孤岛油田特高含水期复杂非均质油藏剩余油描述方法研究（可编辑）

1、孤岛油田特高含水期复杂非均质油藏剩余油描述方法研究 中国石油大学工程硕士专业学位论文华东孤岛油田特高含水期复杂非均质油藏剩余油描述方法研究工程领域: 石油与天然气工程培养方向: 油气田开发工程硕士生: 孙宝京指导教师: 张建国教授束青林高级工程师入学日期:年月 论文完成日期:年月孤岛油田特高含水期复杂非均质油藏剩余油描述方法研究孙宝京石油与天然气工程指导教师:张建国教授摘要本文在现代河流沉积理论的基础上,针对孤岛油田特高含水期非均质油藏,运用开发地质学和现代油藏工程方法,通过储层层次分析和河流相储层精细地质研究,深入分析沉积屏障和成因砂体,建立了孤岛精细储层建筑结构模型。并通过研究井点井层、井

2、问剩余油及其控制因素,最终揭示三维空间剩余油分布规律。指出油藏非均质性和开采非均质性是影响孤岛油田特高含水后期剩余油分布的主要因素,孤岛油田特高含水后期剩余油主要分布在动用程度较低的薄差层或注水波及程度低的河间成因的小型、孤立油砂体,成因砂体拼合部位,正韵律厚层层内夹层发育的局部区域,低含水油井井排附近、油水井井排间及分流线附近等,在此基础上提出并实施了相应的油藏开发调整措施,提高了孤岛油田原油采收率,取得了良好的挖潜效果,并形成了一套以储层建筑结构为研究内容的高含水后期的剩余油描述的新方法,丰富和完善了“二次找油”的理论和技术。关键词:孤岛油田,特高含水期,非均质油藏,剩余油分布,储层建筑结

3、构模型酬.,. , , ,: , , , . /. .,” ”., ,:独创性声明本人声明所呈交的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的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国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作了明确的说明并表示了谢意。签名:麴壑亟 。哆年月;。日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件及电子版,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以

4、采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。.年月;。日学生签名;丞:皇:童?厂月;。日导师签名: 墨垒鲴 加年中国石油大学华东工程硕士学位论文 第章前言第章前言孤岛油田位于山东省东营市河口区境内,构造上位于济阳坳陷沾化凹陷的东部,是七十年代投入开发的大型整装稠油疏松砂岩披覆背斜构造油气藏,主要含油层系为上第三系馆陶组,目前己探明含油面积.,地质储量.亿吨,占采油厂的%。孤岛油田年至年月为试采阶段,年月根据油田开发总体规划,本着先肥后瘦、先易后难的原则。开始有步骤地分区进行投产、产能建设和注水开发。在多年的勘探开发过程中,针对油田不同开发阶段所暴露出的主要矛盾和油田开发的需求,孤岛油田先后进行了细分

5、层系、加密井网、强化注采系统提液、低品位储量动用、聚合物驱和稠油热采等开发工作,年产油持续年稳定在万吨以上,其中自年开始产量踏上万吨台阶,连续年保持了高产稳产,“八五”末期产量开始递减,年产油量为万吨,已累积产油万吨图.,油田开发保持了高水平、高效益。茎:口工 上簪亲:?日叠?盏孑鼍差。工醛§§§§量 §§§ §§善著时 问年图卜孤岛油田历年综合开发曲线中国石油大学华东工程硕士学位论文 第章前言但随着老油田特高含水期“三高”矛盾突出,挖潜难度进一步加大,挖潜效果逐渐变差;同时受采油厂投资及成本的限制,保持

6、高位运行态势的难度越来越大,产量接替矛盾日益突出,油田开发整体已处于精细挖潜、深度开发阶段。为此,我们在更加充分认识自身的有利条件的基础上,近年来通过加大科技创新的力度,进一步加强资源的有效利用,看到了油田开发潜力与矛盾共存,老油田提高采收率的空间和潜力仍然较大。目前孤岛油田平均采出程度.%,驱油效率仅%,纵向波及系数.,地下剩余石油地质储量达%。据研究,在目前技术条件下提高采收率潜力为.%左右,驱油效率可达到%,增加可采储量潜力达万吨,随着技术创新,潜力更大。按照胜利油田地质院油层非均质流动系数分类新标准,孤岛油田河流相油藏可分为四判】:河流相类油藏是目前孤岛油田产量贡献的主要单元,包括中一

7、区、中二区等,地质储量.亿吨,占油田总储量的.%,标定采收率./,年产油.万吨,占孤岛油田.%,该类油藏主力油层发育好、注采井网完善、水驱开发效果好、剩余油高度分散,相对聚集。大多单元经聚合物驱开发后已转后续水驱,含水回返速度快、产量递减大;虽然开展了注聚后提高采收率先导试验,但目前没有取得突破性进展,单元稳产难度大;特别是三次采油后剩余油更加分散,研究的难度加大。河流相类油藏主要包括南区、东区等单元,地质储量.亿吨,占油田总储量的.%,标定采收率只有.%,年产油.万吨,占孤岛油田.%,该类油藏注采井网比较完善,开发效果较好。但目前制约单元注采关系的断裂系统展布、储层预测及三维空间连通性变化有

