水下分流河道岔口剩余油富集特征—以濮城油田南區(qū)沙二下為例

孫同英，劉 平，張 巖，何 斌

（1.中原油田采油二廠，河南濮陽 457532；2.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，陜西西安 710075）

國內(nèi)油田經(jīng)過長期注水開發(fā)已相繼進入高含水開發(fā)階段，面臨綜合含水上升、年產(chǎn)量遞減、新增儲量接替不足、提高采收率難度大等問題。針對老油田儲層強非均質(zhì)性的特征，通過對油藏剩余油精細描述開展剩余油潛力區(qū)研究，深入挖潛剩余油，是實現(xiàn)老油田穩(wěn)產(chǎn)的主要途徑[1-4]。

研究剩余油潛力區(qū)需要綜合地質(zhì)儲層、地球物理、油藏工程等多學科理論。目前研究學者對剩余油分類有不同的看法[5-9]，總結(jié)大致可以將剩余油富集區(qū)分為4 個基本類型：（1）沉積微相邊緣帶，如河床側(cè)翼邊緣、河漫堤岸相帶；（2）構(gòu)造控制區(qū)，如封閉性小斷層附近、微構(gòu)造高部位或微構(gòu)造起伏的高點；（3）儲層物性變化區(qū)，如正韻律厚層的頂部或復合韻律層物性較差的部位；（4）開發(fā)井網(wǎng)的局限區(qū)，如井間分流線、井網(wǎng)未控制區(qū)及注采不完善區(qū)。

目前對剩余油分布規(guī)律的認識已比較全面，但在剩余油富集區(qū)形成規(guī)律上卻難以統(tǒng)一，主要原因就是老油區(qū)特高含水期強非均質(zhì)油藏剩余油分布相當零散，富集規(guī)律非常復雜。本文通過開展對東濮凹陷濮城油田南區(qū)沙二下河道岔道口的剩余油分布規(guī)律研究，指出分流河道岔口是一個重要的剩余油富集區(qū)，為高含水中滲油藏剩余油挖潛提供參考。

1 油田基本概況

濮城油氣田區(qū)域構(gòu)造位于渤海灣盆地東濮凹陷中央隆起帶東北部，為一被斷層復雜化的長軸背斜，東側(cè)與前梨園洼陷（東濮凹陷最大的生油洼陷）相鄰，西北隔濮衛(wèi)次洼與文明寨、衛(wèi)城油氣田相望，南與文留油氣田相連。主要含油氣層位為古近系沙河街組，以三角洲沉積體系下的粉砂巖、粉細砂巖為主的沙河街組儲層是主要儲油層。其中沙二下亞段屬于湖泊三角洲前緣沉積，條帶狀水下分流河道砂體發(fā)育，劃分為8 套砂組，油藏埋深-2 550 m～-2 900 m，平均孔隙度19.5%，平均空氣滲透率106×10-3μm2。目前油藏處于多油層合注合采，精細注采調(diào)整時期，綜合含水高達96.3%，處于特高含水開采階段，目前采出程度為39.41%。

2 分流河道岔口地質(zhì)條件

在通過有效利用老油田加密井網(wǎng)資料，繪制出接近實際沉積特征的儲層沉積微相展布圖的基礎(chǔ)上，利用油水井動態(tài)反應(yīng)及測試資料進行分析，合理考慮河道隔夾層的展布特征，細化層內(nèi)砂體連通關(guān)系，這是研究高含水油藏剩余油富集規(guī)律的有效途徑。

2.1 水下分流河道岔口定義

水下分流河道沉積環(huán)境控制著砂體的展布和油氣的富集程度[10]，國內(nèi)很多專家學者關(guān)注分流河道的分支或支流較多，而對分流河道岔口部位的研究相對較少，可能是由于開發(fā)初期河道岔口水驅(qū)動用較早，多數(shù)已成為水淹區(qū)域，難以引起重復開發(fā)的重視。然而對水驅(qū)開發(fā)后期油藏，注采關(guān)系不斷發(fā)生變化，剩余油逐漸重新分布，使得分流河道岔口仍然具有挖潛潛力。林承焰等[11]指出其處于水下分流河道分岔部位，是受單向環(huán)流和洄流作用共同控制而形成的平面呈近“人”字形的沉積體（見圖1）。

圖1 水下分流河道岔口位置及水動力結(jié)構(gòu)解析[1]Fig.1 The location of an underwater distributary channel crotch and its hydrodynamic force mechanism

2.2 水下分流河道岔口地質(zhì)條件

分流河道岔口成為剩余油富集區(qū)主要受控于河道沉積物的物性特征[12，13]。河道岔口兩翼的分支外側(cè)受單向環(huán)流和洄流兩種水動力的作用，在岔道口部位只受單向環(huán)流作用，水動力環(huán)境相對較弱，泥質(zhì)較容易堆積，形成不穩(wěn)定局部夾層，夾層頂部常見薄層河壩砂。在濮城油田南區(qū)沙二下儲層中這種夾層厚度普遍小于1 m，延伸長度小于半個主河道寬度；與兩側(cè)分支河道砂體相比，水下分流河道岔道口處砂體發(fā)育厚度較薄，厚度在1.0 m～3.7 m，平均砂體厚度為1.9 m（見表1），沿垂直主河道流向砂體展布呈現(xiàn)“中間薄、兩側(cè)厚”的特點（見圖2、圖3）。

圖2 南區(qū)沙二下204/302/402 小層沉積微相圖Fig.2 Micro-facies distribution of the 204/302/402 sedimentary unit

圖3 南區(qū)沙二下204/302/402 小層分流河道岔道口砂體展布特征Fig.3 Sandbody distribution character of 204/302/402 sedimentary unit in distributary channel crotches

