（油气田开发工程专业论文）马岭油田南试区二次开发技术研究.pdf

英文摘要 s u b j e c t ：t h es t u d yo nr e d e v e l o p m e n tt e c h n o l o g yo fn a n s h ib l o c ki nm a l i n go i l f i e l d s p e c i a l i t y ：o i l & g a se x p n a m e ： w a n gk e w e i n s t r u c t o r ：c h e nm i n g q t h e8 5 9m i l l i o nt o n s i n go i l f i e l dh a s b e e ne x p l o i t e du n t i ln o w , h o w e v e r , a tp r e s e n t ，t h er e c o v e r yp e r c e n to fg e o l o g i c a lr e s e r v e si s o n l y6 3 7 ，t h ec a s i n g so fp r o d u c t i o nw e l l sa n di n j e c t i o nw e l l si na l lr e g i o na r es e v e r e l y d a m a g e d ，t h ec o m p r e h e n s i v ew a t e rr a t i og o e sa sh i g ha s8 3 。15 ，m o s to ft h eo i lw e l l sh a v e b e e ns h u t e d ，a n do n l y16p r o d u c t i o nw e l l sa r eo p e ni nt h er e g i o n ，a n dt h ee x i s t i n gw e l lp a t t e m h a sl o wp o w e ro v e rc o n t r o l i n gt h er e s e r v e s s i n c et h en a n s h ib l o c ko fm a l i n go i l f i e l di sl o wi nt h ep r i m a r yd e v e l o p m e n te f f e c ta n d o nt h ev e r g eo fa b a n d o n m e n t ，i t sn e c e s s a r yt ow o r ko u tr e d e v e l o p m e n tt e c h n i c a lp r o g r a m i n o r d e rt od e a lw i t ht h ep r o m i n a n tc o n t r a d i c t i o n si nt h ec o u r s eo fo i l f i e l dd e v e l o p m e n t s u c ha s l o wr e c o v e r yp e r c e n to fr e s e r v e s ，t h er a p i dw a t e rc o n t a i nr i s i n g ，t h eh i g hd e c l i n i n gr a t eo f c o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n t ，s ot h a tt os u p p l yg u i d a n c e sf o rt h el a t e rd e v e l o p m e n ti nt h i s b l o c k f i r s t ，t h i sp a p e rm a k eap a r t i c u l a rs u r v e ya b o u tt h ec u r r e n tt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t s i t u a t i o no ft h er e d e v e l o p m e n tt e c h n i c a lp r o g r a ma th o m ea n da b r o a d s e c o n d ，s t u d yi nd e t a i l a b o u tt h ee x a c td e s c r i p t i o no ft h er e s e r v o i ri nt h en a n s h ib l o c k 。