8、待于进一步深化。河流相类油藏主要包括、渤块等单元,地质储量.亿吨,标定采收率仅为.%。该类油藏油层发育差,多里条带状,土豆状展布。注采井网不完善,水驱开发效果差。下步应在精细描述储层空阃展布和优化的基础上,优化开发方式,搞好分类开发和管理。河流相类油藏主要为稠油热采油藏,地质储量.亿吨,标定采收率为.%,目前大部分区块已处于高轮次、高含水吞吐阶段,周期产中国石油大学华东工程硕士学位论文 第章前言油递减大,水侵影响日益加剧。面对严峻的开发形势,原有的油田开发技术、动态监测技术,难以满足油田精细开发的需要。为此,采油厂提出今后一个时期开发工作的指导思想是“资源有限,创新无限,解放思想,挑战极限”和

9、“三新五超”的工作指导方针“三新”即:思想要有新解放,坚持以辩证的思维,从劣势中找优势,从差异中找潜力,从困难中找希望;勘探要突破新领域,只有新领域的突破,才能实现勘探良性发展;开发要形成新技术,只有形成新技术,老区采收率才能大提高,新区新类型才能有效开发。“五超”即:超前进行矿场试验;超前认识油田开发规律;超前组织科技攻关;超前进行技术改造;超前搭建立体空间,抢占人才高地;超前抓好企业文化建设,确保大局稳定,续写了老油田高产高效开发的新篇章,以经济效益为中心,立足于提高油气资源有效利用和接替能力,大力推动科技进步和理论创新,正确把握油田开发生产形势,适时调整工作思路,在开发工作上要逐步实现八

10、个转移:一是油藏研究由单砂体向储层建筑结构、非均质性流动分隔性研究转移:二是剩余油描述由井、层向四维空间转移;三是调整方向由区域向局部、零散高效井挖潜转移;四是挖潜层位由主力层向剩余油富集的韵律段和动用差非主力层转移;五是开采手段由直并向定向斜井、水平井、复杂结构井转移;六是开发方式由三次采油向注聚后二次水驱精细注采管理转移;七是工作重点由高产井向低产井,精细注水老油田深度挖潜和低品位油藏转移;八是油田管理由经验性生产管理逐步向科学性油藏单元经营管理转移。“九五”期间,孤岛油田通过大力推广精细油藏描述技术,在剩余油描述及挖潜方面取得了长足进步,研究剩余油的手段也逐步配套如密闭取心井分析、饱和度

11、测井、油藏工程、油藏数值模拟、试井等方法,但随着油田开发的进一步深入,油田地质和剩余油描述研究精度要求也越来越高。如何结合油田实际,准确而又深入地认识剩余油分布以及如何高效合理挖掘剩余油仍是深度开发阶段油田面临的主要难题。近年来,经过不断开展理论创新和技术攻关,根据现代河流沉积学理论,以沉积露头考察结果为指导,从开发实际出发,利用取心检查井、测第章前言中国石油大学华东工程硕士学位论文井等矿场丰富的资料,通过储层层次分析,深化河流相储层精细地质研究,并结合数值模拟技术,采取动静态相结合的方法,由点到面、由面及体,研究剩余油的分布,指导生产实践,取得了较好的增产挖潜效果,并逐步形成了一套具有孤岛特

12、色的,以储层建筑结构为研究内容的商含水后期剩余油描述的新方法,丰富和完善了“二次找油”的理论和技术。第章特高含水期剩余油描述程序与方法研究.剩余油描述程序在现代河流沉积理论指导下,综合各种资料,动静态相结合,运用开发地质学和现代油藏工程的方法,在密井网条件下,开展储层层次结构研究,深入分析沉积屏障及成因砂体,从而建立河流相储层建筑结构,通过井点井层、井间剩余油及其控制因素的研究,最终揭示三维空间剩余油的分布规律,指导油藏高效挖潜,研究流程见图.。图孤岛油田特高含水期剩余油描述研究流程.密井网条件下河流相储层建筑结构研究储层建筑结构分析法是研究储层非均质性的有效方法【.该方法主要根据储层层次细分

13、原理,研究和划分储层层次,建立等时的地层格架剖面,充分利用密井网条件下大量测井资料和单一河道边界的识别标志,准确识别河道砂与河间砂之间及其各类砂体内部的边界,实现由单砂体层次向单一成因砂体层次研究的飞跃,进一步研究河流相储层砂体时空分布的复杂性、渗流屏障沉积屏障、成岩胶结屏障和断层遮挡及各种微地质界面的分布状况对地下流体运动的影响,为寻找局部剩余油富集区以及老油田的调整挖潜提供新的方法和思路。.河流相储层构型模式根据现代河流沉积理论,孤岛油田河流相储层构型模式主要包括两类;曲流河和辫状洲引,馆为曲流河构型,馆.为辫状河构型。曲流河建筑构型:为点坝砂体的“沉积迭式”,即一个点坝由若干个侧积体迭加

14、组合而成,其渗流屏障为泥质侧积层和泥质夹层。由多个侧积体组成的点坝砂体形成“半连通体”沉积模式,即点坝砂体上部被渗流屏障所隔挡,而下部连通。辫状河建筑构型:由于河道和心滩坝经常迁移,沉积过程中形成了以各种切叠形式接触的分布广泛的“叠置砂体”纵向上具有向上变细的韵律;其主要渗透性屏障为心滩坝顶部的垂向加积而成的细粒的悬浮物质一“落淤层”。由于受落淤层、河道侵蚀、侧积的影响,砂体之间及砂体内并非完全连通,局部仍存在通两不畅甚至连两不通的“泛连通体”沉积模式。由于厚油层成因比较复杂既可能是多个砂体的复合体,也可能本身就是一个成因砂体,因而造成层内剩余油分布十分复杂。因此,对这部分剩余油的挖掘,首要条

