哈得遜油田奧陶系碳酸鹽巖油藏模式探討

陳 新，路鵬程，彭傳平，鄭 偉，閆順來

（1．西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710000；2．中國石油集團(tuán)東方地球物理公司勘探有限責(zé)任公司）

哈得遜油田奧陶系碳酸鹽巖油藏模式探討

陳 新1，路鵬程2，彭傳平2，鄭 偉2，閆順來2

（1．西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710000；2．中國石油集團(tuán)東方地球物理公司勘探有限責(zé)任公司）

哈得遜油田碳酸鹽巖縫洞型油藏地質(zhì)特征復(fù)雜，儲(chǔ)集體復(fù)雜多樣。在油田開發(fā)前期，由于鉆井密度和井間壓力等資料缺少，對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)有一定的制約，需要盡早判定油藏的類型，為制定開發(fā)對(duì)策做提前準(zhǔn)備。通過靜態(tài)地震資料、測(cè)井資料和動(dòng)態(tài)生產(chǎn)特征、能量驅(qū)動(dòng)類型、壓力恢復(fù)曲線等資料研究, 得出研究區(qū)主要有定容型油藏和多縫洞連通性油藏兩種類型，并分別分析了兩種油藏類型的地震反射特征、生產(chǎn)特點(diǎn)。兩種類型油藏差異明顯，應(yīng)采用不同的開發(fā)策略。

哈得遜油田奧陶系；碳酸鹽巖；連通性；油藏類型

1 概況

哈得遜油田哈得 23井區(qū)油藏是英買力–塔河–輪南奧陶系風(fēng)化殼型油藏的一部分，為一整體層狀含油的大型古老油氣系統(tǒng)，具有大面積、準(zhǔn)層狀整體含油氣的特征。該油田奧陶系油藏發(fā)現(xiàn)于2009年，埋藏深度6 150～6 650 m，累積探明儲(chǔ)量2 268．61×104t，探明面積294.24 km2，共有鉆井32口，產(chǎn)油量 960 t/d, 建成產(chǎn)能 12.5×104t, 累積產(chǎn)油量148.4×104t。井區(qū)油藏主要有井間產(chǎn)能差異大、油水分布復(fù)雜、地層壓力和壓降差異明顯、井間干擾和井間連通性差異明顯等幾個(gè)特征。

不同于孔隙型常規(guī)碎屑巖與碳酸鹽巖油氣藏，奧陶系碳酸鹽巖不同特征的油氣藏表現(xiàn)出明顯的復(fù)雜性，油氣水分布復(fù)雜、產(chǎn)量變化大[1–4]。生產(chǎn)井往往也極其復(fù)雜，地層壓力遞減快、生產(chǎn)不穩(wěn)定、開發(fā)方式選擇難度大等因素制約著油田的高效開發(fā)生產(chǎn)。因此，明確研究區(qū)碳酸鹽巖油藏類型，對(duì)油田下一步井位選擇、開發(fā)技術(shù)的完善、提高采收率方面有很好的指導(dǎo)作用[5–6]。

一般來說，成熟開發(fā)區(qū)塊可依據(jù)示蹤劑追蹤法、地層壓力變化分析法、類干擾試井分析法等手段來研究判斷油藏的連通性并進(jìn)一步劃分縫洞單元、指導(dǎo)油田開發(fā)。然而，哈得23井區(qū)油藏由于建產(chǎn)時(shí)間短，鉆井密度小，壓力資料缺乏，制約了油藏類型的研究和開發(fā)方案的制定。本文依據(jù)現(xiàn)有鉆井的油氣生產(chǎn)特征，結(jié)合試井、地震等靜態(tài)資料，綜合分析判斷風(fēng)化殼型碳酸鹽巖油藏的連通能力，總結(jié)歸納定容型和多縫洞連通型兩類油藏的靜、動(dòng)態(tài)特征，指導(dǎo)油田下一步合理開發(fā)建產(chǎn)。

2 定容型油藏

碳酸鹽巖定容型油藏是指以大型洞穴為主的儲(chǔ)集空間因長(zhǎng)期深埋與成巖作用，大多洞穴間的通道發(fā)生垮塌充填、或被膠結(jié)物充填，連通性差，從而形成相對(duì)獨(dú)立的封閉油氣藏。