a n a l y s ea n de v a l u a t et h e c u r r e n t d e v e l o p m e n ts i t u a t i o na n de f f e c to fr e s e r v o i r ，e s t a b l i s ht h ed e t a i l e dr e s e r v o i r g e o l o g i c a lm o d e l a tl a s t ，q u a n t i z et h ed i s t r i b u t i o no fr e m a i n i n go i li nt h er e s e r v o i rb ym e a n s o fn u m e r i c a ls i m u l a t i o n ，t h e n ，m a k eu pt h el a t e rd e v e l o p m e n tp r o g r a ma n dm e a s u r e m e n t t h er e s u l ts h o w st h a t ，t h ey a nlor e s e r v o i ri nt h en a n s h ib l o c ko fm a l i n go i l f i e l di s b o t t o mw a t e rr e s e r v o i rt h a th a sb e e nc o n t r o l e db yl i t h o s t r u c t u r a l t h e r e m a i n i n go i l i s d i s t r i b u t e da sal a r g ea r e aw h e r eh a sn o tp r o d u c t i o nw e l l i t ss u g g e s t e dt om a k et h e r e d e v e l o p m e n tw i t hh o r i z o n t a lw e l lt e c h n o l o g y , t h e3 5h o r i z o n t a lw e l l sh a db e e nd r i l l e di nt h e f i r s tt i m ew h i c hc a nr e a c ht h ep r o d u c t i o nc a p a c i t yo f10 0 ，0 0 0t o n sp e ry e a r a n dt h e na n o t h e r 2 9h o r i z o n t a lw e l l sw h i c hg r a d u a t e l y p u t i n t o o p e r a t i o nt o s u b s t i t u t et h e d e c r e a s i n g p r o d u c t i o n o i l s ot h a tt og r a n t e et h es t a b l ep r o d u c t i o nf o rt h r e ey e a r s a tt h es a m et i m e ，t h e n u m e r i c a ls i m u l a t i o np r e d i c t st h a tt h ey a nl0r e s e r v o i ri nt h en a n s h ib l o c kw i l lg e to b v i o u s e f f e c ta f t e rr e d e v e l o p m e n t ，a n dt h er e c o v e r yr a t ew i l li n c r e s eb y15 w h i c he q u a l st om o r e t h a nt h r e et i m e so ft h ep r i m a r yd e v e l o p m e n t k e y w o r d s ：r e d e v e l o p m e n tp r o g r a m ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ，h o r i z o n t a lw e l l t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y i i i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：日期： 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名： 导师签名： 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 中国石油所属油田经过几十年的开发，为国家提供了大量油气资源，为国民经济发 展和国家能源安全作出了巨大贡献。然而，随着地下油气资源的不断开采，油田日益老 化，老油田数量越来越多，三次采油适用范围有限，成本相对较高，开发难度越来越大。 目前中国石油产量的7 0 仍然来自老油田，其剩余可采储量依然相当可观，老油田的作 用非常巨大，所以，老油田“二次开发”成了必然选择。 