動靜態(tài)方法在油藏井間連通性分析中的應(yīng)用研究

廖明光，廖成基，陳小凡

(西南石油大學(xué)，四川 成都 610500)

0 引 言

當油田開發(fā)進入中后期，處于高含水、高采出程度階段，在優(yōu)勢滲流通道發(fā)育、連通程度較好的地層中，注入水無效循環(huán)，影響油田采收率及開發(fā)效益[1-2]。塔北牙哈7井區(qū)位于塔里木盆地輪臺凸起中段北緣，是呈近東西向展布的斷鼻背斜構(gòu)造帶[3]，中寒武統(tǒng)潛山儲層以結(jié)晶白云巖為主，高角度裂縫及溶蝕孔洞發(fā)育，平均孔隙度為1.47%，平均滲透率為3.82 mD。1995年發(fā)現(xiàn)了牙哈構(gòu)造帶最大的潛山油藏——牙哈7號潛山油藏，并先后投產(chǎn)4口生產(chǎn)井(圖1)，累計產(chǎn)油近10×104t。該井區(qū)經(jīng)多年開采發(fā)現(xiàn)，老井整體水淹嚴重，生產(chǎn)壓差大，產(chǎn)量遞減快；新井見水早，含水上升快，產(chǎn)量下降快；總體表現(xiàn)底水快速錐進，污水回注效果差，綜合含水高，采出程度僅為4.4%，油藏仍有較大滾動挖潛空間。因此，利用動靜態(tài)資料明確井區(qū)井間連通性，將為今后老井側(cè)鉆和新井部署等開發(fā)調(diào)整提供依據(jù)[4]。

目前油藏井間連通性的評價方法主要有地球物理化學(xué)方法、油藏工程方法、數(shù)值模擬方法等，均存在精度低、費用高、耗時長等問題[5-13]。針對碳酸鹽巖縫洞型油藏儲層非均質(zhì)性強、油藏井間連通性差異大的特點，在利用水平段測井資料和儲層地震屬性資料靜態(tài)分析儲層橫向非均質(zhì)性變化的基礎(chǔ)上，通過示蹤劑測試、壓力恢復(fù)試井等動態(tài)資料對靜態(tài)認識進行驗證，綜合判斷油藏井間的連通性情況。

1 靜態(tài)法研究儲層橫向非均質(zhì)性變化

1.1 水平段測井解釋

水平井段測井解釋可以很好地刻畫儲層橫向非均質(zhì)性的變化情況，包括巖性變化、夾層發(fā)育情況、裂縫發(fā)育和物性變化，并對油藏橫向連通性分析提供重要依據(jù)。選取牙哈7井區(qū)潛山構(gòu)造帶高點兩側(cè)的水平井YH7-H2(水平段長407m)、YH7-H5(水平段長590 m)井，將測井解釋的干層(水平段的差儲層或非儲層)近似看成潛山中的橫向非均質(zhì)夾層(滲流屏障)，得到Y(jié)H7-H2、YH7-H5井水平段非均質(zhì)變化模型(圖2)。由圖2可知，受夾層影響，YH7-H2井水平段前240 m、YH7-H5井水平段后350 m非均質(zhì)性較強。統(tǒng)計2口井夾層情況可知，YH7-H2、YH7-H5井夾層密度較大，分別為0.36和0.22。夾層滲透率較低，且裂縫不夠發(fā)育，形成水平滲流屏障，會嚴重影響儲層水平方向的連通情況。考慮到儲層以高角度裂縫為主，流體垂向滲流能力較強，判斷這2口井周圍儲層橫向非均質(zhì)性變化大，連通性不夠穩(wěn)定，但高角度裂縫會改善油藏井間連通性。

1.2 地震信息分析井間非均質(zhì)性

相同或相似儲層特征的地質(zhì)體在地球物理上應(yīng)具有相同或相似的響應(yīng)特征。根據(jù)寒武系潛山地震屬性數(shù)據(jù)反演成果，通過對潛山面向下40 ms切片，觀察分析平面上潛山面以下約100 m深附近的儲層(風(fēng)化淋濾層)橫向變化特征，為井間連通性分析提供地震依據(jù)。此次優(yōu)選敏感性強、效果好的波阻抗、均方根振幅及平均能量反射強度地震屬性切片(圖3)，來分析儲層橫向變化特征及連通性。