15、件是对储层内部结构和各种遮挡层的成因与分布进行详细地了解和控制,才能采取有针对性地挖掘措施。故现阶段孤岛油田剩余油描述的重点应是河流相类油藏,其次为河流相类油藏。.河流相成因砂体的类型河流相成因砂体垂向上可以是一个单砂体,也可以是多期单砂体的垂向叠加形成的复合型砂体。单一成因砂体是在单个特殊沉积过程期间形成的沉积砂体,它具有成因和形态两方面的含义】。大量露头、现代沉积调查证实,河流相储层单一成因砂体内部物性变化具有较好的规律性,但成因砂体之间往往存在与各种地质界面密切相关的不连续隔、夹层或低渗透物性界面,而这些因素对储层内部流体的渗流的影响尤为重要。因此,单一成因砂体是相对独立的控制流体宏观运

16、动的基本单元体。在密井网条件下,利用丰富的组合测井资料,开展单一成因砂体研究,对于完善油田注采系统和改善油田开发效果具有很强的现实意义。为此,以岩心分析和沉积微相等方面的研究成果为基础,主要利用组合测井曲线特征及砂体的空间分布特点、组合规律识别出以下六种成因砂体:主河道砂体、废弃河道砂体、决口扇砂体、决口水道砂体、天然堤砂体、河漫滩砂体及洪泛平原泥岩。主河道砂体图主河道砂体典型电测曲线特征主河道砂体是河流主流线所经过的水动力条件最强的部位沉积的砂体,岩性主要以细砂、粉砂岩为主,砂体沉积呈正韵律,层内泥质夹层少,自然电位、微电极曲线为“钟形”、“箱形”或“圆头状”图:在砂体底部有河床滞留沉积,中

17、下部发育有槽状、板状层理,上部为波状层理。该亚相砂体厚度大,一般为,甚至可达到以上,平面上呈弯曲的条带状或“人”字状展布。在横剖面上砂体呈顶平底凸的透镜状分布,侧向上砂体多相互切割叠置。主体河道一般具有砂体厚度大、岩性较粗、泥质含量低、储层物性好的特点,是河流相沉积中储油条件最好的储油相带。废弃河道砂体废弃河道砂体周围一般为泛滥平原和泛滥盆地泥质沉积,呈孤立状的条带状。下部沉积物粒度相对较粗,物性相对较好,其上部可以是泥质充填为主或砂泥薄互层的细粒沉积物。在油田开发中,废弃河道沉积往往造成相邻河道砂体间的渗流遮挡,识别废弃河道的发育状况,不仅对子深入认识复合曲流带砂体内部的非均质性具有理论意义

18、,而且在实际开发中,对分析注水井与采油井的动态,寻找剩余油具有很强的现实意义【。圈废弃河道典型电测曲线特征图孤岛油田中一区中井区废弃河道分布图一般废弃河道分为突弃型和渐弃型两种,通过对孤岛油田各井垂向细分对比和测井曲线组合,总结出泛滥平原相复合曲流带砂中废弃河道的典型电测曲线特征图?,突弃型废弃河道多呈指状,渐弃型往往呈塔松状。可以看出,与主体河道砂相比,废弃河道的测井曲线,在形态、韵律、厚度、幅体存在诸多差异。在剖面上,废弃河道体现出不同河道砂体的顶底层位存在差异。废弃河道在平面上呈条带状、弧形带状、牛轭状等,成为同一成因的不同河道砂体的重要标志图。剖面上,废弃河道上半部由泥或砂泥交互沉积充

19、填,废弃河道底部层位应与河道砂底部层位相当,废弃河道顶部层位应低于河道砂顶部层位。由于其整体物性差,下部连通性较好,而上部基本不连通,对流体侧向渗流起一定的遮挡作用,是影响油田注采开发的重要因素之一。溢岸、决口沉积砂体图.河道间结构要素典型电测曲线特征图天然堤微相解剖实例通常我们把明显区别于河道砂体的河道间薄层砂体笼统地称之为河道问砂体。由于河间砂体厚度较薄,测井曲线多为薄的或交互的尖峰状,除了相对略厚的决口水道砂体之外,在单井中仅凭测井曲线形态很难准确判断其沉积微相类型图.。综合运用河间砂体的几何形态及其与河道砂体的相互配置关系和层位关系,可以把孤岛油田的河间砂体详细识别和描述为两大类,又可

20、分种成因砂体:第一类是溢岸沉积:包括天然堤砂与河漫滩砂两种沉积微相图.,它们是在洪水期河流水位抬高漫过河岸时形成的,通常紧邻河岸两侧或平行河岸分布,绝大多数砂体为口井的钻遇面积,以小朵状、小豆荚状镶于河道砂体的边部或嵌予河道砂体之间,向河间延伸不超过一个井距。与河道砂体相对照,其中层位较高、位于河道砂顶部的河间砂体,可把它定为天然堤砂沉积,层位偏中下的定为河漫滩砂沉积。图决口水道解剖实例第二类包括决口水道砂和决口扇砂两种沉积砂体图.,它们是在洪水能量较强时,河流冲裂河岸向河间洼地推进过程中沉积下来的。通常与主河道砂体直交或斜交状分布,且离主河道较远,砂体面积也略大一些,形态呈窄条带状、不规则片