下面以研究區(qū)典型井哈得well1井為例，從四個(gè)方面分析該類油藏模式特征。

2.1 地震反射特征

“串珠”狀反射是縫洞體中裂縫和溶洞的綜合響應(yīng)[7]。對(duì)具有一定規(guī)模的大型縫洞系統(tǒng)，其在高精度三維地震數(shù)據(jù)體上往往形成強(qiáng)能量的“串珠”狀反射，很容易在地震剖面和平面信息上識(shí)別。well1在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)能量串珠狀反射（圖1a），表明該井點(diǎn)處有大的縫洞體儲(chǔ)層發(fā)育，但是其內(nèi)部各個(gè)儲(chǔ)集單元是否聯(lián)通，單從地震剖面無法識(shí)別其連通性。從標(biāo)定來看，儲(chǔ)層響應(yīng)特征為兩峰夾一谷的地震反射，井點(diǎn)處串珠在縱向上延伸不長(zhǎng)，前人正演結(jié)論表明該井儲(chǔ)層向下延伸距離??；從well1井空間雕刻來看（圖 1b），藍(lán)色部分為井點(diǎn)所在串珠型儲(chǔ)層的空間輪廓，容積為18×104m3，紅、黃色部位表示旁邊另一個(gè)串珠型儲(chǔ)層，容積為16×104m3。

圖1 well1井地震信息圖版

地震原始數(shù)據(jù)剖面及空間雕刻無法判斷兩個(gè)串珠型儲(chǔ)集體的連通性，而裂縫預(yù)測(cè)能大體反映多個(gè)縫洞體連通性的問題。在這里要說明一下，地震中所能預(yù)測(cè)的“裂縫”至少是一個(gè)寬25 m（2個(gè)CDP點(diǎn)）、長(zhǎng)250 m（縫寬的10倍）范圍內(nèi)的地質(zhì)體的綜合響應(yīng)，而不可能識(shí)別和分辨真正地質(zhì)尺度的裂縫。一般認(rèn)為利用地震資料所預(yù)測(cè)出的“裂縫”實(shí)際是微斷裂或是裂縫破碎帶。圖1c為地震疊后裂縫預(yù)測(cè)圖，圖中黑色表示裂縫發(fā)育或者裂縫密度大，白色表示裂縫不發(fā)育，粉色圓圈為地震串珠輪廓在平面上的投影，即表示兩個(gè)串珠在平面上的位置。由此可見在well1井周緣裂縫發(fā)育程度不高，裂縫發(fā)育帶與串珠發(fā)育的方向不一致，無法溝通另一個(gè)儲(chǔ)集體。圖 1d為疊前裂縫預(yù)測(cè)平面圖與串珠平面位置的疊合，疊前裂縫預(yù)測(cè)可靠性較疊后要高，根據(jù)研究需要，先將數(shù)據(jù)體劃分為六個(gè)方位，然后通過橢圓擬合得出裂縫發(fā)育的方向和密度。圖中線條的方向代表裂縫發(fā)育的方向，紅、黃色表示裂縫發(fā)育，白色表示裂縫不發(fā)育，粉色圓圈表示串珠的平面輪廓。由此可見，井點(diǎn)處裂縫不發(fā)育，無法溝通附近的儲(chǔ)集體。

2.2 試井特征

從該井壓力恢復(fù)曲線來看（圖2），初期壓力恢復(fù)速率較快，下凹不明顯，關(guān)井末期壓力仍在緩慢恢復(fù)，反映儲(chǔ)層滲流能力差。由此可判斷該井在試井期間沒有溝通其它儲(chǔ)集體，從一定程度上也反映了該大型縫洞體周緣滲透能力差。

圖2 well1井雙對(duì)數(shù)診斷

2.3 生產(chǎn)特征

well1是該區(qū)的勘探突破井，2009年投產(chǎn)，初期日產(chǎn)油109 t，不含水。投產(chǎn)后產(chǎn)量、壓力快速下降，后經(jīng)7輪注水替油，至2009年含水100%后關(guān)井，累計(jì)產(chǎn)油7 659 t，累計(jì)產(chǎn)水586 t，累計(jì)產(chǎn)氣145×104m3。

2.4 能量驅(qū)動(dòng)類型

產(chǎn)油量與油壓降關(guān)系（圖3）顯示， well1井在自噴生產(chǎn)過程中，產(chǎn)油量與油壓降呈正比關(guān)系，單位壓降產(chǎn)液量為149 t/MPa，屬于中等偏弱能量井，說明油藏的驅(qū)替能量主要是油藏自身的彈性能量，且無其它能量補(bǔ)充，具有定容特征。

