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      唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余油主控因素與分布模式

      2021-01-14 08:15:42楊海龍張新春楊興利陳玉寶
      非常規(guī)油氣 2020年6期
      關(guān)鍵詞:小層單井韻律

      楊海龍,張新春,楊興利,陳玉寶

      (1.延長(zhǎng)油田股份有限公司寶塔采油廠,陜西延安 716005;2.延長(zhǎng)油田股份有限公司,陜西延安 716000)

      國(guó)內(nèi)低滲油藏剩余油主控因素研究開(kāi)展很多,但是針對(duì)鄂爾多斯盆地超低滲透油藏的研究還不充分,現(xiàn)有的研究不足以支撐本區(qū)域油藏的高效開(kāi)發(fā)。本文通過(guò)項(xiàng)目的開(kāi)展,分析了唐114區(qū)域剩余油類型、成因,量化了剩余油的分布,為后續(xù)東部長(zhǎng)6油層注水開(kāi)發(fā)綜合治理、實(shí)現(xiàn)老區(qū)穩(wěn)油控水、提高區(qū)域水驅(qū)最終采收率提供了示范。

      1 研究區(qū)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

      延長(zhǎng)油田甘谷驛采油廠唐114井區(qū)自2006年投入開(kāi)發(fā)以來(lái),探明含油面積22.43 km2,主要開(kāi)采層位為長(zhǎng)6油層。油藏儲(chǔ)層屬中孔低滲儲(chǔ)層類型,主力小層儲(chǔ)層物性的各向異性較弱,且層間、層內(nèi)儲(chǔ)層非均質(zhì)性較弱,適合于合層注水開(kāi)發(fā)[1]。按地質(zhì)差異與開(kāi)發(fā)效果劃分,唐114井區(qū)分為3個(gè)區(qū)塊,分別是:唐114井區(qū)整體早期注水區(qū)(7.77 km2)、唐157注水開(kāi)發(fā)科學(xué)示范區(qū)(6.94 km2)和唐60井區(qū)整體早期注水開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)(7.72 km2)。唐114區(qū)塊于2008年采取整體早期注水開(kāi)發(fā),其中唐60和唐157區(qū)塊于2009年6月進(jìn)行整體開(kāi)發(fā)。

      截至2017年12月,井區(qū)內(nèi)共有油井472口、注水井183口,累計(jì)采油29.56×104t,采出程度為3.3%,綜合含水率為68.38%。地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度與可采儲(chǔ)量采出程度的巨大差異,表明研究區(qū)的剩余油挖潛潛力巨大。

      2 剩余儲(chǔ)量的分布特征

      2.1 剩余儲(chǔ)量的計(jì)算方法

      本文對(duì)剩余儲(chǔ)量的研究主要采用物質(zhì)平衡法。單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量采用容積法計(jì)算[2-3]:

      Ni=100×Ai×hi×Фi×Soi×ρoi/Boi

      (1)

      式中Ni——單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量,104t;

      Ai——單井控制含油面積,km2;

      hi——單井平均有效厚度,m;

      Фi——單井平均有效孔隙度,小數(shù);

      Soi——單井油層含油飽和度,小數(shù);

      ρoi——地面原油密度,g/cm3;

      Boi——地層原油體積系數(shù),無(wú)量綱。

      當(dāng)油藏開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后,單井采出油量為Npi,而單井地下剩余的儲(chǔ)量為Nri:

      Nri=Ni-Npi

      (2)

      2.2 計(jì)算參數(shù)的確定

      2.2.1 單井控制面積的確定

      單井控制面積為單井至各鄰井距離的1/2范圍內(nèi)的面積,各井所能控制的面積大小隨井距而異[4-5]。

      經(jīng)統(tǒng)計(jì),研究區(qū)長(zhǎng)6油層沉積單元圈定結(jié)果為:?jiǎn)尉刂坪兔娣e在0.01~0.1 km2,平均單井控制面積取0.03 km2。

      2.2.2 其他計(jì)算參數(shù)的確定

      根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)研究成果,參與計(jì)算的有效厚度、有效孔隙度、含油飽和度、地面原油密度和體積系數(shù)均采用已有研究確定的各單井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)值及實(shí)驗(yàn)分析值(表1)。