21、状或扇状。其中平面形态呈条带状分布的我们把它定为决口水道砂体,呈不规则片状、带状或扇状分布的定为决口扇砂决口扇砂中也可含有局部水道砂体。洪泛平原泥岩岩性以紫红色及灰绿色泥岩沉积为主,加少量薄层泥质粉砂岩沉积,泥岩中见有植物根须及钙质结核。它是洪水期洪水漫过天然堤后在堤外广大平原区和低洼处形成的沉积。典型的特征是自然电位、微电极曲线基本平直、基本没有幅度差。不具储油条件,是重要的隔层和夹层。.单一成因砂体的识别及连通性分析尽管成因单元类型多种多样,但主河道砂体始终是河流相储层的骨架砂体,通常也具有更加复杂的空间结构,因而单一河道砂体的识别是单一成因砂体识别的主要内容,同时也有助于其它成因单元的进

22、一步识别。平面上大面积分布的厚油层,往往是由众多的单一窄条带砂体复合而成,不同单一河道之间由于其连通方式的复杂性及其自身质量的差异性造成储层复杂的结构非均质性,单一河道边界的识别及其分布规模的确定是表征河道砂体空间连续性和建立流动单元分布模型的关键【。 爱弃薄曩.?一;:。.,、芷:青童单元 哥重晕置目 、.。,:.:飞 习再单元 胃重单元 暑童单元并重章元图单一河道边界的识别标志单一河道边界的识别标志通过密井网丰富的测井资料是可以实现这一单元体空间展布规律和配置结构的研究,在现代河流沉积模式的指导下,根据曲流河和辫状河河流砂体厚度与宽度的关系,确定了孤岛油田单一河道的五种识别标志图.:废弃河

23、道沉积;是单一河道砂体边界的重要标志。根据废弃河道的成因,在曲流带内部,废弃河道代表一个点坝的结束,而最后期废弃河道则代表一次性河流沉积作用的改道。不连续河间砂体的出现:可能代表两条不同河道的边界。尽管大面积分布的河道砂体是多条河道侧向拼合的结果。但两条河道之间总要出现分叉,留下河阃沉积物的踪迹,沿河道纵向上不连续分布的河间砂体河间泥或薄层砂正是两条不同河道分界的标志。河道顶面高程差异:即两条河道砂体层位上的变化。不同河道砂体尽管属于同一个成因单元,但是受其沉积古地形的影响,沉积能量的微弱差别及河道改道或废弃时间差异的影响,在顶底层位上会有差异。如果这种差异出现在河道分界附近,就可以将其作为两

24、条河道砂体的边界的标志【们。河道砂体厚度差异:不同河道砂体,由于不同河道分流能力受到多种因素的影响而必然会出现差异,由此造成沉积砂体的厚度上的差异,如果这种差异性的边界可以在较大范围内追溯,很可能就是不同河道单元的指示图.。审中懈乏砖?二二伽同伽净图河道砂体厚度差异 矗 、飞”登÷量誊:.:.:。毽纛兰纛¨二。. 。二鬻:一:图不同河道砂体的一切不同河道动态、水淹状况的差异:由于不同的河道单元形成、演化具有相对的独立性,由此发育的河道砂体单元之间不拼合或者拼合但存在渗流屏障,那么这必将会在开发动态上体现出来图.。在平面上,废弃河道成为同一成因的不同河道砂体的重要标志;在剖面

25、上,废弃河道体现出不同河道砂体的顶底层位存在差异。由于废弃河道突弃和渐弃的形成方式,废弃河道上半部由泥或砂泥交互沉积充填,废弃河道底部层位应与河道砂底部层位相当,废弃河道顶部层位应低于河道砂顶部层位。废弃河道的识别,提高了对河流砂体分隔性的认识,通过单一河道砂体的识别,大大提高了对河流相储层砂体宏观非均质性结构非均质性认识,成为复合曲流带划分单一河道砂体边界、鉴别河道砂体几何形态、成因类型、深入研究砂体内部建筑结构、连通状况和平面非均质特征的重要依据。例如,中一区中井区以往认为该井区是大面积的复合曲流带砂体分布区,砂体连通性好,但是通过对废弃河道综合识别后,条断续分布的废弃河道,形态一般呈现出

26、细条状或牛轭状,宽度在之间。由于废弃河道的存在,使得原先的大面积河道砂体分割成多个砂带,从废弃河道的电性曲线特征看,物性较差,对流体渗流其侧向遮挡作用,沿着河道砂带的走向,形成流体渗流的高渗透带。成因砂体的接触关系及其连通性分析由于大部分的成因砂体在空间上相互切割、交错,形成复杂的接触结构,且不同类型的成因砂体有着不同的发育规律,从而导致砂体间的接触关系具有多样性,砂体间的连通程度具有差异性。所以。砂体问的接触方式和连通程度的表征对于描述储层非均质性、建立储层建筑结构模型和油田开发具有重要意义.近几年,依据河流相储层各类砂体的成因特点,利用密井网测井资料对砂体进行精细解剖,辅之以各种动态监测资