圖2 YH7-H2、YH7-H5井中寒武統(tǒng)水平段測井解釋非均質(zhì)地質(zhì)模型

碳酸鹽巖潛山巖性致密，剛性強，整體上呈現(xiàn)高波阻抗的特征。當潛山內(nèi)部儲層縫洞較發(fā)育時，波阻抗值會降低，表現(xiàn)為整體高阻抗中的低波阻抗異常[14]。圖3a中暖色調(diào)區(qū)域?qū)?yīng)波阻抗相對較高的碳酸鹽巖潛山，4口井在相對低阻抗區(qū)域，而YH7-H5井大部分水平段表現(xiàn)為較強的波阻抗，與測井解釋模型基本一致；YH7-3H井與其他井之間存在大面積高阻抗區(qū)域，連通概率較小。波阻抗平面分布變化明顯，井間儲層非均質(zhì)性較強。

潛山內(nèi)部受風(fēng)化淋濾影響縫洞儲層較為發(fā)育，當縫洞充填流體時，波速降低，振幅相對減弱，反射強度變低。圖3b中暖色調(diào)區(qū)域為均方根振幅高值區(qū)，4口井均在潛山內(nèi)部低均方根振幅區(qū)域，而YH7-3H井附近均方根振幅值相對較高。平均能量反射強度變化趨勢與均方根振幅基本一致，二者呈現(xiàn)結(jié)果基本相同(圖3c)。均方根振幅及平均能量反射強度平面屬性表明，YH7-H2、YH7-H5和YH7X1井可能連通性較大。

綜合地震平面屬性分析可知，平面上井間儲層存在較強的非均質(zhì)性，儲層物性差異明顯，特別是YH7-3H井與其他井間儲層非均質(zhì)性變化較大，連通可能性小，YH7-H5、YH7X1、YH7-H2井之間非均質(zhì)性變化相對較小，很可能具有一定連通性。

2 動態(tài)法井間連通性分析

動態(tài)資料是通過調(diào)整注采井間工作制度，分析壓力和產(chǎn)量變化狀況，或觀察示蹤劑產(chǎn)出情況來分析油藏儲層井間的連通性，因此，其準確性較靜態(tài)法分析儲層非均質(zhì)性的認識更直接有效，也是對地質(zhì)認識很好的補充驗證[15]。

2.1 示蹤劑監(jiān)測

井間示蹤監(jiān)測技術(shù)是認識注入流體平面上和縱向上分布狀況，進而認識油藏平面上和縱向上非均質(zhì)性特征的有效方法。根據(jù)牙哈7井區(qū)注水調(diào)整的實際需要，開展了YH7-H5與YH7-H2井組井間示蹤監(jiān)測水驅(qū)動態(tài)研究，選用釹螯合物WS-02作為示蹤劑進行井組的示蹤監(jiān)測，在YH7-H5井注入示蹤劑，監(jiān)測YH7-H2井中示蹤劑產(chǎn)出情況。根據(jù)YH7-H2井142 d的示蹤劑產(chǎn)出動態(tài)繪制示蹤劑突破曲線(圖4), 觀察示蹤劑在生產(chǎn)井YH7-H2中的突破時間、峰值的大小等參數(shù)。由圖4可知，曲線顯示為單高峰，表明存在一條主滲流通道，沒有“水竄”現(xiàn)象出現(xiàn)。根據(jù)示蹤劑解釋軟件擬合計算，注入水以6.95 m/d的速度向YH7-H2井推進，突破時間為61 d，注入水主流通道的滲透率為690.6 mD，YH7-H2井的滲透率變異系數(shù)為0.43。因此，認為YH7-H2井與YH7-H5井連通相對較好。顯然，該結(jié)論有力支撐了靜態(tài)資料的儲層橫向非均質(zhì)性地質(zhì)認識。

圖3 牙哈7井區(qū)潛山面向下40ms地震屬性

2.2 壓力恢復(fù)試井

壓力恢復(fù)試井容易受鄰井或邊界的影響，使壓力導(dǎo)數(shù)曲線在晚期出現(xiàn)明顯的異常段。壓力導(dǎo)數(shù)曲線后期上翹可能是非滲透邊界或物性變差，導(dǎo)數(shù)曲線后期迅速下掉的原因可能為定壓邊界，曲線后期下掉后趨于水平則可能是與鄰井連通[16]。