      表1 研究區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

      2.3 油井單井分層采出量

      甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏主要采用多層合采的開(kāi)采方式。為了準(zhǔn)確研究各小層的剩余油情況,單井產(chǎn)量在層位上的劈分至關(guān)重要。不同學(xué)者有不同的方法[6-7]。本文主要根據(jù)儲(chǔ)層特征與生產(chǎn)情況對(duì)油井多層合采井產(chǎn)量進(jìn)行劈分。具體劈分方式如下:

      (1)測(cè)試產(chǎn)液剖面井:此類井共22口,其累產(chǎn)量的劈分依據(jù)產(chǎn)液剖面測(cè)試結(jié)果,將累產(chǎn)劈分到各自小層。

      (2)未測(cè)試產(chǎn)液剖面井:此類井情況較多,其很多射孔段不是同時(shí)打開(kāi),或者只是一部分打開(kāi)。這部分井可按照打開(kāi)時(shí)間段計(jì)算各打開(kāi)層的累產(chǎn)油量;對(duì)于同時(shí)打開(kāi)生產(chǎn)的時(shí)間里的產(chǎn)量,依據(jù)歷年周圍注水井吸水剖面測(cè)試結(jié)論結(jié)合注采連通分析計(jì)算的動(dòng)態(tài)連通系數(shù),將注水量劈分到油井。據(jù)統(tǒng)計(jì),唐114區(qū)塊長(zhǎng)6油藏歷年測(cè)試過(guò)吸水剖面的水井共162口之多,超過(guò)90%的水井有測(cè)試資料,因此,此法較為適合本區(qū)域。

      2.4 剩余儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果

      根據(jù)統(tǒng)計(jì)的452口單井截至目前的累計(jì)采油量,劈分得到單井單層累產(chǎn)油量,同時(shí),結(jié)合已有研究的單井油層參數(shù)及地質(zhì)儲(chǔ)量,用單井單層原始地質(zhì)儲(chǔ)量減去對(duì)應(yīng)小層的累計(jì)采出油量,即得出單井對(duì)應(yīng)層位的剩余油地質(zhì)儲(chǔ)量。

      通過(guò)對(duì)各小層的剩余地質(zhì)儲(chǔ)量的詳細(xì)計(jì)算統(tǒng)計(jì),最終確定出甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏的剩余油情況(此次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)截至2017年12月),其結(jié)果見(jiàn)表2:

      表2 甘谷驛油區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余儲(chǔ)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

      統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在100×104t以上的小層有長(zhǎng)61-2、長(zhǎng)61-3、長(zhǎng)62-3,這3個(gè)小層剩余儲(chǔ)量依次減少,目前區(qū)塊內(nèi)主要的剩余油仍然分布于這幾個(gè)小層內(nèi);剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在(50~100)×104t的小層有長(zhǎng)61-1和長(zhǎng)62-2;其次剩余儲(chǔ)量較多的小層為長(zhǎng)62-1和長(zhǎng)63-1;而其他小層儲(chǔ)量很少且分布零散。

      3 剩余油分布的控制因素

      研究區(qū)剩余油富集區(qū)主要集中于注采井網(wǎng)不完善及局部井網(wǎng)不完善區(qū)、個(gè)別擴(kuò)邊區(qū)油層多疊合區(qū)和低采出程度區(qū)。根據(jù)剩余油的形成機(jī)制,從橫向、縱向和裂縫3個(gè)方面考慮,將研究區(qū)剩余油的主控因素歸納如下。

      3.1 橫向主控因素

      3.1.1 沉積相控制

      研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層整體屬于河流相三角洲前緣、平原相沉積,從下至上多期河道疊合,儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)[8-9]。河道中部砂體厚,儲(chǔ)層物性好,水驅(qū)較充分,剩余油飽和度較低;河道邊部屬泥質(zhì)粉砂,砂體薄,儲(chǔ)層物性差,水淹程度低,造成剩余油富集區(qū)。

      長(zhǎng)61-1沉積相與剩余油面積疊合圖(圖2)顯示,在河道中部,砂地比大于0.6的儲(chǔ)層物相相對(duì)較好,水驅(qū)充分,剩余油分布較少;而在分流河道側(cè)翼的砂體中,儲(chǔ)層物性相對(duì)河道中部差,水驅(qū)效果差,多形成剩余油滯留區(qū)。