27、料,在废弃河道及单一河道识别的基础上,较为真实地描述了砂体的接触关系及连通状况。同类型成因砂体的接触同类型成因砂体的接触在河流相储层中主要表现为河道砂体间的接触。由于曲流河有凹岸和凸岸之分,故其接触的连通性亦有多样性和不确:定性?,主要有下几种情况图.两个河道砂体凹岸相连,相接部位一般为废弃河道泥质充填沉积物,河道砂之间常常不连通或仅底部局部连通视废弃河道中砂充填的多少而定。.河道砂体凸岸与另一河道砂体的凹岸相连,如果河道切穿了另一河道废弃部分,且切入其底部活动沉积物,则两条河道砂体是连通的,否则是不连通的。.活动河道凸岸与另一河道凹岸相切,其结果与第一种情况相似。萍万耳两币连暹 揪砰秭鼍酣不

28、连透匿髑图. 曲流河道砂体间连通关系判断.两条河道以凸岸相接,连接带为河道沉积物,一般是连通的。.对于曲流河道某些过渡段或相对顺直的分流河道砂体,河道边部通常无废弃河道泥质沉积,两条河道砂相接部位一般是连通的。不同类型成因砂体的接触不同类型成因砂体的接触,通常表现为河道砂体与河问砂体、河道砂体与河道边缘砂体以及其它成因砂体之间如决口水道与决口水道之间的接触,其连通性视具体情况而定图。曲流河道及辫状河的河间砂体与河床边缘相薄层砂体,一般同河道砂体能够连通【。另外,当河道底部发育有与侵蚀面伴生的滞留沉积物时,可形成胶结屏障,对河道砂体垂向渗透率具有潜在遮挡作用。塞羹龟三妻塞呈塞薏直河蓬?篁冀甓器妻

29、目罗:曲藏过援段毫三塑罄蔓黟基嚣雹笏霪塾曝舟鏖萋鬣飞萨牡?写窜翟搴畜。辛晴一岳玷奇黼矗基罱?一?一话弯盐河遘废弃柯道?一田仞气匿芎祭河阃砂 河道图不同成因砂体的连通关系同时,在河道砂体底部,由于粒度粗,在水驱过程中,容易形成注入水窜流的通道,即“大孔道”】。跟踪调查近年来的部分调剖井,在对应油井中见到了堵剂,通过分析,发现这些注水井注水油压低、启动压力低、吸水指数大,说明低油压注水井与对应油井之间渗流阻力小,存在大孔道【。注示踪剂、聚合物动态监测以及利用岩心分析资料均表明,孤岛油田局部存在大孔道。除采用上述手段研究大孔道外,我们还利用更新井中测井曲线形态的变化来研究大孔道的存在:若电阻率低,自

30、然电位曲线基线发生大幅度的偏移,反映经历强水淹作用,这与大孔道的形成有较大关系。.隔夹层识别及描述河流相储层的隔夹层是形成储层流体流动非均质的主要原因之一,它们常把厚油层分隔成多个连通或不连通的流动单元,从不同程度上控制着油水运动,在注入水未驱替的含油层形成剩余油。孤岛油田开发实践表明,油田开发后期层内夹层是控制厚油层复杂水淹形式的主要地质因素。因此,我们在充分利用密闭取心、密井网、水淹测井解释和生产动态测试等资料的基础上,精细剖析厚油层内部夹层分布规律及其对成因砂体之间连通性的影响。夹层的电性特征根据孤岛油田岩心观察结果和层内夹层的岩性、物性特征,主要分为泥粉质夹层、钙质夹层和物性夹层三大类

31、。泥质夹层:主要包括泥岩,页岩,粉砂质泥岩。这类夹层在纵向上出现的频率相对较高,其成因多与低速沉积、分流河道的废弃和迁移有关。该类夹层的电性特征主要表现为自然电位靠近基线,微电极幅度明显下降,幅度差几乎为零或很小。钙质夹层:这类夹层主要与沉积物碳酸盐胶结作用、溶解作用等成岩作用不均匀性有关系,厚几十厘米,孔隙度小于%,分布随机性较强,在纵向上出现的频率相对较小,该类夹层的电性特征主要表现为微电极曲线上呈现尖峰状,声波时差值小。物性夹层:这类夹层主要包括泥质粉砂岩和部分粉砂岩。泥质含量高,物性差,微观非均质性强。电性特征主要表现为微电极曲线有一定的幅度差,自然电位幅度低。夹层的识别新井:采用高分

32、辨率感应测井识别夹层。高频等参数感应测井仪是从俄罗斯引进的一种电阻率测井仪器,能够详细反映井眼周围的电阻率分布,评价产层的流体饱和性质、研究产层的采出程度、分析储集层污染状况。同时,具有较高的纵向分辨率,可划分.厚的薄层。老井:通过对常规测井曲线进行高分辨处理,提高垂向分辨率。针对孤岛油田部分老井早期的测井垂向分辨率不高的问题,同时为了提高厚油层层内夹层的识别水平,采用取心井小波分析法和沃尔什函数反演法对测井曲线进行高分辨处理。该方法算法简单,计算速度快,精度高,可将常规曲线的垂向分辨率提高到.如中井经过处理分别在识别出三个夹层,识别出两个夹层。还可利用新老井测井曲线综合对比分析层内夹层。夹层