圖3 well1井產(chǎn)油量與油壓降關(guān)系

通過以上幾點(diǎn)分析，well1井都表現(xiàn)為定容型油藏的油藏特征。目前該類型油藏鉆井在研究區(qū)占到13%。

3 多縫洞連通型油藏

多縫洞連通型油藏是指在風(fēng)化殼縫洞儲(chǔ)層發(fā)育過程中，受河道、裂縫與斷裂系統(tǒng)的溝通作用而得以保存的多縫洞系統(tǒng)?；蚴窃谝欢v史時(shí)期、一定的壓差下，鄰近的相互獨(dú)立的縫洞體通過孔隙連通，形成統(tǒng)一的縫洞型油氣藏[4]。

縫洞型油氣藏具有連通性多樣的多套縫洞系統(tǒng)，同一縫洞體中具有相同的流體性質(zhì)、統(tǒng)一的油氣水界面，而不同縫洞體中則可能有差異。油氣產(chǎn)出過程中出現(xiàn)新的縫洞體的油氣供給，油氣產(chǎn)出不穩(wěn)定，出水類型多樣， 出現(xiàn)油氣產(chǎn)量忽高忽低、忽油忽水等復(fù)雜現(xiàn)象。此油藏類型的鉆井在哈得遜油田分布較多，具有以下幾點(diǎn)特征。

3.1 地震反射特征

Well2在地震剖面上表現(xiàn)為局部構(gòu)造背景下的大型串珠狀反射特征，儲(chǔ)層橫向發(fā)育規(guī)模較大，空間雕刻其容積為 32×104m3。地震疊后裂縫預(yù)測(cè)顯示，well2井周邊裂縫發(fā)育程度高，裂縫發(fā)育帶與串珠發(fā)育方向基本一致，能起到儲(chǔ)集體溝通的作用。對(duì)疊前裂縫預(yù)測(cè)與串珠平面輪廓疊合圖分析認(rèn)為，裂縫發(fā)育帶與串珠發(fā)育方向一致，裂縫溝通了附近其它的串珠型儲(chǔ)集體。

Well3在地震剖面上同樣表現(xiàn)為大型串珠狀反射特征，縱向發(fā)育深，橫向延展范圍大，規(guī)模較大，空間雕刻容積為30×104m3。鉆井顯示該儲(chǔ)集體下部出水，底水能量充足。疊后裂縫預(yù)測(cè)與疊前裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果較為一致，均顯示well3井周緣裂縫發(fā)育程度較高，裂縫發(fā)育帶與串珠發(fā)育方向一致，為南北向展布發(fā)育，各個(gè)儲(chǔ)集體得以溝通。但是，單從裂縫

預(yù)測(cè)無法定性判定儲(chǔ)集體的連通性，吻合率不高，還應(yīng)結(jié)合其它的方法綜合分析。

3.2 試井特征

從well2井壓力恢復(fù)曲線可以看出（圖4），至少有兩個(gè)大的儲(chǔ)集體連通，開口大，儲(chǔ)集性能較好，壓力恢復(fù)曲線反映地層能量充足、儲(chǔ)層滲流能力較好；內(nèi)區(qū)有效滲透率小于外區(qū)有效滲透率，儲(chǔ)層表現(xiàn)為內(nèi)差外好的復(fù)合特征，有多個(gè)下凹的特點(diǎn)，為典型的多縫洞連通特征。Well3 井，沒有試井資料。

圖4 well2井雙對(duì)數(shù)診斷

3.3 生產(chǎn)特征

Well2于2013年采用4 mm油嘴投產(chǎn)，初期油壓27 MPa，日產(chǎn)油86 t，不含水；期間因產(chǎn)能測(cè)試，由5 mm擴(kuò)至6 mm油嘴生產(chǎn)，油壓下降加快，并迅速見水?？s嘴至4 mm后含水下降，逐漸低至2%以下，表明該井有一定底水能量。目前4 mm油嘴生產(chǎn)情況比較穩(wěn)定，油壓5.1 MPa，日產(chǎn)油26 t，不含水，累計(jì)產(chǎn)油超過1.6×104t。

well3井初期用3 mm油嘴投產(chǎn)（圖5），油壓23 MPa，日產(chǎn)油61 t，不含水。目前油壓7.1 MPa，日產(chǎn)油50 t，不含水，累計(jì)產(chǎn)油超過2×104t。