對YH7-H5、YH7-3H井測試得到壓力恢復(fù)曲線(圖5)，由圖5可知，YH7-H5井出現(xiàn)了3段特征曲線，即井筒儲集段、近井區(qū)徑向流及遠井區(qū)徑向流，說明斷層不封閉或距離較遠，結(jié)合地質(zhì)認識，認為YH7-H2井與YH7-H5井之間斷層不具有封閉性的可能較大；YH7-H5井壓力恢復(fù)試井解釋水平段只有前120 m參與流動，說明水平段A點附近物性好；YH7-H2井關(guān)井期間YH7-H5井處壓力并未明顯恢復(fù)，YH7-H2井開井生產(chǎn)后YH7-H5井處壓力下降幅度也未見明顯變化。說明YH7-H5井周圍滲透性較好，遠井段儲層滲透性變差，壓力波傳導(dǎo)緩慢，但與YH7-H2井之間儲層是相互連通的。YH7-3H井不存在表征遠井區(qū)徑向流的曲線段，而是晚期壓力導(dǎo)數(shù)上翹，可能為非滲透邊界，與周圍井連通概率小，該結(jié)論與地震分析認識一致。

2.3 井間干擾試井法

為了明確油藏井間連通性，在2017年11月19日開始，以YH7-H2為觀察井，YH7X1和YH7-H5井分別作為激動井，通過開關(guān)井來對YH7-H2井進行系統(tǒng)干擾試井。理論計算結(jié)果顯示壓力信號由YH7X1、YH7-H5井傳導(dǎo)至YH7-H2井井底的時間分別為57、44 h，且YH7-H5井與YH7-H2井距離更遠。在YH7-H2井未能觀察到Y(jié)H7X1、YH7-H5井規(guī)律性開關(guān)井信號，但在285 h時YH7-H2井壓力持續(xù)下降，推測為YH7-H2井受YH7-H5激動井19日關(guān)井導(dǎo)致，2口井可能連通，且YH7-H5井的壓力波傳到Y(jié)H7-H2井需要11 d。因此，可判斷YH7-H2井與周圍YH7X1、YH7-H5井油藏儲層相互連通，但連通性一般，且與YH7-H5井連通性好于YH7X1井。

圖5 壓力恢復(fù)雙對數(shù)曲線

2.4 注采見效法

對于進入注水開發(fā)階段的油田，注采見效法是驗證油藏連通性的重要方法[17-19]。利用注采數(shù)據(jù)研究井間連通性可以從2個方面入手[20]：一是井間壓力對比，通過對比壓力變化分析井間連通性；二是井間產(chǎn)液對比，通過產(chǎn)油量、含水率等認識井間連通性。自2016年9月YH7-H5井改污水回注后，地層能量得到補充，YH7-H2井油壓略有回升， YH7-H2井日產(chǎn)油量有較大提升，從見效前2.61 t/d提升至8.64 t/d，同時含水率也略有增加，進一步驗證YH7-H5井和YH7-H2井連通。

由以上4種動態(tài)資料分析可知，YH7-H2、YH7-H5井和YH7X1井所在區(qū)域油藏井間具有一般的連通性，橫向滲透波及較慢；YH7-3H井周圍與其他井之間連通性較差。動態(tài)資料分析證實了通過靜態(tài)分析得到的認識：牙哈7井區(qū)中寒武統(tǒng)潛山油藏儲層橫向非均質(zhì)性變化大，局部存在夾層滲透屏障，高角度裂縫增大流體垂向滲流能力，橫向滲流和壓力傳導(dǎo)緩慢，且地震屬性分析得出的儲層橫向非均質(zhì)性變化反映了油藏井間連通性好壞，為今后開發(fā)調(diào)整建議提供了較好的地質(zhì)依據(jù)。

3 結(jié) 論

(1) 提出運用水平井測井解釋和地震平面屬性相結(jié)合的靜態(tài)方法分析儲層橫向非均質(zhì)性變化，水平段非均質(zhì)模型準確地刻畫了儲層內(nèi)部夾層及裂縫發(fā)育情況，綜合地震屬性分析較好地反映了儲層平面非均質(zhì)變化情況，認為YH7-3H井與其他井間儲層非均質(zhì)性變化較大，連通可能性小，其他3口井之間很可能具有一定連通性。

(2) 運用4種動態(tài)資料對靜態(tài)分析補充驗證：示蹤劑監(jiān)測表明YH7-H2、YH7-H5井存在滲流通道，壓力恢復(fù)試井和井間干擾試井表明YH7-3H井與其他井之間連通性差，YH7-H2井與YH7-H5井連通性好于YH7X1井，對比注采見效前后壓力及日產(chǎn)油驗證了YH7-H2、YH7-H5井連通性相對較好，進而指導(dǎo)油藏開發(fā)部署。