33、的物性特征利用孤岛油田中一区的单层试油井段资料,分析每米采油指数与渗透率之间的关系,当渗透率为.肛时,每米采油指数为零。因此,渗透率小于时,排驱压力明显增大,说明孔吼连通性变差,孔吼半径明显变小,流体流动能力降低,成为非有效层。并根据中一区取心井储层参数资料,作出储层的孔隙度渗透率关系曲线,对两者之间的关系进行了二次拟合。结果表明,渗透率和孑隙度之间存在高度显著的二次函数关系,根据拟合的二次曲线回归方程式,求得渗透率为×/时的孔隙度为.%。据此,将渗透率、孔隙度.%作为夹层的物性上限,以识别层内夹层。层内夹层的描述与分布模式点坝砂体夹层;点坝是孤岛油田最重要的储层之一,也是河流相所有

34、砂体微相中内部结构最为复杂的成因单元【。由于资料所限研究较为困难。前人对地下点坝内部结构方面的研究较少。我们以孤岛油田西密井网井组为例,利用河流相储层层次结构分析法,通过对点坝砂体的层次界面研究来解剖其夹层分布。首先,是进行单井岩心识别,然后通过岩心标定测井,建立泥质侧积层的测井曲线主要为自然伽玛和微电极标准图.对未取心井进行泥质侧积层判剐,大部分井的泥质层数量为个,厚度居多。其次,在单井泥质层解释的基础上,对井间泥质层的井间分布,侧积体组合进行分析。一方面,动态资料反映井间泥质侧积层的存在,西剞勤鼐映学四工圈瑟目啦娩文 第章缔氤割嘲乘除澜故鼹莉屿蒯毓.井投产部位与井注水部位连通性差,其间很可

35、能存在泥质侧积层;另一方面,应用经验公式推测侧积体宽度及倾角,根据旋回厚度、侧积体宽度与河流满岸深度和宽度的关系,推算西井组夸河流平均宽度,而侧积体平均宽度左右河宽的/。第三,应用井问垂向沉积序列组合,结合动态及经验公式,综合预测井闻侧积体图.、?。糙皤?.靠忱嚣 佃九鼻?.拍妻基三三三子?,.?蒯¨埔冀拼专 犰.。爹?.?.粥、图.点坝侧积体横剖面图.点坝侧积体纵剖面。 一 肿 矸曲”铘 。蹿,旁一鬟哲霉驿;荔磺彳,鬻厂 ,。,一图?西井区曲流河厚油层层内夹层分布西井区点坝的三维栅状模型可以很好地反映点坝侧积体界面及分布情况图。心滩砂体夹层:与曲流河相比,由于辫状河砂体内部主要发育

36、平行层面夹层,通过井问对比,可实现井间预测的需要。中一区厚油层为辫状河沉积的“叠置砂体”,砂体内部结构复杂,具多韵律性,存在低速水流状态下沉积的相对低渗屏障,其厚度不等且略有起伏,但侧向上有一定的分布范围和连续性,并主要受河道砂之间的切割程度控制。这些薄的非渗透或相对低渗透隔夹层的存在,导致了储层非均质性的增强,并且使垂向上不同期次河道砂之间的连通并不完全。以孤岛油田中一区中.井区密井网井组为例,研究心滩砂体夹层分布。图?中一区?井区层内夹层平面分布图图中一区井区”层内夹层三维俯视图和三维立体图统计表明,河流相沉积砂体内部夹层比较发育,各类夹层所占比例不同,以泥质夹层为主,局部灰质含量较高,其

37、形态和分布变化多样,一般延伸较小,稳定性差。厚度一般在.之间,平均为.,延伸长度一般为,分布面积一般为.夹层钻遇率.%,其中夹层厚度小于.的井.%,夹层厚度大于.的井占.%。同一沉积单元内部,平面上夹层一般呈窄条带状或孤立的土豆状分布,垂向上多呈交错分布,连续性差。在此基础上,进一步研究了层内夹层三维空间构型,为厚油层顶部剩余油挖潜及水平井轨迹控制提供依据图.、。层内夹层对成因砂体之间连通性的影响由于不同期次河道砂相互切叠与加积,使得砂体内部存在低速水流状态下沉积的,虽然厚度不等且略有起伏,但侧向上有一定的分布范围和连续性。这些薄的非渗透或相对低渗透隔夹层的存在,导致了储层非均质性的增强,并且

38、使不同期次同一类型成因砂体即使它们的渗透能力完全相同或不同类型成因砂体之间的连通并不完全。因此这些相对低渗屏障识别对于高含水后期油水运动规律的认识有相当重要的意义。.低序级断层识别孤岛油田整体上构造简单,但在局部区域发育了较低序级断层,尤其是河流相类油藏,这些低序级断层对储层连通性及油田开发具有一定的影响,准确识别低序级断层,弄清其位置产状、规模及封闭性,对于正确锁定油气富集区,解决注采矛盾,制定有效地开发方案和措施,从而提高采收率,具有重要的现实意义【”。图.高序级断层与低序级断层关系示意图低序级断层的成因类型中国目彰带耸冻工留刊鸣啦:敞第章特箭割圆剩【余倒故睫骑啕崮蝻低序级断层是由于高序级

