馬19塊東營組剩余油分布控制因素

舒麗娟

（中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦124010）

在石油開發(fā)過程中，一般情況下，人們僅能開采出地下總儲量的30%左右，這意味著還有60%的剩余石油仍然被殘留在地下［1］。剩余石油儲量對于增加可采儲量和提高采收率是一個(gè)巨大的潛力。剩余油是指經(jīng)過一段時(shí)間或一定程度的開采后，滯留在油藏儲層中的油氣［2－3］。據(jù)估計(jì)，只要石油采收率上升到50%，就可使地球上的石油生產(chǎn)至少延續(xù)到22世紀(jì)。如果世界上所有油田的采收率提高1%，相當(dāng)于增加2－3年的石油消費(fèi)量。剩余油預(yù)測是目前石油勘探開發(fā)中最受關(guān)注的焦點(diǎn)之一，是油田開發(fā)的三大核心技術(shù)之一［4］。至1993年底，我國動用石油地質(zhì)儲量的采收率為33.5%，已采出石油占動用地質(zhì)儲量的20.6%。在已動用的地質(zhì)儲量中，用常規(guī)注水方法采不出來的不可動油占43.3%，這一部分油可能用新的提高采收率方法采出，潛力很大［5］。

馬19塊東營組馬圈子油層主要靠天然能量開發(fā)，經(jīng)過40余年的開發(fā)，目前已進(jìn)入高含水期，高含水期油田開發(fā)與調(diào)整的核心內(nèi)容就是“認(rèn)識剩余油，開采剩余油”。剩余油在油藏中的分布狀態(tài)是：整體高度分散，局部相對富集［6－7］。剩余油分布研究不僅要清楚剩余油的分布狀況，更要指出剩余油挖潛對象及技術(shù)［8］。馬19塊目前油井井況較差，套變、套壞井較多，出砂結(jié)蠟嚴(yán)重，產(chǎn)量遞減快，87.23%的井關(guān)井，油水井綜合利用率低，生產(chǎn)井含水已高達(dá)95%，尋求新方法挖潛剩余油已成為當(dāng)務(wù)之急。

本文從開發(fā)地質(zhì)學(xué)角度，運(yùn)用精細(xì)油藏描述方法，通過分析研究區(qū)剩余油的形成原因、控制因素、分布特征，精細(xì)沉積微相研究、微構(gòu)造研究、儲層非均質(zhì)研究，分析了剩余油富集區(qū)域及控制因素。

1 油藏地質(zhì)特征

馬19塊區(qū)域構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷興隆臺斷裂背斜構(gòu)造帶的南部，南部毗鄰興隆臺油田。上報(bào)含油面積為2.78 km2，原油地質(zhì)儲量151.5×104t。為構(gòu)造－巖性油藏，根據(jù)油水關(guān)系分類為層狀邊水油藏。原油性質(zhì)較好，密度為0.8760 g／cm3，粘度為20.08 mPa·s，凝固點(diǎn)為21℃，含蠟量為11.8%，膠質(zhì)＋瀝青質(zhì)含量為15.02%，含硫量為0.1642%，具有低密度、低粘度的特點(diǎn)，屬于中質(zhì)稀油范疇。在構(gòu)造高部位有氣頂，甲烷含量高為93.04%，比重及重?zé)N含量低。地層水為NaHCO3型，總礦化度平均為2 722 mg／L。