      圖1 單井控面積確定示意圖

      3.1.2 井網(wǎng)控制

      井網(wǎng)不規(guī)則,注采系統(tǒng)不完善,造成注水井偏少,水驅(qū)見(jiàn)效面積成小塊狀不連片[10-11]。還有油水井注采不對(duì)應(yīng),如油水井不在同一個(gè)小層注采的(如注水井在長(zhǎng)61注水井組內(nèi)的個(gè)別油井在長(zhǎng)62生產(chǎn),這類問(wèn)題相對(duì)較少),或油水井在同一個(gè)小層注采但不在一個(gè)小油層上,即注采不連通(如注水井在長(zhǎng)61-1注水,而采油井在長(zhǎng)61-2或長(zhǎng)61-3開(kāi)采的,這種情況所占比較大)。因無(wú)注無(wú)采、有注無(wú)采和有采無(wú)注而造成的剩余油占唐114井區(qū)剩余油儲(chǔ)量的80%左右。

      3.2 縱向主控因素

      3.2.1 沉積韻律控制

      韻律在一定程度上控制著層內(nèi)剩余油的分布。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水沖刷和重力分異作用,韻律對(duì)剩余油控制的影響越來(lái)越大。以研究區(qū)多口井吸水剖面測(cè)試為例(圖4),正韻律儲(chǔ)層水線沿油層底部向上推進(jìn),油層下部水淹嚴(yán)重;油層上部波及體積小,含油飽和度較高,剩余油富集。甘谷驛油田唐114區(qū)長(zhǎng)6油層正韻律層多分布于遠(yuǎn)砂壩到分流河道的微相中。

      圖3 注采系統(tǒng)不完善造成的剩余油區(qū)

      圖4 縱向韻律影響水驅(qū)油效果

      3.2.2 構(gòu)造控制

      構(gòu)造也是影響研究區(qū)剩余油分布的重要因素之一。研究區(qū)構(gòu)造高部位或具有鼻狀隆起的部位剩余油富集,主要是因?yàn)殡S著開(kāi)發(fā)的深入,水線會(huì)沿著構(gòu)造線逐步縮小,油井下部含水飽和度高,上部含水飽和度低,較難動(dòng)用。

      從長(zhǎng)63-1頂面構(gòu)造圖與剩余油疊合圖(圖5)上來(lái)看,在1295-5井區(qū)附近,長(zhǎng)63-1地層凸起,形成一個(gè)大的鼻狀構(gòu)造;在重力的影響下,油處于水的上部,隨著開(kāi)發(fā)的不斷進(jìn)行,水線上升,大量剩余油富集于鼻狀構(gòu)造頂部。

      圖5 研究區(qū)長(zhǎng)63-1頂面構(gòu)造與剩余油疊合圖

      3.2.3 非均質(zhì)性控制

      隔夾層對(duì)流體滲流起遮擋作用,受隔夾層控制的儲(chǔ)層上部注入水往往波及不到。對(duì)于隔夾層控制的剩余油,動(dòng)用難度較大,必須通過(guò)針對(duì)性的鉆井或者射孔才能得到有效動(dòng)用。唐114區(qū)砂層間、層內(nèi)均表現(xiàn)出較強(qiáng)的非均質(zhì)性,在一定程度上影響著剩余油的分布。

      如圖6所示,油層間存在不同厚度的隔夾層,在射孔油層段,隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行,剩余油逐漸減少;而在與之相連的油層段,由于夾層的存在,兩油層間相互分離,無(wú)法有效連通,導(dǎo)致生產(chǎn)油層以外的油層剩余油富集。

      圖6 研究區(qū)油藏剖面圖

      3.3 裂縫主控因素

      甘谷驛油田長(zhǎng)6露頭裂縫較為發(fā)育,裂縫方位主要有近東西向、近南北向、北西向和北東向。裂縫方位較為穩(wěn)定,以近東西向?yàn)橹鳎^大部分為水平裂縫[12]。在注水過(guò)程中,若壓力過(guò)高,容易引起隱性裂縫的開(kāi)啟,導(dǎo)致油井過(guò)早水淹,注水波及效果變差,這樣會(huì)對(duì)剩余油的形成起到一定影響。

      基質(zhì)孔隙中基本無(wú)水驅(qū)油現(xiàn)象,大量的油殘留在孔隙介質(zhì)中。注入水快速沿裂縫上升,水驅(qū)油見(jiàn)效快,而在裂縫垂向上,水幾乎波及不到,形成殘余油區(qū)。

      研究區(qū)長(zhǎng)6油藏微細(xì)裂縫較為發(fā)育,且裂縫周圍發(fā)育細(xì)小孔隙,裂縫和孔隙對(duì)驅(qū)油效果共同起作用,構(gòu)成該油藏的主要驅(qū)油方式。