39、的活动而产生的分枝次生、派生断裂,其形成与控制它的高序级断层的主断层的活动及其所产生的局部应力埸有密切的关系,当这些局部应力埸达到岩石的抗张、抗剪强度时,岩层的连续性被破坏,进而产生低序级断层,高序级断层与低序级断层关系如图.。从成因上讲,低序级断层与高序级断裂没有本质区别,其不同的是,高序级断层控制低序级断层的形成与演化,高序级断层规模大,活动性强,控制作用明显;低序级断层规模小,活动性弱,控制作用弱【。低序级断层之间的排列组合方式与高序级断层有良好的自相似性,可依据高序级的发育与分布模式来预测、推断低序级断层的发育与分布。依据产生低序级断层应力场的特征,可将低序级断层划分为拉张正断层、挤压

40、逆断层,剪切走滑断层三大类及其间的过渡类型即张扭正一滑断层,压扭逆一滑断层共种成因类型。实际上一个地区的低序级断层往往具有多种成因特征的复合,可能以某一种为主。高序级断层与低序级断层的关系可描述为:在区域构造应力作用下,高序级断层的活动导致其所影响区域内如上盘或下盘的局部应力场超过岩石的拉张拉剪强度,岩层连续性被破坏,从而产生相应的低序级断层,这些低序级断层的性质、组合特征、产状和分布都有明显的规律性,与控制它的主断层高序级断层有密切的成生关系和级次关系,这些规律性与区域应力、高序级断层的活动特征、及其产生的局部应力场、上下盘的岩石物理性质、基底形状有密切关系,利用这些规律性和关系,可对低序级

41、断层进行预测。低序级断层的识别技术通过三维地震资料高分辨率目标处理、地震数据体叠后处理、三维地震数据拼接,为识别小断层提供可靠的资料基础:应用相干数据体技术在空间寻找低级序断层发育的证据,用于低级序断层的空问组合;利用全三维解释技术、断层、层位统一解释技术来识别和组合低序级断层.然后是利用密井网资料,进行井间对比,同时综合生产动态资料,分析、识别低级序断层,提高断层解释精度。最后是进行低级序断层封闭性评价研究。通过进行低序级断层研究,结合生产动态,进一步认清区域微断裂系统对储层连通性的影响,为类油藏完善注采井网、改善开发效果提供了有利依据。相干数据体技术识别低序级断层首先对过井地震剖面进行精细

42、解释,然后,依据该方案在工区范围内采用主测线和联络线方向交叉解释方法,以减小解释层位闭合差,保证层位解释精度。主要包括两个步骤:.对于断距较大的断层除准确确定断点位置外,确定断层间的主次关系、层间的组合等。.对于相位扭动或中断的小断层,增加测线解释密度,从主测线和联络线方向卡准断点位置。其具体工作如下:首先利用相干分析技术整体解释,把握主体断裂构造特征,同时截取过断层地震剖面与分析结果进行对比。通过对比,确定相干分析结果与相应地震剖面存在一致性,其结果是正确的。从而,确保了主要断层解释及平面组合的合理性与唯一性图、。图号地震剖面图图南区主断裂系统相干分析图其次,在明确主断裂系统的基础上,通过增

43、加测线解释密度,对相位扭动或中断的区域进行精细解释并通过主测线和联络线卡准断点位置,从而准确识别低序级断层。低级序断层综合识别低级序断层综合识别主要技术包括有:三维地震资料目标处理技术、全三维解释技术、井间地震技术、三维可视化技术、动静态综合识别低序级断层技术、根据断层的成因及断裂系统合理的低序级断层组合技术等。三维地震资料目标处理技术是对三维地震资料进行目标处理,使目的层信噪比和分辨率都有所改善。偏移成像后断点准确、断层清晰,并保持波的动力学特征。全三维解释技术是将井孔信息、地震信息在三维空间上准确解释,能保证纵横向上、浅中深层断裂体系组合的合理性,准确的描述与组合低序级断层。通过三维地震精

44、细解释,可以定量描述、级低级序断层空间展布。井间地震技术是近几年来发展起来的一项新技术,其资料的频率可达以上分辨,利用井间地震资料可以糟细查明井间微小的低序级断层【。低级序断层封闭性评价图断层变化对比图对比孤岛油田南区三维解释构造图与二维解释构造图,断层发生了变化。特别是群、群、硎及断层形态变化比较大,其中又以拌、错、断层变化最大图,结合监测技术与动态分析进行低级序断层封闭性验证。图?干扰试井压力曲线.首先,运用监测技术,利用干扰试井来判断断层的存在。干扰试井判断断层的原理是通过压力的传导即激动井调整压力的变化来影响反应井的压力变化,验证断层的存在。因此,选取注入井南.井作为反应井,注入井南更

45、、南更、南斜井作为激动井,对、群、断层进行验证。从压力曲线上分析,在整个干扰试井测试阶段,观察井的压力一直保持缓慢的上升趋势.,上升趋势稳定,说明在整个激动期间观察井没有收到它们的干扰信号,说明断层是存在的图。其次,通过井组的动态变化来验证断层的变化。例如,选取南更井组进行验证拌、断层变化:断层变化前,注入井南更井与生产井南.、南更、南.存在良好的注采对应且储层发育好。理论上讲,南更井注入情况应当很正常,但实际注入情况恰恰与理论相反,注入很不正常。当新油井南斜投产以后,南更井注入情况趋予正常,这说明南更井与生产井南、南更、南.不存在注采对应关系,处于断层的两盘;而与南斜存在注采对应关系,处于断