1 1 立题的目的和意义 油田“二次开发”是指油田采用传统的一次开发达到极限状态或弃置条件时，采用全 新理念，应用新的二次采油技术重新构建油田的开发体系以大幅度提高油田最终采收率， 实现高效、安全、环保、节能的新型开发方式。它是在更高层次上的一种创新，是油田 开发史上的一次革命，而不是简单意义上的重复开发。 中国石油老油田开发潜力巨大，目前的开发形势决定了老油田必须实施二次开发。 二次开发前景广阔、意义重大，它将从根本上改变地下自然资源的利用和获取程度，最 大限度实现中国石油资源可持续发展，保障国家石油安全。 马岭油田南试区投入开发已有近3 0 年的历史，目前动用地质储量8 5 9 万吨，但地质 储量采出程度仅有6 3 7 ，综合含水已达到8 3 1 5 。由于套管破损、高含水等原因，目 前多数油水井均已停产，全区油水井开井仅1 6i s i ，区块丌井井网密度仅有o 5 2 口k 矗， 现有井网对储量的控制程度偏低；更由于缺乏系统的油藏地质研究，进一步实施调整针 对性方案难于制定。 因此，为有效制定马岭油田南区二次开发技术方案，找到对症的调整开发技术，有 必要开展油藏精细描述研究，并基于剩余油分布研究成果制定后期调整开发技术政策和 实施方案，这不仅为该区后期开发提供指导，同时可及时解决油田含水上升快、综合递 减速度快、整体水驱效率较低等突出开发矛盾。 1 2 国内外油田“二次开发现状 老油田二次开发技术研究已经成为一项世界性课题。近年来，世界上很多大的石油 公司将大部分投资用于开发年限较长的老油田调整和挖潜。究其原因，全球的原油产量 有7 0 来自这些老油田。因此，老油田的二次开发是满足和维护全球原油产量稳定的一 项重要措施。 这里主要分析国内外几家成功实施二次丌发和正在实施的油田情况。这些不同的老 油田在二次开发过程中表现出共同的特征：在快速上产至高峰后，原油产量持续快速 下降，老油田即将废弃。充分运用现代油藏经营管理的系列技术，实施油藏工程的认 识与改造两大体系建设，油田产量和地质储量大幅度提高。 通过二次开发，结果表现为油田不论在地质储量、可采储量、原油产量等方面取得 两安石油人学硕士学位论文 大幅的增长，同时也带动了储层描述、导向钻井、采油工艺、地面集输以及环境保护等 集成与配套技术的发展和成熟。 1 2 1 国外油田“二次开发，情况 罗马什金油田于1 9 5 2 年投入开发，在1 9 7 0 年产量达到8 1 5 1 0 6 t d ，1 9 9 8 年产油量 降至1 1 2 1 0 6 t ，仅占峰值产量的1 3 7 。罗马什金油田采取包括水平井、侧钻水平井和 二次完井等新技术构建油田井网体系，实施老油f f t - 次高效开发，产量比垂直井额定产 量提高1 5 2 5 倍。 c a r p i n t e r i a 油田投产于1 9 6 4 年，在1 9 6 8 年产量达到3 8 0 0 0 b o p d ( 日产油桶数) ， 二次开发前产量接近2 7 0 0 b o p d ，占峰值产量1 1 0 。c a r p i n t e r i a 油田通过利用从7 i n 套管 井外钻直径6 i n - t l d i 曼的小并眼水平井技术进行新井网部署，为油田极限采收率增加 1 5 0 0 3 5 0 0 x1 0 4 b b l 的原油产量。 南e u w o o d 油田1 9 7 2 年投入开发，估算地质储量超过2 0 1 0 8 b b l ，为裂缝性燧石油 藏，但由于断层复杂钻井计划无法实施。南e l l w o o d 油田利用现代油藏管理的先进技术， 发现原来简单背斜构造实际是被断层切割成大量具有潜在独立油水界面的区块，预测两 个新断块潜在储量超过6 0 1 0 6 b b l 。 e b u g h u 油田投产于1 9 8 8 年，开发l o 多年来，一直在其薄油环中以很低的速率开采， 经济效益低。e b u g h u 油田于1 9 9 9 年8 1 2 月完成平台上1 5 次钻井和修井作业。其中5 口水平生产井使平台日产油量从大约1 0 0 0 b b l 提高到1 0 0 0 0 b b l ，单井初期日产油由3 0 0 , - 一 5 0 0 b b l 提高到2 0 0 0 - 3 0 0 0 b b l 。 v a l h a l l 油田实施二次开发，延长油田寿命至2 0 5 0 年，并将原油产量、天然气产量 由2 0 0 5 年的8 7 1 0 4 b b l d 、l o 5 1 0 4 m 3 d 分别提高至1 2 x1 0 4 b b l d 和1 4 3 1 0 4 m 3 d ，二次 开发将于2 0 1 0 年结束。 m a g n u s 油田位于英国北海的最北端，它有1 4 座平台、2 口水下采油井和1 3 口注水 井，这1 31 2 注水并中的8 口为水下注水井。m a g n u s 油田以日产油1 4 0 0 0 0 b b l 的较高产 量稳定生产1 2 年后，于1 9 9 5 年开始以每年的6 0 速度迅速递减。