表1 南區(qū)沙二下儲層分流河道岔口砂體厚度統(tǒng)計表Tab.1 The statistics of the sandbody thickness in distributary channel crotches

3 分流河道岔口剩余油富集特征

3.1 水下分流河道岔口定義

油井投產(chǎn)以后累計產(chǎn)水量與累計產(chǎn)油量的比值等于油井累計水油比，反映水驅(qū)開發(fā)原油需要伴隨采出的水量大小，是衡量和評價油井生產(chǎn)狀況和定性評價剩余油潛力的有效參數(shù)之一。就分流河道岔口出砂體而言，油井控制的砂體特征相似，累計水油比越小表明該井控制區(qū)的剩余油富集程度相對就越高，俞啟泰等指出我國水驅(qū)砂巖油田開采結(jié)束時累計水油比在3.5～9.4[13]。

根據(jù)濮城油田南區(qū)沙二下儲層的沉積微相圖，選取204/302/402 三個小層作為研究對象，統(tǒng)計生產(chǎn)油井累計水油比后，發(fā)現(xiàn)水下分流河道岔口處的油井累計水油比值比非岔道口處的油井相對較低，并且含水率也相對較低（見表2）。

表2 南區(qū)沙二下儲層河道岔口與河道油井生產(chǎn)情況統(tǒng)計表Tab.2 The oil-well production in distributary channel crotches and channels

3.2 小層數(shù)值模擬研究

基于濮城油田南區(qū)沙二下儲層多期河道沉積、隔夾層發(fā)育的特點，在加強隔夾層縱向解釋和平面展布研究的基礎(chǔ)上，考慮沉積砂體發(fā)育規(guī)律，在建立油藏地質(zhì)和數(shù)值模擬模型接口過程中，粗化小層間泥巖段的縱向網(wǎng)格，實現(xiàn)精細描述砂巖層和隔夾層的分布，從而提高油層內(nèi)橫縱向的剩余油分布描述精度（見圖4）。

濮城油田南區(qū)沙二下儲層的204/302/402 小層的數(shù)值模擬結(jié)果表明，21 個分流河道岔口中有13 個富集剩余油，剩余油飽和度在40%～55%。需要注意的是由于歷史注采水井網(wǎng)的調(diào)整，部分河道岔口的剩余油水驅(qū)動用程度高，顯示強水淹，剩余油飽和度在15%左右（見圖5）。

3.3 影響剩余油富集的其他因素

分流河道岔道口的剩余油富集程度除了受控地質(zhì)沉積環(huán)境之外，在動態(tài)開發(fā)過程中還受注采開發(fā)模式的影響。河道岔口處的非均質(zhì)性物性條件（物性夾層的存在）是影響注采井網(wǎng)開發(fā)效果的主要因素，剩余油測試資料表明，主河道注水-分支河道采油的注采模式相比主河道采油-分支河道注水在河道岔道口富集剩余油程度更高，這是由于河道岔口局部夾層的存在，物性相對稍差，水線多沿分支河道優(yōu)勢通道推進，造成在注水開發(fā)后期，河道岔口部位受夾層物性隔擋容易形成剩余油富集區(qū)。

圖4 分流河道岔口剩余油分布特征（302 沉積單元）Fig.4 The remaining oil distribution in distributary channel crotch（302 sedimentary unit）

圖5 分流河道岔口強水洗后剩余油動用情況（406 流動單元）Fig.5 The remaining oil distribution after strong water flushed in distributary channel crotch（406 sedimentary unit）

4 挖潛效果

針對目前注采井網(wǎng)，基于分流河道岔口剩余油的研究成果，對油藏河道岔口進行潛力排查，根據(jù)井網(wǎng)調(diào)整需要合理實施油水井措施來對挖潛潛力較大的河道岔口處的剩余油。總的措施挖潛思路是：首先排查早期注水開發(fā)的河道層，篩選河道岔口部位的油水井；其次按累計注采比優(yōu)選出潛力較大的河道岔口；最后利用現(xiàn)有井網(wǎng)補孔或部署側(cè)鉆新井挖潛岔道口剩余油，或利用目前水井補孔或低效油井轉(zhuǎn)注，在分支河道上進行能量補充，提高水驅(qū)挖潛程度。通過統(tǒng)計的措施實施效果（見表3）來看，油井補孔和側(cè)鉆新井單井增油3.5 t/d～12 t/d，平均8.1 t/d；水井轉(zhuǎn)注、補孔，對應(yīng)油井單井增油平均6.1 t/d。措施挖潛效果表明，在剩余油富集的河道岔道口補孔能夠取得很好的增油效果，特別是部署側(cè)鉆新井，但需指出的是河道岔口砂體水驅(qū)挖潛時，水線推進速度較快，含水上升明顯。

5 結(jié)論與認識

（1）濮城油田南區(qū)沙二下儲層水下河道發(fā)育，河道岔口具有較特殊的地質(zhì)條件：①沿河道岔口向兩側(cè)分支，砂體呈現(xiàn)“中間薄、兩側(cè)厚”的變化；②河道岔口泥質(zhì)薄層發(fā)育，延伸長度小于半個主河道寬。

表3 分流河道岔道口措施挖潛效果Tab.3 Measure effects in channel crotches

（2）在高含水水驅(qū)開發(fā)后期，剩余油分布研究及開發(fā)實踐都表明河道岔口作為富集剩余油的特殊部位，其砂層厚度在1.0 m～3.7 m，平均厚度1.9 m，能夠成為措施挖潛的目標區(qū)。

（3）研究對象僅為濮城油田南區(qū)沙二下儲層，根據(jù)研究成果部署措施取得了良好的實踐效果，這對其他類似油藏的剩余油分析具有重要借鑒意義。