文昌C油田ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層對(duì)開發(fā)效果的影響研究

劉登麗，商建霞，傅 濤，葉 青，孔令輝

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院，廣東湛江 524057)

文昌C油田ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層對(duì)開發(fā)效果的影響研究

劉登麗，商建霞，傅 濤，葉 青，孔令輝

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院，廣東湛江 524057)

根據(jù)密閉取心資料及測井資料，對(duì)文昌C油田ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層的特征及成因進(jìn)行分析。在巖心描述結(jié)果及測井響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Petrel建模軟件中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法識(shí)別出鈣質(zhì)夾層，通過建立巖相模型明確了鈣質(zhì)層在平面上及縱向上的展布規(guī)律，并分析其不同展布規(guī)律對(duì)底水油藏開發(fā)的影響。研究表明：鈣質(zhì)夾層體現(xiàn)出“三低兩高”的電性特征；鈣質(zhì)夾層成因受成巖作用控制；該油組鈣質(zhì)夾層呈局部連續(xù)分布；油層中鈣質(zhì)夾層在不完全封隔的情況下，具有分布連續(xù)性越好、底水錐進(jìn)越緩、開發(fā)效果越好的特征。

珠江口盆地；文昌油田；鈣質(zhì)夾層；巖相模型；展布規(guī)律

文昌C油田位于中國南海北部海域珠江口盆地西部，該油田ZJ1-5油組為濱～淺海沉積，儲(chǔ)層以臨濱砂壩為主，巖性以中-細(xì)砂巖為主，為高孔、高滲儲(chǔ)層。井點(diǎn)鉆遇厚度比較穩(wěn)定，儲(chǔ)層毛厚7.8～19.8 m，儲(chǔ)層凈厚7.5～16.8 m，油層凈厚0.9～5.2 m。該油組砂體連續(xù)穩(wěn)定發(fā)育，儲(chǔ)層鈣質(zhì)夾層普遍發(fā)育，屬于典型的薄層底水油藏，水體能量充足，主要以底水錐進(jìn)為主，但受隔夾層的影響，不同隔夾層顯示出不同的含水特征。因此，儲(chǔ)層隔夾層研究對(duì)該層含水上升規(guī)律的認(rèn)識(shí)及油藏后期的開發(fā)調(diào)整具有重要意義。

1 隔夾層定義及影響

隔層是指儲(chǔ)層中能阻止或控制流體運(yùn)動(dòng)的非滲透層，分布面積較大，在井間可以對(duì)比，厚度從幾十厘米到幾十米，一般位于單元層與單元層之間。夾層是指在單元砂巖層內(nèi)分布的相對(duì)非滲透層，分布較隔層不穩(wěn)定，面積小，延伸短，多處于砂層內(nèi)部，厚度通常為幾十厘米到幾米，不能有效阻止或控制流體的運(yùn)動(dòng)，但在局部地區(qū)能影響油水的分布[1-3]。隔夾層的存在使油田開發(fā)具有了各不相同的特點(diǎn)。深入研究隔夾層不僅對(duì)油田開發(fā)具有非常重要的意義，還對(duì)開發(fā)層系劃分、井網(wǎng)設(shè)計(jì)、調(diào)整方案制定有重要作用[4]。

隔夾層對(duì)油田開發(fā)主要有以下三方面的影響：①不同種類的隔夾層影響底水水錐形態(tài)及剩余油分布：無隔夾層時(shí)底水錐進(jìn)嚴(yán)重；物性夾層有部分遮擋，底水錐進(jìn)減緩；巖性夾層完全遮擋，形成底水繞流；②隔夾層的存在影響生產(chǎn)含水特征：無隔夾層遮擋時(shí)，含水特征曲線呈“凸型”上升，見水快，無水采油期短；有隔夾層遮擋時(shí)，含水特征曲線呈“S型”緩慢上升趨勢；③隔夾層嚴(yán)重影響開發(fā)效果，影響油田采收率。總體來說，受隔夾層分布影響，水驅(qū)規(guī)律及剩余油分布比較復(fù)雜。