馬圈子油層主要發(fā)育三角洲分流平原亞相，細(xì)分為水上分支河道和河道間、決口扇三種沉積微相，其中分支河道砂體是該區(qū)馬圈子油層的主要儲層類型。儲層巖性主要以含泥粉砂巖、含泥粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主，占58.4%，其次為含泥細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖。主要巖石成份為長石、石英，其次為巖屑，其中長石含量為41.6%，石英含量為40.3%，巖屑含量為7.6%，以花崗巖巖屑為主，顆粒磨圓較差，主要為次圓－次尖，風(fēng)化程度中等－淺。顆粒間點(diǎn)接觸為主，膠結(jié)疏松，膠結(jié)物成份主要為泥質(zhì)，膠結(jié)類型主要為孔隙式膠結(jié)，少見接觸－孔隙式。粘土礦物主要為蒙脫石、伊利石、高嶺石。其中蒙脫石含量最高，平均為59.2%，其次是伊利石，為20.6%，高嶺石平均為20.2%。蒙脫石、伊利石以薄層狀包覆于顆粒表面或以伊利石粘土橋存在，少量高嶺石以分散狀存在。儲層物性屬于高孔隙中低滲透率范疇，平均孔隙度為25.9%，平均滲透率為121×10－3μm2，泥質(zhì)含量為14%，碳酸鹽為1.14%，顆粒細(xì)，平均粒度中值為0.09 mm，分選較好，平均分選系數(shù)為1.63，孔喉細(xì)，分選較為均勻，平均喉道均值為0.53μm，孔喉的連通性中等，最大連通喉道半徑16.3μm，屬不均勻型，配位數(shù)一般為1.8～2.1，儲層物性從Ⅱ－Ⅲ－Ⅳ組儲層物性逐漸變差，儲層具嚴(yán)重的平面非均質(zhì)性，較強(qiáng)的層內(nèi)非均質(zhì)性，中等層間非均質(zhì)性。

2 剩余油的分布特征

通過精細(xì)油藏描述，根據(jù)地震反射特征及測井曲線特征，井震結(jié)合地層對比，將研究目的層沙一＋二段和東二＋三段共劃分為5個(gè)油層組，20個(gè)砂巖組，105個(gè)小層。同時(shí)進(jìn)行油藏工程研究，重建并細(xì)化地質(zhì)模型，研究沉積微相平面展布規(guī)律，甚至砂巖組內(nèi)單砂體的發(fā)育情況、空間分布規(guī)律、邊界特征及砂體間的連通性，并且加強(qiáng)層間非均質(zhì)性，以確定剩余油層垂向分布規(guī)律。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，東營組馬圈子油層為構(gòu)造－巖性油藏，井段長，不具有統(tǒng)一油水界面，單砂層出水，因而油井水淹主要圍繞生產(chǎn)井附近。砂體呈透鏡狀或條帶狀，在三維空間上具“迷宮狀”結(jié)構(gòu)，井網(wǎng)很難控制。有的砂體未鉆達(dá)，油層保持原始狀態(tài)，且儲層具低電阻特征，部分油層開發(fā)前測井未解釋出。剩余油主要集中于儲層動用程度低的地區(qū)。

根據(jù)研究區(qū)開發(fā)井實(shí)際生產(chǎn)情況及目前水淹狀況繪制剩余油分布圖，馬圈子油層的Ⅱ油層組平面上水淹比較集中，以單井點(diǎn)水淹為特點(diǎn)，邊部未開采地區(qū)，目前采出程度為21.17%，剩余油相對富集（圖1）。

馬圈子油層的Ⅲ、Ⅳ油層組由于油層不集中，僅個(gè)別生產(chǎn)井有水淹，未開采地區(qū)剩余油零星全區(qū)分布，地質(zhì)儲量小，采出程度高，分別達(dá)到25.74%、24.8%。

圖1 馬圈子油層的Ⅱ油層組剩余油分布

3 剩余油分布控制因素

3.1 構(gòu)造影響剩余油分布

斷層和微構(gòu)造是控制油氣聚集的主控因素。微幅度構(gòu)造是油層頂面由于受古地形以及差異壓實(shí)作用的影響而形成的局部有微小起伏的構(gòu)造［9－10］。其形成是受砂體沉積環(huán)境、差異壓實(shí)作用、沉積古地形的影響［11］，并與斷層的形成及發(fā)展演化有著密切的聯(lián)系［12］。對處于同一開發(fā)期的井來說，同一韻律層中位于正向微型構(gòu)造部位的井的綜合含水率要低于位于負(fù)向微型構(gòu)造部位的井的綜合含水率，而含油飽和度數(shù)值卻較高［13］。從宏觀上來看，油氣富集與斷層走向一致。馬圈子油層沿馬63斷層呈東西向分布，在斷層一側(cè)，油氣的聚集主要尋求構(gòu)造的高部位和局部構(gòu)造高點(diǎn)聚集，在斷層斷棱附近、斷層夾角部位、平行斷層間的斷塊部位油氣富集，并且構(gòu)造高部位油層厚度較大，在構(gòu)造低部位油層厚度較薄。斷層遮擋形成的微高點(diǎn)、微斷鼻等上凸構(gòu)造，形成剩余油富集區(qū)［14］。

