面分類，再綜合分類研究，把儲(chǔ)量劃分出了四類，并對(duì)Ⅰ類儲(chǔ)量區(qū)域進(jìn)行了驗(yàn)證，取得了該區(qū)的產(chǎn)能突破。

趙凹油田；泌304區(qū)；砂礫巖稠油；儲(chǔ)層特征；分類評(píng)價(jià)

泌陽(yáng)凹陷是我國(guó)東部的一個(gè)新生代富含油氣的小型斷陷，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造和沉積的差異，將該凹陷劃分為三個(gè)構(gòu)造單元，即北部斜坡帶、中部深凹帶和南部陡坡帶。南部陡坡帶砂礫巖體十分發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)有井樓、雙河、安棚和下二門等4個(gè)油田［1］，2006年在該帶部署的探井泌304井試獲日產(chǎn)15.25 m3的工業(yè)油流，從而發(fā)現(xiàn)了泌304區(qū)這一新的含油構(gòu)造，進(jìn)一步擴(kuò)大了該帶的儲(chǔ)量規(guī)模。

1 地質(zhì)概況

泌304區(qū)位于泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶中段，構(gòu)造面積約4.0km2［2］，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量1 338.07× 104t，其中泌304區(qū)中下層系（儲(chǔ)量為559.92×104t）稀油已于2008年投入開發(fā)，泌304區(qū)淺層系（儲(chǔ)量為778.15×104t）為難動(dòng)用砂礫巖－礫巖稠油復(fù)雜油藏。

泌304區(qū)淺層發(fā)育近岸近物源水下沖積扇，巖性以粗碎屑沉積為主，分選和磨圓均較差，泥質(zhì)含量較高，亞相類型有扇根、扇中及扇端，微相類型發(fā)育有辮狀水道、碎屑流、水道間及扇前漫流等。主要含油層段為核一段Ⅰ、Ⅱ油組，油藏類型為構(gòu)造－巖性油藏，埋深680～910 m?？紫抖?.36%～9.73%，平均8.09%，滲透率（6.30～23.92）×10－3μm2，平均11.41×10－3μm2，屬低－特低孔、低－特低滲儲(chǔ)層。地面原油密度0.93～0.97 g／cm3，地層溫度下脫氣原油粘度612.98～183 46 mPa·s，原油粘度、密度較高，屬普通稠油Ⅰ－2類到特稠油，原油性質(zhì)具有膠質(zhì)瀝青質(zhì)較高的特點(diǎn)。

2 泌304區(qū)淺層砂礫巖稠油復(fù)雜儲(chǔ)層特征

2.1 復(fù)模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)

本區(qū)儲(chǔ)層以礫巖、砂礫巖儲(chǔ)層為主，砂巖儲(chǔ)層較少。巖心觀察及鑄體薄片研究表明礫巖儲(chǔ)層一般具有復(fù)模態(tài)的孔隙結(jié)構(gòu)特征。復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)是指以礫石為骨架的孔隙中，部分或全部被砂粒所充填，而在礫石和砂粒形成的孔隙結(jié)構(gòu)中又被粒徑更小的粉砂或黏土顆粒所充填［3］。復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)是山麓沖積－洪積相礫巖儲(chǔ)層中較為普遍的結(jié)構(gòu)特征，這一結(jié)構(gòu)決定了礫巖儲(chǔ)層具有較低的孔隙度和較低的滲透性，造成儲(chǔ)層非均質(zhì)程度很高，對(duì)水驅(qū)或蒸汽吞吐開發(fā)產(chǎn)生不利影響。

2.2 雙重介質(zhì)的非典型滲流特征

本區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層注水開發(fā)或蒸汽吞吐開發(fā)實(shí)踐、室內(nèi)模擬及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，礫巖儲(chǔ)層雖屬孔隙型，但由于復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和多種嚴(yán)重非均質(zhì)性的影響，這種孔隙介質(zhì)具有類似雙重介質(zhì)那樣的滲流特征，呈現(xiàn)出非典型的孔隙滲流，即層狀多重孔隙群介質(zhì)滲流。微觀滲流試驗(yàn)表明，礫巖儲(chǔ)層中水驅(qū)油的滲流機(jī)理是以“稀網(wǎng)－非網(wǎng)狀”孔隙流態(tài)為主，造成礫巖儲(chǔ)層比一般砂巖的驅(qū)油效率低，在水驅(qū)油或蒸汽吞吐過(guò)程中速敏效應(yīng)十分顯著［3］。

2.3 微觀孔喉毛管阻力大，退汞效率低

圖1左為淺層系典型壓汞曲線，平均退汞效率25.3%，圖1右為上層系典型壓汞曲線平，均退汞效率76.9%，淺層系的退汞效率明顯比上層系低，反映淺層儲(chǔ)層孔喉差異大、毛細(xì)管阻力大的特點(diǎn)。這一特點(diǎn)也嚴(yán)重影響了本區(qū)稠油蒸汽吞吐開采的采收率。