2 鈣質(zhì)夾層研究方法

2.1 鈣質(zhì)夾層識(shí)別

主要從巖心、錄井、測井三方面來進(jìn)行識(shí)別。從密閉取心巖性描述看，其中存在0.3～0.7 m的青灰色鈣質(zhì)細(xì)砂巖，巖心白光及熒光照片中鈣質(zhì)夾層顯示明顯，巖心呈灰白色或白色，滴酸有大量氣泡產(chǎn)生，鈣質(zhì)含量較高；錄井顯示為灰色油斑灰質(zhì)細(xì)砂巖，存在鈣質(zhì)夾層；電測曲線上鈣質(zhì)夾層顯示為低伽馬、低聲波、低中子、高電阻、高密度的“三低兩高”特征，進(jìn)行巖心歸位后與密閉取心段鈣質(zhì)夾層具有良好的對(duì)應(yīng)性[5]。該類夾層主要為鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖，巖性致密，與沉積物碳酸鹽巖膠結(jié)作用、溶解作用等成巖作用不均勻有關(guān)，碳酸鹽巖充填孔隙并交代碎屑顆粒，分布隨機(jī)性強(qiáng)[6-7]。從取心資料及測井資料看，鈣質(zhì)夾層在本區(qū)普遍發(fā)育。

2.2 鈣質(zhì)夾層成因

鈣質(zhì)夾層的碳酸鹽結(jié)構(gòu)組分主要受沉積-成巖作用控制：①沉積作用：生物堆積和生態(tài)特征。 ②成巖作用：碳酸鹽膠結(jié)物的遷移和沉淀過程。在高古地溫條件下，下部的脫碳酸鹽作用的溶解物質(zhì)向上運(yùn)移到非滲透層和局部高pH值微環(huán)境下發(fā)生再沉淀形成鈣質(zhì)夾層[8]。文昌C油田鈣質(zhì)夾層主要由成巖作用控制，使原砂巖物性被改造、破壞，形成低滲透或不滲透的致密砂巖層。

2.3 鈣質(zhì)夾層展布特征——隔夾層模型建立

隨機(jī)模擬的方法很多，不同的模擬方法對(duì)不同的地質(zhì)條件都有一定的適用性。離散模型能用于描述如隔夾層、砂體展布等具有離散性質(zhì)的地質(zhì)特征，包括示性點(diǎn)模擬、序貫指示模擬和截?cái)喔咚鼓M[9-10]。

取WenC-B4P1井密閉取心資料(巖心歸位后)加載進(jìn)Petrel建模軟件，選取測井響應(yīng)明顯的伽馬、電阻、聲波、密度及中子曲線進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法判別，聚類出4類巖性(圖1)。然后把聚類分析結(jié)果應(yīng)用到整個(gè)油田，由測井曲線判別其它非取心井巖性。

圖1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法巖性聚類分析

隔夾層模型的建立是在上述隔夾層認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，首先做出評(píng)價(jià)井、領(lǐng)眼井和單井的地質(zhì)模式，在綜合考慮各井地質(zhì)模式的基礎(chǔ)上，對(duì)隔夾層分布范圍和分布厚度有一個(gè)定量認(rèn)識(shí)。建立20 m×20 m×0.5 m網(wǎng)格模型的三維數(shù)據(jù)體，最終應(yīng)用序貫指示模擬方法建立巖相模型，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整模型參數(shù)，最終得到符合地質(zhì)認(rèn)識(shí)的模型。

通過模型可知，文昌C油田ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層平面展布規(guī)律與單井鈣質(zhì)夾層厚度符合，整體上從北向南逐漸變厚(圖2)。從縱向剖面圖可以看出鈣質(zhì)夾層普遍發(fā)育，呈局部連續(xù)分布(圖3)。