3.4 能量驅(qū)動(dòng)類型

圖5中well2、well3井的產(chǎn)油量與油壓降關(guān)系較為相似，均體現(xiàn)為多段斜率不同的區(qū)間：第一階段代表井點(diǎn)所在儲(chǔ)集體自生彈性驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)段；well2井的第二段和第三段的斜率變化差異則表明有其它儲(chǔ)集體作用于產(chǎn)油能量補(bǔ)充，即井點(diǎn)處儲(chǔ)集體和周圍儲(chǔ)集體連通，共同生產(chǎn)。Well3井第二段認(rèn)為是彈性驅(qū)動(dòng)與水體驅(qū)動(dòng)共同作用的特征。

well2井和well3井均表現(xiàn)為多縫洞連通型特征的油藏，研究區(qū)此油藏特征的鉆井占到87%。

4 結(jié)論

圖5 well2井（左）、well3（右）井產(chǎn)油量與油壓降關(guān)系

（1）兩類油藏均表現(xiàn)為“串珠狀”強(qiáng)反射地震響應(yīng)特征，裂縫預(yù)測(cè)手段能大致反映縫洞儲(chǔ)層的連通性，但定性描述較為困難。

（2）壓力恢復(fù)曲線能夠較好地分辨這兩類油藏。定容型油藏為水平徑流段短、階段III導(dǎo)數(shù)曲線段上翹的特征；多縫洞連通型油藏試井特征導(dǎo)數(shù)曲線開口大，縫洞體連通性好。

（3）兩種類型的油藏在采油曲線上差異明顯。定容型油藏在地層壓力持續(xù)下降后，通過注水增壓能有效提高油氣產(chǎn)量；多縫洞連通型油藏在開采初期油壓和產(chǎn)油量有一定下降，至后期則趨于平穩(wěn)。

（4）定容型油藏在自噴階段是單一的彈性驅(qū)動(dòng)，無其它儲(chǔ)集體參與供液；多縫洞連通型油藏在初期為儲(chǔ)集體自生彈性驅(qū)動(dòng)階段，后期有其它儲(chǔ)集體參與能量補(bǔ)充，驅(qū)動(dòng)類型多樣。

（5）兩種類型油藏的開發(fā)策略有所不同。定容型油藏開發(fā)早期利用天然能量，衰竭后則利用重力分異和物質(zhì)平衡原理進(jìn)行注水替油開采；而對(duì)多縫洞連通型油藏的開發(fā)需在后期建立更為靈活的注采井網(wǎng)進(jìn)行注水開發(fā)。

[1] 康玉柱．中國海相油氣田勘探實(shí)例之四：塔里木盆地塔河油田的發(fā)現(xiàn)與勘探[J]． 海相油氣地質(zhì)，2005，10（4）：31–38．

[2] 周新源，王招明，楊海軍，等．中國海相油氣田勘探實(shí)例之五：塔中奧陶系大型凝析氣田的勘探和發(fā)現(xiàn)[J]．海相油氣地質(zhì)，2006，11（1）：45–51．

[3] 翟曉先，云露． 塔里木盆地塔河大型油氣田地質(zhì)特征及勘探思路回顧[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（5）：555–573．

[4] 杜金虎，鄔光輝，潘文慶，等．塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖油氣藏特征及其分類[J]．海相油氣地質(zhì)，2011，16（4）：39–46．

[5] 張林艷．塔河油田奧陶系縫洞型碳酸鹽巖油藏的儲(chǔ)層連通性及其油（氣）水分布關(guān)系[J]．中外能源,2006，11（5）：32–36．

[6] 周新源，呂俢祥．塔里木盆地構(gòu)造活動(dòng)樞紐部位碳酸鹽巖油氣聚集[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，19（4）：19–23．

[7] 楊平．哈 6三維區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層“串珠狀反射”研究[D]．山東青島，中國石油大學(xué)（華東），2010，1–14．

[8] 張建榮，蘇葦．江漢盆地新溝嘴組碳酸鹽巖油藏特征及開發(fā)技術(shù)[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)，2013，35（10）：116–120．

[9] 李宗宇．塔河縫洞型碳酸鹽巖油藏油水界面變化規(guī)律探討[J]．石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）：96–102．

[10] 伍家和，李宗宇．縫洞型碳酸鹽巖油藏溶洞描述技術(shù)研究[J]．石油地質(zhì)與工程，2010，24（4）：23–55．

[11] 吳永超，黃廣濤，胡向陽，等． 塔河縫洞型碳酸鹽巖油藏剩余油分布特征及影響因素[J]．石油地質(zhì)與工程，2014，28（3）：66–71．

[12] 謝昕翰， 閆長(zhǎng)輝，賴思宇，等．塔河六區(qū)縫洞型碳酸鹽巖油藏井間連通性研究[J]．石油地質(zhì)與工程，2013，27（6）：35–40．

TE344

A

1673–8217（2017）06–0061–04

2017–07–18

陳新，工程師，1982年生，2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)研究工作。

趙川喜