当这些井的产量降至 日产油2 0 0 0 0 b b l 时，由于严重的硫酸钡垢以及其他区素导致部分井开始停产，为了减缓 递减速度，该油田采取了许多有效措施气举完井更新水处理设备增加生产井数量 将多层生产井改为多层牛产井以及优化注水和加强井的管理等，从而大大降低了递 减率，为油田高产后的持续生产提供了有力的保璋。 1 2 2 国内油田“二次开发”情况 新海2 7 块l9 9 1 年投入开发，由于油水黏度比较大，油藏边底水活跃，造成油井底 水锥进现象严重，大部分油井高含水关井。油田可采储量采出程度高达8 8 6 ，采油速 度仅0 2 6 ，综合含水9 3 5 ，油田濒临废弃。2 0 0 5 年开始，区块丌展以三维地质模型 2 第一章绪论 建立和分析为中心的综合地质研究以及油藏丌发规律研究、水平井开发技术界限与参数 的研究与筛选等工作，应用水平井分层系整体替代直井开发，开始了国内老油田二次开 发的研究与试点工作。两年时间，开发效果明显改善。投产的2 2 口水平井，平均单井日 产油和采油指数分别是直井的1 2 7 倍和1 3 - 2 2 倍，采油速度提至1 0 3 ，综合含水降 至8 7 4 ，日产油量提高近1 0 倍。 克拉玛依油田自1 9 5 8 年开发以来，由于老区块大量油水井套管变形、破裂以及严重 出砂，致使油田井网不完善区块达到8 1 个，注采井点损失4 0 4 9 口，占总井数5 3 5 ， 井网控制程度明显偏低。井网不适应、注采矛盾突出、储量动用程度低等制约开发问题 同益凸显。目前该油田通过调整井网，强化注采，细分层系，利用水平井等技术丌展老 油田二次开发，提高油田水驱采收率8 ，老区原油产量增加2 1 8 6 1 0 4 t ，新增可采储量 4 0 0 0 1 0 4 t 以上。 吉林扶余油田开发4 0 多年，存在着井网不完善、井况差、注水状况差、地面不适应等 四大主要矛盾，年产量从1 9 8 4 年的1 0 2 7 x1 0 4 t 降至u 2 0 0 3 年的6 5 1 0 4 t 。在经过三维地震与 精细油藏描述、转换井网形式完善注采关系、加强注水提高动态分水率、加大堵水调剖 等措施进行整体调整后，年产量达至l j l o o x l 0 4 t 以上，采收率提高5 - - - 8 。 新场气田蓬二段气藏于1 9 9 4 年正式投入开发，至1 9 9 8 年调整后气藏累积采出天然气 2 2 1 0 8 m 3 ，采出程度仅2 6 。气藏总体采出程度低，现有井网格局不能完全控制气藏的 储量，层间、层内矛盾突出。通过气藏二次加密调整，采气速度提高0 6 6 ，预测1 5 年 后采出程度提高1 2 8 6 。 洼6 0 断块1 9 9 7 年4 月采用l o o m 井距正方形井网一套层系吞吐开发，截止2 0 0 7 年1 2 月 底，洼6 0 断块区投产油井1 2 4 口，开井9 e l 。累积产油1 5 3 2 8 1 0 4 t ，累积产液3 5 2 9 1 0 4 t ， 采油速度1 9 3 ，采出程度1 6 7 。洼6 0 断块区蒸汽吞吐后期原油产量递减加快、吞吐效 果变差、油井出砂、油层动用不均等开发矛盾，开展以精细油藏描述、开发潜力评价为基 础的二次开发研究。研究表明，利用井间加密水平井、蒸汽辅助重力泄油、叠置水平井 等技术可提高该块采收率3 6 3 ，实现稠油老区的二次开发。 1 3 马岭油田南试区二次开发技术发展趋势 马岭油田南试区1 9 7 4 年投入开发，由于缺乏系统的油藏地质研究，开发技术水平相 对较低，导致区块开发矛盾突出，稳产难度大，难以制定调整方案。同时，新区块加快 开发以及油田稳产的丰题和形势在一定程度上影响了老区块技术改造的步伐，日积月累 的问题7 眶重制约该区块的产能发挥。然而，老区块待挖潜力丰富，技术开发前景广阔。 目前，马岭油田以稳产为中心，以挖掘油田潜力、提高最终采收率、提高经济效益 为目标，加大了对老区块技术研究与开发力度，制定了油田大发展目标。马岭油田当前 正处在大发展时期，在这种发展势头下，老区块的稳产必将起着举足轻重的决定作用， 因此，这种情形下提出和实施南试区的二次开发，无疑是准确而又紧迫的问题。 两安石油人学硕+ 学位论文 1 4 研究的主要内容 ( 1 ) 开展南试区油藏地层划分，对延1 0 的3 个油层进行地层分层对比，开展区域 沉积环境和沉积微相研究，研究砂体在横向和纵向上的展布，刻划微构造特征，开展储 层非均质性研究，对南试区延1 0 的3 个层分别求取层内、层间、平面非均质性。 ( 2 ) 开展前期开采状况、产能变化、递减规律、地层压力的评价，分析目前开发存 在的问题。 ( 3 ) 利用p e t r e l 建模软件，对南试区建立2 0 2 0 夹层m i n 的三维地质模型； ( 4 ) 开展油藏数值模拟工作，对南试区延1 0 油藏开展生产历史拟合，拟合误差等 指标符合油藏数值模拟相关规定，形成剩余油空间量化分布场； ( 5 ) 根据剩余油分布特征，研究南试区合理的开发方式、开发技术政策，评价不同 类型开采井适应性，改变传统的直井井网结构，寻求与之相匹配的开发井网。 ( 6 ) 利用数模软件进行预测，研究确定南试区二次开发合理注采比、注水强度、采 液强度、单井注采量等，提出最优的开发调整方案，指导油田开发。 1 5 本文的创新点 针对马岭油田南试区油藏在精细地质研究与前期开发综合评价的基础上提出与之相 适应的二次开发技术。 4 第一章油田概况及地质特征 第二章油田概况及地质特征 2 1 油田概况 2 1 1 地理位置 马岭油 j 南试区位于甘肃省庆阳县卅里铺乡境内，自然地貌属第四系黄土高原，地 面海拔1 1 0 0 1 4 0 0 m ，相对高差约3 0 0 m 。气候较干旱年降水2 0 0 5 0 0 m m ，多集中在 七八月份；气温年平均l o b l 5 0 ；风甜公路从该区南端穿过，直通银川、两安t 交通 条件较好；马惠输油管线始丁奉区，原油外输十分方便。 圈2 - 1 马岭油田南试匡构造井位国 2 1 2 区域地质条件 屿岭油田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡次级构造单元的西南部，是三叠系延长组和侏 罗系延安组曲个含油层组的叠台发育区。晚i 叠系延长期受盆地底床西南陡、东北缓的 影响，东北部丰要发育河流神积平原一二角洲平原相沉积：西南部丰要发育冲积扇一 辫状河三角洲沉积体系。 研究区处于西南部沉积体系，经历r 湖盆的形成、发展、全盛到萎缩、消亡的整个 阶段，形成了多套生、储、盖组台，构成了油气成藏的基本地质条件。 延长组f 部大型牛烃坳陷是马岭油田三角洲油藏形成的物质基础，相带变化是形成 圈闭的重要条件，不整合面是沟通延托组油源与延安组圈闭的桥梁，j 角洲砂体发育【x 是油气富集的丰要场所，共同构成了马岭油田基本的成藏地质条件。 两安石油人学硕+ 学位论文 2 1 3 勘探开发历程 马岭油田分布在庆阳、环县、华池县境内，分为南、中、北、上里塬四个含油区共 1 4 个开发区块，以注水开发为主。 马岭油田主要含油层系为侏罗系延安组地层。延安组为一砂泥岩间瓦夹煤层的河流 沼泽相沉积。按沿积旋回和岩性组合特征划分为七个油层组( 直罗、延4 + 5 、延6 、延7 、 延8 、延9 、延1 0 ) ，4 5 个小层，2 2 8 个油砂体，纵向上油层多，变化大，下好上差；平 面上油砂体多，连片性差，分布不稳定，其中延9 油层多呈条带状分布，延1 0 1 、延1 0 2 分布连片性好，是主要含油层。 南试区1 9 7 4 年1 0 月首次在岭4 0 1 井延1 0 油层获得同产3 3 8 m 3 工业油流，探明动 用含油面积3 0 6 k m 2 ，地质储量1 0 8 0 1 0 4 t 。目前区块延1 0 油层为主力生产层系。 2 2 地层划分与对比 2 2 1 地层划分与对比方法 地层对比与划分为沉积相及储层结构研究提供了等时地层格架，是储层研究及油藏 建模的基础。它是油藏描述的关键性技术之一，是后续研究工作的前提。小层划分与对 比应始终遵循等时性原则。自6 0 年代以来，特别是8 0 年代以后，针对厚油层的划分已 经提出了几种方法：切片分层技术，等高程对比法，旋回对比、分级控制，不同 相带、区别对待，高分辨率层序地层学方法。 本次研究基于马岭油罔南试区油藏的实际特点，地层划分对比采用在标准层控制下 的“旋回对比，分级控制，电性曲线特征相似”结合层序地层学的相序控制方法。 2 2 2 地层划分与对比过程 1 区域上标准层的确定 所谓标准层( 标志层) 就是在测井曲线与岩性上易于识别，分布广泛、厚度不大且 较稳定。标准层实际上是时间标准层，代表着等时沉积( 等时面) 。标准层的正确确定对 单井地层划分及地层( 油层) 对比起着关键性的作用。 6 第一章油田概况及地质特征 圈2 - 2 南17 4 井延1 c - 延9 分层标准 南试区富县组与其上覆y i o 砂层组的划分依据是杂色泥岩井段易垮塌。地层在测井 曲线上呈两段式等特征。 延1 0 顶部具有一层厚度1 2 米厚的煤层，这套煤层的电性特征非常明显，显示出 高电阻、低自然伽玛、高声速、低电位的特点，声速大于3 5 0 微秒米，厚度及层位稳定， 与上下围岩易于区分，可作为对比标准层，以确定延1 0 与延9 的沉积界面。 2 标准井的确定 标准并的选择对地层的细分与横向对比起着关键性的作用。对南试区部分井的测井 曲线和录井资料进行详细分析后，选择了一批旋回特征清晰、曲线标志清楚的典型井作 为地层划分与对比的标准，本次研究中的标准井有：南1 7 4 井、南5 4 井、南6 0 井等。 撕安石油人学碗十学住论文 三二) 二匾j ! 苎 m 主兰 主三兰 、兰 芎三 善二茎 乏。主三 二j 三 囤2 - 3 南5 4 井小层划分结果 沉积旋回的划分首先从单井分析出发，以取心井为骨干井，在标准层的控制下对取 心井进行单井沉积旋回划分。并通过岩电关系研究，扩大到l f 取心井，最后扩展到全区。 在单井划分的基础上按测井曲线形态进行沉积旋回划分，完成南试区连井地层对比剖面。 2 2 , 3 地层精细对比结果 根据河流相的沉暑 特点，结合构造和油藏特征采用标志层组合对比法和多井交叉 对比法等地层对比方法，按照先区块内部、后区块间的地层对比顺序，采取由点( 单井) 、 到线( 剖面) 、到面( 全区) 的地层对比方式，使整个马岭油田南试区的地层对比达到基 本闭合。