圖2 文昌C油田ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層平面展布

3 鈣質(zhì)夾層對(duì)底水油藏開發(fā)影響分析

由于該油組未動(dòng)用，針對(duì)文昌C油田ZJ1-5油組提出一口調(diào)整井并進(jìn)行數(shù)模預(yù)測，對(duì)比鈣質(zhì)夾層零星分布及鈣質(zhì)夾層局部連續(xù)分布兩種情況下的開發(fā)效果，預(yù)測結(jié)果顯示：鈣質(zhì)夾層零星分布時(shí)累積產(chǎn)油量可達(dá)4.9×104m3，鈣質(zhì)夾層連續(xù)分布時(shí)累積產(chǎn)油量為5.9×104m3。由此可知，油層中鈣質(zhì)夾層在不完全封隔的情況下，油層中鈣質(zhì)夾層分布連續(xù)性越好，底水錐進(jìn)越緩、開發(fā)效果越好。

4 結(jié)論

通過對(duì)文昌C油田ZJ1-5油組巖心觀察，分析鈣質(zhì)夾層成因機(jī)理，從巖心井鈣質(zhì)夾層識(shí)別入手，開展典型特征對(duì)比，確定了鈣質(zhì)夾層劃分識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)上對(duì)鈣質(zhì)夾層在該油組的展布特征及對(duì)油田開發(fā)中的影響進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論。

(1)根據(jù)巖心資料及測井響應(yīng)特征分析，鈣質(zhì)夾層為低伽馬、低聲波、低中子、高電阻、高密度，呈現(xiàn)“三低兩高” 的電性特征。

(2)海相砂巖儲(chǔ)層中隔夾層成因機(jī)理大致可以分為兩大類，一類是由沉積作用形成，另一類受成巖作用控制。該油組主要受成巖作用控制。

(3)ZJ1-5油組鈣質(zhì)夾層呈局部連續(xù)分布，油層中鈣質(zhì)夾層在不完全封隔的情況下，具有分布連續(xù)性越好、底水錐進(jìn)越緩、開發(fā)效果越好的特征。

[1] 劉春林，王紅星，尚育秋．大慶油田高含水后期隔層物性界限——以喇嘛甸子、薩爾圖、杏樹崗油田為例[J]．新疆石油地質(zhì)，1995，16(2)：149-152．

圖3 文昌C油田ZJ1-5油組巖相剖面

[2] 鄒志文，斯春松，楊夢云．隔夾層成因、分布及其對(duì)油水分布的影響——以準(zhǔn)噶爾盆地腹部莫索灣莫北地區(qū)為例[J].巖性油氣藏，2010，22(3)：66-70.

[3] 吳曉麗．海相砂巖儲(chǔ)層中隔夾層綜合研究[J].科技導(dǎo)報(bào)，2012，30(15)：8-10.

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[5] 徐寅，徐懷民，郭春濤,等．隔夾層成因、特征及其對(duì)油田開發(fā)的影響——以塔中地區(qū)海相砂巖儲(chǔ)層為例[J].科技導(dǎo)報(bào)，2012，30(15)：17-21.

[6] 段冬平，侯加根，郭素華,等．塔河油田九區(qū)三疊系油氣藏隔夾層識(shí)別及展布研究[J].科技導(dǎo)報(bào)，2010，28(19)：21-25.

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[8] 阮基富，梁峰，李新玲，等.三維地質(zhì)建模技術(shù)在磨溪雷一1氣藏中的應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2011,27(4):51-54.

[9] 吳勝和,金振奎,陳崇河.儲(chǔ)層建模[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999:94-99.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0073-03

2014-01-11；改回日期：2014-05-17

劉登麗，工程師，碩士，1985年生，2011年畢業(yè)于成都理工大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，從事油田開發(fā)地質(zhì)綜合研究。

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