工區(qū)內(nèi)東營末期形成的兩條EW向區(qū)內(nèi)斷層，斷距達(dá)220～300 m，被同期形成的北掉斷層和末期形成的南掉斷層的補(bǔ)償性斷層，以及規(guī)模較小的次級層間斷層所切割，在剖面上組成“y”型結(jié)構(gòu)，平面上的構(gòu)造更加復(fù)雜化，高低起伏，洼隆相間，形成多個(gè)局部小斷鼻構(gòu)造（圖2）。根據(jù)建立三維可視化模型及相干體技術(shù)識別、解釋斷層的平面展布形態(tài)、斷層組合和小斷層，摸索微構(gòu)造中流體的運(yùn)移規(guī)律，準(zhǔn)確鎖定剩余油存在區(qū)域。在微構(gòu)造上部署的馬1105井，初期4 mm油嘴自噴生產(chǎn)，日產(chǎn)液36 m3，日產(chǎn)油30 t，含水16.7%，目前仍保持日產(chǎn)油3 t的產(chǎn)能，取得了較好的挖潛效果。

圖2 主干斷層間小斷鼻構(gòu)造（A）、斷層夾角部位（B）

3.2 沉積微相影響剩余油分布

沉積條件不僅決定了碎屑巖的沉積韻律、層理類型，也控制了砂巖的成因類型、外部幾何形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間展布以及儲層的非均質(zhì)性。韻律特征、層理類型、沉積微相等方面的差異決定地下油氣水運(yùn)動特點(diǎn)和影響了開發(fā)后期剩余油的分布。沉積微相及成巖作用決定了儲層的孔喉結(jié)構(gòu)、潤濕性和非均質(zhì)性，也導(dǎo)致了側(cè)緣相剩余油的形成。層間縱向沉積相變控制了油層層間剩余油分布。單砂體內(nèi)韻律性和沉積結(jié)構(gòu)、沉積相變導(dǎo)致垂向上儲層性質(zhì)的變化，是控制和影響單砂層內(nèi)剩余油形成分布的重要因素［15－19］。

3.2.1 單層內(nèi)平面相變

工區(qū)內(nèi)沉積微相類型主要為分支流河道和河道間沉積，多股水流在不同部位從北東向流入工區(qū)，向西南方向呈枝杈狀延伸，砂體具明顯的方向性，頻繁的改道廢棄，相互交叉前行。不同沉積相帶之間平面非均質(zhì)程度很嚴(yán)重（圖3）。分流河道砂體巖性粗、厚度大，儲集條件好，平均孔隙度為27.2%，平均滲透率為653×10－3μm2，屬于高孔隙、中滲透層，泥質(zhì)含量低，分選好（表1）。

表1 馬圈子油層不同微相儲層物性統(tǒng)計(jì)

圖3 馬19塊馬圈子油層沉積相

在生產(chǎn)開發(fā)中，生產(chǎn)該部位的井通常初期產(chǎn)量較高，在邊底水的驅(qū)動下，水驅(qū)油波及程度高，含水飽和度逐年上升，剩余油較少。如馬154井，該井初期日產(chǎn)液76.9 m3，日產(chǎn)油52.4 t，含水31.8%，累計(jì)產(chǎn)油18 191 t，由于堵水失利，利用原井筒側(cè)鉆，側(cè)鉆后累計(jì)僅產(chǎn)油1847t，且后期撈油出泥漿，說明剩余油并不富集。而河道間薄層砂粒度細(xì)，儲集物性差，平均滲透率為23×10－3μm2，泥質(zhì)含量高達(dá)21.7%，邊底水低速推進(jìn)，水驅(qū)油波及程度不高，由于各沉積微相的差異造成平面上滲透率級差大，而在原始含油飽和度比較高的邊緣相帶薄砂體中，形成了剩余油飽和度相對高值區(qū)［20］，河道兩側(cè)形成“死油區(qū)”，剩余油富集。通過壓裂等儲層改造手段，可以有效利用這部分儲量，如馬121井，該井初期5 mm 油嘴自噴，日產(chǎn)液39.9 m3，日產(chǎn)油22.7 t，含水43.1%，累計(jì)產(chǎn)油14 159 t，由于末期產(chǎn)能低，該井實(shí)施側(cè)鉆，側(cè)鉆后初期日產(chǎn)液20.9 m3，日產(chǎn)油12.1 t，含水42.1%，累計(jì)產(chǎn)油7 227 t，該井側(cè)鉆挖潛成功，說明河道間薄層砂是剩余油的主要富集區(qū)和挖潛所在。