先后菇完成南试区油藏剖面图1 7 余条。 目_ _ _ _ 1 1 第一：市油田概况投地质特征 采用电性对比( 即测井组合曲线) 的方法，结合岩心及开发动盎资料，建立南试i 蔓 标准地层对比剖面( 南1 7 4 、南1 7 1 、南4 4 、岭4 0 2 、新岭4 0 3 、南5 7 、南8 9 、南5 8 、 南1 8 、南6 5 、南7 2 井等) 。全区延1 0 f l l 藏共划分3 个小层：y 1 0 3 、y 1 0 2 、y 1 0 。 2 3 构造特征分析 码岭油r 玎构造上处于陕什宁盆地南部天环向斜东翼的伊陕斜坡带上，是由古地貌控 制经差异压实作用形成的一个鼻状隆起带，由北向南雁行排列叫个鼻状构造和三个向斜 凹槽，油层丰要分布在鼻状降起的构造高部位和斜坡地带，为一构造一岩性油藏。 南试区构造高点位于南1 3 井附近，东南翼较陡，西北翼较缓。延1 0 油层组沉积前 为两高东低的古地理格局地层厚度在5 7 0 m 之问：南1 7 附近为一局部低洼带： 图2 - 5 南试区延1 0 顶面构造围 2 4 测井解释研究 单井的孔骤度、渗透率、含油饱和度等参数是属性建模的基础，涮井解释参数的精 度直接影响地质建模成果的质景。一次测井解释是由多个解释人员在不同时闻进行的， 测弗解释模型也不尽相同。本文充分利用岩心分析成果，丌展rp q 性关系研究根据本 区储层的地质特点建立了测井解释模型，重新求墩了测井参数，进 亍多井解释评价，为 地质建模奠定了坚实的基础。 2 4 1 储层测井资料预处理和标准化 1 测井资料的预处弱! 测井曲线是认识地下油层沉积特征及储层物性必不i 少的资料，丰矍应用于油层埘 两安石油人学硕十学位论文 比、厚度划分、油层参数解释、精细地质描述等方面。随着时间的推移已有一部分测井 曲线横向图严重破损，为使测井曲线资料永久保存和进一步应用，应用n e u r a l o g 软件开 展测井曲线数字化工作，对综合图和校深图进行扫描，对于微梯度( r m n ) 、微电位 ( r n l ) 、4 米电阻( r 4 0 ) 、深感应( r i l d ) 、声波时差( a c ) 、自然电位( s p ) 和自然 伽玛( g r ) 进行数字化。 2 测井资料的标准化 为了准确地评价地层，提高储层参数测井评价角度，消除因外部非地层因素造成的 测井数据偏差，就要对全区相同的测井曲线进行统一刻度，即测井资料标准化。 声波时差曲线标准化采用了邻井对比与峰值分析相结合的方法，确定目标井目的层位声 波时差校正量。 as p ：姜二导( 2 - 1 ) s p 一一s p 池 ag r ：尘二鱼些 g 厂一函衄 a s p 归一化自然电位 s p 自然电位数值 s p r a i n - 自然电位最小值 s p m a x 自然电位最大值 a g r - 归一化自然伽玛 g r - 自然伽玛数值 g r m i n 自然伽玛最小值 g r m a x 自然伽玛最大值 2 4 2 测井解释模型的建立 ( 2 - 2 ) 利用南试区试油、动态资料与测井资料，确定电阻率与声波时差关系图版、电阻率 与自然伽马相对值图版，建立延1 0 油层物性解释模型。 孔隙度 西= 1 4 9 51 9 6 6 0 0 0 0 3 6 4 3 7 8 8 * r i l d = 1 2 3 4 1 8 7 1 6 1 0 0 3 5 5 9 2 4 7 * r i l d + 4 4 0 5 5 3 6 3 4 * a g r m = 1 4 18 9 7 0 3l3 0 0 3 7 31 4 5 6 r i l d 4 2 8 9 9 4 2 6 5 宰s p + 5 8 3 7 4 7 4 9 3 宰g r 渗透率 l o12 3 3 2 0 5 0 9 6 + 0 0 0 5 010 2 9 a c k = 1 2 5 9 2 8 9 7 4 3 + 0 0 0 4 3 7 0 8 4 a c 0 2 9 9 4 4 7 0 3 串s p l o1 2 6 3 2 2 0 3 2 0 + 0 0 0 3 8 7 7 9 8 a c + 0 0 0 0 9 2 8 4 9 * r i l d 0 2 7 3 9 3 5 0 1 宰s p 含油饱和度 1 0 第二章油田概况及地质特征 s o = 一1 7 7 8 6 5 6 5 8 + 0 0 0 8 5 7 7 6 6 木a c s o = 一1 9 6 3 2 3 5 3 7 + 0 0 0 8 7 3 4 2 8 木a c + 0 013 0 3 3 0 5 木西 表2 - 1 测井解释图表 层位延1 0 ( r w = 0 3 ) 孔隙度 = 0 1 2 6 t 一9 5 3 4 0 0 1 g r 一1 0 6 7 8 渗透率 l g k = 0 0 0 8 3 1 6 5 t 一4 1 6 2 9 7 。