圖1 泌304區(qū)淺層系稠油和上層系稀油典型壓汞曲線特征

2.4 蒙脫石含量高

泌304淺層儲(chǔ)層填隙物含量高，成分主要為粘土、方解石、白云石，三者含量高達(dá)11.29%；粘土礦物類型以蒙脫石為主，其中蒙脫石相對(duì)含量平均為83.5%（表1），而粘土礦物在全巖分析中的平均含量為7.6%，由此得出泌304區(qū)淺層儲(chǔ)層中蒙脫石絕對(duì)含量高達(dá)6.4%［4］。而蒙脫石的特點(diǎn)是遇水膨脹，堵塞喉道，影響油氣運(yùn)移，因此本區(qū)稠油的開采在做好降粘措施的同時(shí)，防膨工藝也是關(guān)鍵。

表1 泌304區(qū)淺層粘土礦物相對(duì)含量統(tǒng)計(jì)分析

2.5 平面上巖性、含油性變化大，非均質(zhì)性嚴(yán)重

由于本區(qū)儲(chǔ)層為近物源快速混雜堆積的近岸水下扇砂礫巖體，區(qū)內(nèi)礫巖發(fā)育，儲(chǔ)層巖性粗、分選差，泥質(zhì)含量高，平面砂體變化快，巖性差異大，致使儲(chǔ)層物性很差，含油性在平面上分布非常不均勻，給本區(qū)的儲(chǔ)量動(dòng)用和產(chǎn)能評(píng)價(jià)及建設(shè)帶來(lái)很大困難。

3 巖電關(guān)系研究尋找測(cè)井響應(yīng)規(guī)律，建立分類標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)觀察巖心和分析測(cè)井曲線，發(fā)現(xiàn)孔隙度曲線對(duì)巖性特征有很好的響應(yīng)關(guān)系，如安4121井H1Ⅰ9－3層巖性為分選較差礫巖，對(duì)應(yīng)聲波值為250 μs／m，電阻率為60Ω·m，H1Ⅰ9－4層巖性為分選較好含礫粗砂巖，對(duì)應(yīng)聲波值為320μs／m，電阻率為50Ω·m，而這兩個(gè)層測(cè)井解釋均為油層，但產(chǎn)能卻差異很大，這就有必要對(duì)這類儲(chǔ)層進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。通過(guò)巖心觀察及從巖性分類入手，尋找相應(yīng)的電性和物性特征，進(jìn)而歸納建立分類標(biāo)準(zhǔn)。

一類儲(chǔ)層巖性①：含礫中粗砂巖，礫石含量小于10%，巖石成分以石英為主，少量長(zhǎng)石，分選好，物性、滲透性好，是本區(qū)最好儲(chǔ)集層的巖性，但分布非常少。此類巖性測(cè)井響應(yīng)特征：電阻率為25～55Ω ·m（平均為35Ω·m），聲波為280～320μs／m（平均為300μs／m）。測(cè)井解釋物性：孔隙度16.98%，滲透率70×10－3μm2。安4121井，742～745 m，H1Ⅰ9－4層，褐色油浸含礫中粗砂巖。

一類儲(chǔ)層巖性②：砂礫巖、砂質(zhì)充填礫巖，礫石含量30%～60%，分選較好，儲(chǔ)層物性、滲透性較好，是本區(qū)次好的儲(chǔ)集層的巖性，但分布也不多。此類巖性測(cè)井響應(yīng)特征：電阻率為30～40Ω·m（平均為35Ω·m），聲波為260～280μs／m（平均為270 μs／m）。測(cè)井解釋物性：孔隙度為12.44%，滲透率為33×10－3μm2。安4121井，698～702 m，H1Ⅰ7－2層，褐色油浸砂質(zhì)充填礫巖、油斑砂礫巖。

二類儲(chǔ)層巖性：砂礫巖、砂泥質(zhì)充填礫巖，礫石含量大于60%，分選較差，泥質(zhì)含量較高、膠結(jié)較致密，儲(chǔ)層物性、滲透性較差，此類巖性在本區(qū)儲(chǔ)層中普遍存在。此類巖性測(cè)井響應(yīng)特征：電阻率為50～70Ω·m（平均為60Ω·m），聲波為240～260μs／m（平均為250μs／m）。測(cè)井解釋物性：孔隙度為10.86%，滲透率為16×10－3μm2。安4121井，634～638 m，H1Ⅰ9－3層，灰褐色油斑砂礫巖、油跡砂泥質(zhì)充填礫巖。