3.2.2 單層內(nèi)縱向沉積相變

同一相帶不同部位也具有較重的平面非均質(zhì)性。河道砂體滲透率級差最大28880倍，最小2.4倍，滲透率變異系數(shù)為0.75～0.98，非均質(zhì)系數(shù)的變化范圍為1.39～5.72（表2）。條帶狀古河道主流線驅(qū)油效果高，而河邊相帶驅(qū)油效率低，因此，分流河道邊緣是剩余油的主要富集區(qū)和挖潛所在。

表2 馬圈子油層不同相帶儲層物性統(tǒng)計(jì)

馬621井位于分流河道邊緣，該井儲層巖性為粉砂巖，粉細(xì)砂巖，平均孔隙度13.86%，平均滲透率192.54×10－3μm2，含油飽和度較低，全井段解釋油層8.8 m／5層，解釋低產(chǎn)油層10.4 m／8層，初期靠氣驅(qū)油生產(chǎn)，產(chǎn)量較高，日產(chǎn)液29.3 m3，日產(chǎn)油17.2 t，日產(chǎn)氣3 375 m3，含水41%，但產(chǎn)量遞減快，累計(jì)產(chǎn)油僅8 267 t。根據(jù)對該井的巖性物性資料的分析和含油砂體展布規(guī)律，認(rèn)為該井產(chǎn)量遞減快主要受儲層物性的影響，儲層未動用區(qū)域仍具較高產(chǎn)能，對該井實(shí)施側(cè)鉆，初期日產(chǎn)液10.7 m3，日產(chǎn)油7.7 t，含水28%，目前累計(jì)產(chǎn)油5 641 t。該井實(shí)施成功，說明根據(jù)物性特征，摸索主河道與分流河道邊緣的平面變化規(guī)律的必要性，進(jìn)一步確定分流河道邊緣是剩余油主要的挖潛部位。

3.2.3 縱向滲透率韻律性及非均質(zhì)性

馬圈子油層單井疊加最大砂巖厚度311.8 m，最小2.8 m，單井平均厚度為82.6 m，均屬厚油層，高、低滲透層在縱向上的變化規(guī)律則構(gòu)成滲透率韻律性。滲透率韻律不同，層內(nèi)不同部位的儲量動用狀況也有差異。滲透率變異系數(shù)范圍為0.7～2.7，非均質(zhì)系數(shù)2～8.7，滲透率級差50～300倍，單砂體內(nèi)滲透率垂向分布差異較大，層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)。儲層物性從Ⅱ－Ⅲ－Ⅳ組儲層物性逐漸變差，Ⅱ油層組平均滲透率為172×10－3μm2，降至Ⅳ油層組平均滲透率為76×10－3μm2。馬圈子油層為水上分支流河道微相，河道砂體最大厚度為8.6 m，一般厚度均在2 m以上，屬正韻律油層，剩余油集中于油層的中、上部［21－22］。由于油層層內(nèi)非均質(zhì)和流體非均質(zhì)性，造成油層內(nèi)部的產(chǎn)能差異，從而在垂向上形成剩余油段。馬128井疊合砂體厚度73.6 m，單層砂體厚度最厚9.2 m，平均3.34 m，全井解釋油層30 m／21層，低產(chǎn)油層22.6 m／15層，初期產(chǎn)量較高，末期僅靠撈油維系產(chǎn)量，后對該井實(shí)施側(cè)鉆，馬128C投產(chǎn)Ⅱ油層組，初期日產(chǎn)液23.5 m3，日產(chǎn)油12.2 t，含水48%，具較高產(chǎn)能，說明正韻律油層的中上部是剩余油的主要挖潛部位。

4 結(jié)論

馬19塊東營組馬圈子油層剩余油主要集中于儲層動用程度低的地區(qū)。剩余油分布受構(gòu)造、沉積微相共同控制。斷層遮擋、斷層夾角和微構(gòu)造高點(diǎn)部位，分流河道砂體側(cè)緣、河道間薄層砂、前緣薄層砂，正韻律油層的中、上部，是剩余油的富集區(qū)域。

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