a g r - - 0 9 8 6 1 4 8 物性下限埏1 5 ，k _ 2 7 ，a t 2 3 6 为油层，r t _ 2 2 ，a t _ 2 3 2 为油水层 2 5 沉积特征及砂体展布研究 陆相湖盆，在未经强烈构造变动和成岩后生作用改造的地区，原始的沉积条件和沉 积作用控制了砂体的分布和砂体内部结构特征。众多的科学研究和生产实践表明，不同 沉积成因的砂体，由微观孔隙结构到砂粒排列、层理中的纹层、层内不稳定的泥质薄夹 层、粒度韵律序列及储油物性、砂体的延伸与分布等诸方面均有所差异，存在各自特点 和自身规律性，不同成因砂体具有明显不同的开发特征。因此，从砂体的成因入手不但 能揭示油层的非均质性，而且还能揭示油水运动特征，从而为建立油藏动态模型，研究 储层参数变化机理、变化规律以及剩余油分布规律打下了坚实的基础。 2 5 1 沉积特征 富县期后，整个盆地曾有短暂的抬升，造成了富县组与y 1 0 之间的侵蚀间断关系， y 1 0 的沉积面貌，大体上仍继承了富县期的特点，五条水系继续存在，但河谷宽度扩大， 前期的高地则进一步缩小，靖边高地不存在，形成了更为广泛的低弯度河流沉积体系， 其中尤以近东西向的甘陕河道更为突出，形成横贯盆地、宽达数十公里的宽阔河谷，其 他水系分别汇入其中。y 1 0 期大部分地区接受了河流相沉积。 南试区侏罗纪延1 0 沉积前古地貌图上，显示了西高东低的地貌格局，地层厚度在 5 - 、一7 0 m ；南1 7 附近为局部低洼地带； 延1 0 时期由于该区依然受到三叠系末期古地貌的影响，河流的沉积类型是限制型 河谷充填沉积的急流辨状河流沉积为丰，河道有主河道和次河道之分，物源方向由西向 东。南试区的中部河道较宽，具有河床心滩、天然堤、河口坝、决口扇等砂体沉积微相 类型。 南试区至延l o 末期延1 0 1 时期，西北部物源减弱，区域上气候潮湿、沼泽发育， 为延1 0 顶煤的发育奠定了基础。 2 5 2 砂体展布特征 不同沉积成因的砂体，在空间上的组合及展布特征不同。马岭南试区从延1 0 末期到 直罗期，河流主要发育限制型河谷的辨状河一平原网状一低弯曲河流相( 辫状河) 一高 弯度曲河流相( 曲流河) 四个类型河流演化阶段，由于河流性质不同，砂体发育状况也 两安石油大学硕十学位论文 不相同。 南试区延1 0 沉积期为纵横交错的辫状河沉积环境，较宽的辫状主河道大面积分布。 南试区钻遇的地层来看明显分为三个旋回，即延1 0 1 延1 0 3 ，丰河道在两个区大面积东 西向展布，平均厚度为l o r e ，河道亚相、心滩微相比较发育，心滩坝数量多，面积大， 沿主河道方向展布；此时期河道边缘亚相局限于河道两侧的狭窄地带，极不发育。到延 1 0 1 时期河道有所萎缩，河道宽度减小，砂体厚度变薄，发育率为5 0 。 2 6 储层非均质性评价研究 油气储层在形成时受沉积环境、成岩作用、构造作用的影响以及后期人工诱导的变 化，使得储层的空间分布及内部的各种属性都存在极不均匀的变化，这种变化称为储层 的非均质性。 储层性质的好坏直接影响到油层的产能、注水效果及油气的最终采收率。通过储层 非均质性研究，描述储层在岩性、物性和含油性的各向异性特征，深入认识砂体展布、 连通程度在纵、横向上的变化规律，即在三维空间的非均质性特征，有利于揭示流体在 储层中的运动规律，合理划分开发层系，选择注采系统，预测产能与生产动态，为改善 油田的开发效果，实施增产措施提供可靠的地质依据。因此，储层非均质性研究，将直 接影响到对储层中油、气、水分布规律的认识和开发效果的好坏。 储层非均质性研究包括宏观非均质性和微观非均质性两类，其中前者又细分为层内 非均质性、层间非均质性以及平面非均质性。 2 6 1 渗透率非均质参数 l 非均质参数的求取 本次研究丰要定量计算了渗透率非均质参数( 渗透率变异系数、渗透率突进系数、 渗透率级差) ，其计算公式如下： 渗透率变异系数： 圪= ( 2 3 ) 式中：仃渗透率标准偏差； k 储层内渗透率平均值。 渗透率变异系数表明了储层渗透率相对集中和变化的程度。 渗透率级差： 以= k k n ( 2 - 4 ) 式中：a 一储层内最大渗透率值； 西一储层内最小渗透率值。 1 2 第二章油田概况及地质特征 渗透率级差表明了储层渗透率两极分化的程度。 渗透率突进系数： =k一k(2-5、 式中：。一储层内最大渗透率值； k 一储层内渗透率均值。 渗透率级差表明了储层渗透率离散的程度。 2 储层非均质性划分标准 根据中国石油天然气总公司颁布的标准，储层非均质的评价标准如表2 2 。 弱非均质型：渗透率变异系数( v k ) 小于0 5 ，突进系数( t k ) 小于2 0 ，级差( j k ) 小于1 0 ，层内夹层数为o l 。 中等非均质型：渗透率变异系数( v k ) 小于0 汕8 ，突进系数( t k ) 小于2 o 4 0 ， 级差( j k ) 小于1 0 5 0 ，层内夹层数为l 2 。 强非均质型：渗透率变异系数( v k ) 大于o 8 ，突进系数( t k ) 小于4 0 ，级差( j k ) 大于5 0 ，层内夹层数一般大于2 。 表2 - 2 储层非均质性划分标准 非均质类型v kt k j k 相对均质型 0 5 2 2 弱非均质型 4 0 5 0 2 6 2 层内非均质性 层内非均质性是指一个小层规模内纵向上的储层性质变化，包括层内垂向上曲线形 态、渗透率韵律性及非均质程度、层内不连续薄夹层的分布。 