      4 剩余油的分布模式

      4.1 橫向分布模式

      從橫向上來(lái)看,研究區(qū)剩余油的分布主要呈狹長(zhǎng)帶狀、朵狀及片狀(圖8)。

      圖7 裂縫驅(qū)油殘余油示意圖

      圖8 研究區(qū)長(zhǎng)61-1剩余油平面分布圖

      狹長(zhǎng)帶狀主要是受沉積相及注采井網(wǎng)控制而形成的,在河道中心帶部位,儲(chǔ)層物性好,砂體連片性好,沿河道方向。雖然經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采,剩余油規(guī)模仍然較大。

      朵狀剩余油的形成多受注采井網(wǎng)控制,當(dāng)井網(wǎng)密度較小時(shí),水驅(qū)油不充分則形成此類剩余油。

      片狀剩余油普遍分布在油藏邊部、井網(wǎng)控制不住的區(qū)域。此類剩余油受注采井網(wǎng)、井況控制。

      綜合分析各個(gè)小層的剩余油平面分布情況,可以看出其有以下幾種特征:

      (1)注水井附近剩余油低于注水井遠(yuǎn)端剩余油。如圖9所示,通過(guò)研究沉積相和井間連通關(guān)系,認(rèn)為水井注水時(shí),對(duì)順物源方向的井影響較大,而對(duì)垂直于物源方向的井幾乎不影響,導(dǎo)致其剩余油富集。

      圖9 研究區(qū)剩余油分布示意圖

      (2)剩余油多富集在有效厚度小或砂體尖滅部位,并多呈零散分布。

      (3)巖性、物性變化大,含油面積邊界,井網(wǎng)未控制區(qū)域,多剩余油富集。

      (4)在平面上,受沉積河道控制,剩余油的分布多呈條帶狀、孤島狀。如圖10所示,受沉積相影響,儲(chǔ)層巖性、物性變化較大,注入水主要沿物源方向滲透性較好的砂巖河道滲流,導(dǎo)致河道間剩余油殘留,從而形成具有和河道相似的條帶狀的剩余油富集區(qū)。

      圖10 研究區(qū)剩余油分布示意圖

      4.2 縱向分布模式

      4.2.1 屋頂型剩余油

      研究區(qū)隔夾層較為發(fā)育,在隔夾層發(fā)育的油層頂部,由于沒(méi)有波及水線而使原油富集,此類區(qū)域所富集的原油即稱為屋頂油。屋頂油在研究區(qū)多見(jiàn),且分布不能連片,較難挖潛。

      4.2.2 閣樓型剩余油

      閣樓型剩余油是由于在正韻律油藏局部構(gòu)造高點(diǎn)導(dǎo)致水線波及不到而無(wú)法直接采出的剩余油。唐114井區(qū)儲(chǔ)層以正韻律為主,根據(jù)上文所述,在正韻律儲(chǔ)層的頂部,剩余油富集;在河道砂體物性差的邊部,水驅(qū)效果差,剩余油富集;研究區(qū)存在少量沉積反韻律,受重力影響,水驅(qū)效果相對(duì)較好,剩余油較少。

      5 結(jié)論

      (1)甘谷驛唐114區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在100×104t以上的小層有長(zhǎng)61-2、長(zhǎng)61-3、長(zhǎng)62-3,這3個(gè)小層的剩余儲(chǔ)量依次減少;剩余地質(zhì)儲(chǔ)量在(50~100)×104t的小層有長(zhǎng)61-1和長(zhǎng)62-2;其次剩余儲(chǔ)量較多的小層為長(zhǎng)62-1和長(zhǎng)63-1;而其他小層儲(chǔ)量很少且分布零散。

      (2)唐114井區(qū)長(zhǎng)6油藏剩余油分布受橫向、縱向兩方面因素控制,橫向因素有:沉積相、注采井網(wǎng);砂體厚度較大的河道剩余油也較多,在砂體尖滅及邊緣、井網(wǎng)不完善的區(qū)域也有殘余剩余油??v向上的主控因素有:韻律、構(gòu)造、隔夾層;在正韻律的上部,構(gòu)造高點(diǎn)處剩余油分布較多。同時(shí)剩余油的分布也受裂縫影響。

      (3)剩余油在橫向上的分布表現(xiàn)為長(zhǎng)帶狀、片狀和朵狀,在縱向上的分布表現(xiàn)為“屋頂油”和“閣樓油”。

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