46、层的同一盘图、。这充分说明捍、断层的变化是正确的。图井生产曲线 图井注入曲线.储层建筑结构非均质模型的建立通过对河流相储层单一成因砂体类型的识别、细分与对比、以及单一河道砂体边界的识别,由点到线、由线到面,建立起孤岛油田中一区精细储层建筑结构模型。它是指各类单一的成因砂体在空间上存在对接、切割、拼合等多种形式的配置而成的砂体组合结构模型。从储层建筑结构来看:主河道砂体分布广,是主体型或骨架型储层,往往星条带状,宽带状及大面积发育,在大型复合曲流带内部多发育呈牛轭状、窄条带状断续分布的废弃河道。天然堤、决口水道、决口扇等道间沉积,呈现出豆荚状、长窄带状、扇状或不规则片状,多依附于主河道砂体边缘断

47、续发育。主河道砂体间的拼合、不同成因砂体之间的联合现象比较普遍。在洪泛平原泥岩发育区,由于河道废弃而呈不连续牛轭状、条带状孤立发育的河道砂体也是比较多见的。大量露头、现代沉积调查证实,河流相储层单一成因砂体内部物性变化具有较好的规律性,但成因砂体之间往往存在与各种地质界面密切相关的不连续隔、夹层或低渗透物性界面,而这些因素对储层内部流体的渗流的影响显得尤为重要。为此,我们以储层建筑结构为基础,在成因砂体内开展了储层参数空间分布研究,更有效地直观地表征了河道砂储层的空间非均质性。储层建筑结构平面非均质模型图中区中井区”孔隙度平面分布图根据河流相储层成因砂体研究成果,侧向加积河道的凹岸一侧往往存在

48、着明显的废弃河道的泥质充填遮挡,河道砂凸岸与凹岸或凹岸与凹岸之间的连通也并不一定真正连通,河道砂与薄层砂之间也是这样,再加上河道砂单元内部渗透率具有明显的方向性以及河道砂与薄层砂平面上渗透率的差异性较大,使储层的平面非均质更加严重图、。虱中一区中井区渗透率平面分布图储层建筑结构层间非均质模型从沉积演变角度看,孤岛油田馆陶组对应二个长期基准面旋回,即馆上段和馆下段。其中,馆下段旋回具有较低的可容空间,沉积物供给量/比值,表现为厚层租粒辫状河沉积发育:馆上段旋回具有较高的可容空间/沉积物供给量/比值,表现为辫状河向曲流河乃至网状河过渡的沉积,其砂体粒度、厚度、连续性、砂/泥比值等特性向上变小,馆上

49、段可分为若干个中期旋回。我们将中一区砂组可划分个中期旋回,分别对应于、矿和.和、和 ¨、。每一个中期旋回为一个完整的基准面旋回,由一个基准面下降半旋回和基准面上升半旋回组成。在两个中期基准面旋回的转换点,是砂体最为发育的时期,故每一个中期基准面旋回的下部上升半旋回,河道砂体发育,并侧向叠加连片,形成了广泛分布的砂体。馆砂层组个小层中占整个储量.%的个主力油层,即、,除外,均分布于中期基准面旋回上升半旋回的下部。而在下降半旋回中,砂体分布相对局限,河道发育较少,而溢岸砂体和泛滥平原更为发育,砂体呈“条带状”或“透镜状”分布,其储量分别占总储量的.%和.%。每个中期旋回由若干个短期旋回组

50、成,并构成短期旋回叠加样式。以的个单砂体沉积相变演化为例图?,从到,沉积相出现规律性变化。其中和处于第中期旋回下降半旋回后期,沉积相以发育河道沉积为主向发育大片泛滥平原沉积转变,短期旋回叠加样式为退积型;处于第中期旋回上升半旋回早期,从沉积相带演化来看,在泛滥平原发育的基础上又开始沉积大面积河道砂,”河道规模最大,向上规模逐渐交小,至已演化为以泥质沉积为主的泛滥平原沉积,河道多以条带分布,短期旋回叠加样式也为退积型。墼皇塑塑塑塑塑塞塑塑婴塑型竖塑望型堂塑图?孤岛油田中一区沉积微相演化图图孤岛油田中一区妒单元小层非均质性表征在垂向剖面上,形成了河道、堤岸和泛滥平原的垂向组合。因不同成因砂体的孔渗

51、性的差异,造成垂向上不同砂体的层间非均质性图。储层建筑结构层内非均质模型储层层内非均质性是指一个单砂体内部垂向上储层岩性或物性一非均质的变化,是储层的重要特征之一【】,研究小层内部垂向上渗透率的差异,最高渗透率层所在的位置、渗透率的韵律性及层内不连续的非渗透性泥质隔夹层的特征规律及分布等,层内非均质性是控制和影响单砂层在垂向上注人剂波及体积和层内剩余油形成分布的主要因素。图?孤岛油田中一区层内渗透率非均质模式孤岛油田储层为河流相正韵律砂体。总体上底部粒度粗,渗透率高,上部粒度细,渗透率低。但因河流沉积的复杂性,导致层内非均质模式的多样性。对口取心井的岩心观察及测井参数解释资料,提出渗透率的非均质模式主要有四种类型图.简单正韵律:指储层底部渗透率大,向上储层渗透率逐渐变小,这种类型是河流相沉积最典型的特征,该模式在中一