通过对单井各小层渗透率的非均质参数统计可知：南试区相对均质型样品几乎没有， 中等均质型所占的比例较大。通过对南试区延1 0 3 的3 个小层多口取心井的多个单砂层 的渗透率非均质参数进行统计计算，从计算结果可以看出，南试区延安组储层的层内非均 质性较强，主要呈中等非均质型( 表2 3 、图2 - 6 - 图2 8 ) ，由测井资料计算的状况与岩 心分析计算结果相似。 表2 3 南试区小层储层层内非均质系数统计表 孔隙度渗透率非均质性 小层号 最人最小平均最人最小平均级差突变变异 y 1 0 12 2 7 48 9 41 4 5 81 1 1 l0 9 65 0 41 1 5 72 2 0 4 31 0 2 9 5 y 1 0 21 9 8 21 1 8 6 1 4 9 l1 4 6o 6 75 7 52 1 7 9 2 5 3 9 l 1 0 1 5 2 y 1 0 31 9 5 58 4 51 4 6 61 3 7 41 2 2 5 1 7 1 1 2 62 6 5 7 61 0 3 2 2 - 6 南试区小层变异系数统计结果图 图2 7 南试匹小层突进系数统计结果圃 图2 - 8 南试区小层级差系数统计结果图 2 6 3 层问非均质性 层同非均质性是对一套砂泥岩间含油层系的总体研究，包括各种环境下的砂体在剖 面上交互出现的规律，以及作为隔层的泥质岩类的发育和分布规律即砂体间渗透率的 非均质程度的差异。描述层间非均质性差异的参数通常有分层系数和砂岩密度。 分层系数是指被描述层系内砂层的层数。分层系数愈大，层间非均质愈严重，开采 效果一般越差。 砂岩密度是指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比，以百分数表示。它反跌了纵向 第二章油田概况及地质特征 上各单层砂岩发育程度的差异。统计表明：延安组油层各小层在纵向上的分布存在着较 大的差异性( 表2 4 ) 。 表2 - 4 南试i 又：小层层间北均质参数统计表 小层 砂厚 地层单井平砂岩统计单砂分层 号厚度均厚度密度井数体数系数 y 1 0 16 4 6 1 81 9 1 2 9 5 4 3 00 3 3 8 l1 91 4 1 1 1 8 5 y 1 0 21 3 5 71 7 5 2 6 8 1 1 5 9 80 7 7 4 l1 72 2 9 1 9 5 7 y 1 0 31 3 0 7 41 9 4 4 6 8 1 1 1 7 4 0 6 7 2 11 71 7 8 1 5 2 l 2 6 4 平面非均质性 平面非均质性是指一个储层砂体内孔隙度、渗透率的平面变化引起的非均质性。平 面非均质性直接关系到注入剂的波及系数。描述层间非均质性差异的参数通常有砂岩厚 度和钻遇率。 从砂岩厚度等值线图和砂岩有效厚度等值线图以及油藏剖面图可知：研究区砂体平 面上呈不规则条带状或土豆状分布，剖面上呈板状或多以顶平底凸、两侧不对称的透镜 体为主。 南试区延1 0 油藏砂层钻遇率为7 5 9 3 ，表明河道带内部砂体连通性较好。研究区 各小层砂岩钻遇率统计结果如表( 2 5 ) 所示。 表2 5 南试区钻遇率统计结果表 小层号钻遇率单井平均砂厚m y 1 0 10 6 95 4 3 0 0 8 4 y 1 0 20 8 8 2 11 5 9 8 2 9 y 1 0 30 7 0 61 1 5 9 8 2 9 本次南试区延1 0 油藏地质特征研究工作力求细致认真，基于油藏的实际特点，所选 用资料尽可能详实、可靠、具有代表性，分析方法做到有效实用，使得油藏地质特征的 认识程度同以往相比更加充分。 通过以上研究可以看到，南试区延1 0 油藏为一岩性构造油藏，构造高点位于南1 3 井附近，东南翼较陡，珏北翼较缓，延1 0 油层组沉积前为西高东低的古地理格局。对南 试区延1 0 油藏的3 个含油小层的储层综合研究与评价，整体反映物性参数在层内、层间 非均质性较强，进一步说明油田投产后油井产量变化差异大的地质基础。 此外，由于本次地层的划分与对比选择了己投入开发的生产井作为标准井，同以往 选择部分探井作为标准井相比地层精细对比结果存在明显差别，通过以下两幅油藏剖面 图( 图2 - 9 、图2 1 0 ) 进一步认识到延1 0 油藏下部存在水层，因此确定南试区延1 0 油 藏为底水油藏。 矾安4j 油人学硕l ：学位论立 图2 - 9 延1 0 油藏南11 4 井岭7 21 井油藏剖面 圈2 10 延1 0 油藏南卜1 3 井l i _ 争7 22 井油藏剖面 第三帝前期开特敏果评价 第三章前期开发效果评价 | 踟 。 ： 4 ，i 姗。蚓 j 矿矿矿矿矿矿搿。g 妒秽矿矿 竹安“油大学硕十学位论文 图3 _ 2 南试区年区块产能变化曲线 3 2 2 单井产能变化 南试区经过多年开采。在不同时期内不同区块的单井平均同产液、同产油因各种自 然和人为因素的影响，不断地在发生变化。 从图3 3 可以看出，南试区油藏3 0 多年的开采过程中，区块平均单