三類儲(chǔ)層巖性：砂礫巖、砂泥質(zhì)充填礫巖，礫石含量大于60%，分選差，泥質(zhì)含量高、膠結(jié)致密，儲(chǔ)層物性、滲透性差。此類巖性測(cè)井響應(yīng)特征：電阻率為30～40Ω·m（平均為35Ω·m），聲波為220～240μs／m（平均為230μs／m）。測(cè)井解釋物性：孔隙度為9.13%，滲透率為3×10－3μm2。安4121井，750～753 m，H1Ⅱ1層，灰色油斑砂礫巖、熒光砂泥質(zhì)充填礫巖或泥質(zhì)充填礫巖。

通過(guò)本區(qū)儲(chǔ)層的巖心觀察，首先進(jìn)行巖性分類，進(jìn)而對(duì)各類巖性所對(duì)應(yīng)的電性、物性和含油性分析，建立了本區(qū)儲(chǔ)量分類對(duì)應(yīng)的巖性、測(cè)井響應(yīng)、錄井顯示、物性標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

表2 泌304區(qū)淺層儲(chǔ)量分類標(biāo)準(zhǔn)

4 儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)流程及具體做法

針對(duì)泌304區(qū)淺層礫巖稠油油藏的油層分布及其特殊的儲(chǔ)層特征，從含油性、聲波值（反映巖性）和物性等角度對(duì)15個(gè)主力油層開展了儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)體系研究（圖2）。利用測(cè)井、錄井和氣測(cè)等資料分別編繪了含油性測(cè)井解釋平面圖、含油性錄井顯示平面圖和含油性氣測(cè)顯示平面圖，并對(duì)這三種平面圖疊加，找出含油性綜合顯示好的區(qū)域在平面上所處的位置（圖3）；根據(jù)聲波值對(duì)巖性響應(yīng)比較好的特點(diǎn)，利用建立的標(biāo)準(zhǔn)，編繪聲波值平面分類圖；同時(shí)開展沉積演化、沉積規(guī)律、沉積模式研究，編繪單層的沉積微相圖，配合單層的砂體等厚圖、有效厚度等值圖、孔隙度和滲透率等值圖等，對(duì)所研究的目標(biāo)單砂體在縱向上厚度大小和平面上展布規(guī)模有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)；最后綜合對(duì)地質(zhì)研究成果，優(yōu)選有利沉積微相帶且?guī)r性、物性、含油性都比較好的位置部署評(píng)價(jià)井和整體方案設(shè)計(jì)。

5 分類評(píng)價(jià)成果應(yīng)用

圖2 泌304區(qū)淺層礫巖稠油儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)流程

圖3 泌304區(qū)淺層礫巖稠油儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)

優(yōu)選H1Ⅰ9－2單層的有利沉積微相帶且?guī)r性、物性、含油性都比較好的位置部署安平9井進(jìn)行開發(fā)產(chǎn)能評(píng)價(jià)，該井最終成功完鉆達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)施配合高飽和擠壓充填技術(shù)、防膨降粘工藝，注蒸汽吞吐熱采投產(chǎn)后初期日產(chǎn)油26.8 t、峰值產(chǎn)油31.1 t、平均10.3 t，使該區(qū)產(chǎn)能評(píng)價(jià)取得了重大突破。

6 認(rèn)識(shí)

在深入分析認(rèn)識(shí)泌304區(qū)淺層特殊的儲(chǔ)層特征基礎(chǔ)上，認(rèn)為本區(qū)儲(chǔ)層具有平面上巖性、物性、含油性變化大和非均質(zhì)性嚴(yán)重的特點(diǎn)，針對(duì)這種情況，從巖心觀察入手，結(jié)合含油性和對(duì)應(yīng)的電性響應(yīng)特征，建立了本區(qū)的儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該區(qū)主力層分別從含油性、巖性、物性進(jìn)行了平面分類，再結(jié)合三者進(jìn)行綜合分類研究，對(duì)儲(chǔ)量在平面上劃分出了四類，并對(duì)Ⅰ類儲(chǔ)量區(qū)域進(jìn)行了驗(yàn)證，取得了該區(qū)的產(chǎn)能突破，為后續(xù)的開發(fā)方案順利編制提供了保障。

［1］肖東生，周俊杰.泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶砂礫巖體形成機(jī)制及分布規(guī)律［J］.新疆石油天然氣，2009，5（3）：1－4.

［2］萬(wàn)力，劉建斌，李顯路，等.趙凹油田泌304區(qū)塊低阻油層成因分析及識(shí)別研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23（3）：39－41.

［3］劉寶和.中國(guó)石油勘探開發(fā)百科全書（開發(fā)卷）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：743－744.

［4］胡書奎，姜建偉.泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶泌304區(qū)主要油層組儲(chǔ)層特征［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，32（2）：195－197.

編輯：吳官生

TE16

A

1673－8217（2012）03－0072－04

2011－11－28

楊永利，高級(jí)工程師，1967年生，1990年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)方面的研究工作。