楊滿平，王 剛，許勝洋，高 超，齊雪杰

(燕山大學(xué)，河北 秦皇島 066004)

精細(xì)油藏描述中常見油水關(guān)系矛盾分析

楊滿平，王 剛，許勝洋，高 超，齊雪杰

(燕山大學(xué)，河北 秦皇島 066004)

由于中國東部地區(qū)陸相砂巖油藏巖性變化快，構(gòu)造特征比較復(fù)雜，精細(xì)油藏描述地層對(duì)比研究中常常出現(xiàn)較多的油水關(guān)系矛盾現(xiàn)象。通過分析認(rèn)為，造成油水關(guān)系矛盾的主要原因有巖性變化或尖滅、構(gòu)造特征認(rèn)識(shí)不清晰、地層對(duì)比存在問題、測井綜合解釋對(duì)油水層的認(rèn)識(shí)存在錯(cuò)誤以及儲(chǔ)層損害等，由此提出通過高精度構(gòu)造解釋、精細(xì)地層對(duì)比、單井井史分析及儲(chǔ)層保護(hù)、試油試采資料分析以及油藏動(dòng)態(tài)分析等方法來解決精細(xì)油藏描述研究中存在的油水關(guān)系矛盾現(xiàn)象。

砂巖油藏;精細(xì)油藏描述;油水關(guān)系矛盾;構(gòu)造特征;地層對(duì)比

引 言

油水關(guān)系矛盾［4－5］在中國東部地區(qū)斷塊砂巖油藏精細(xì)油藏描述研究中常見，但目前并沒有學(xué)者對(duì)這方面的現(xiàn)象進(jìn)行研究和總結(jié)。近幾年，在對(duì)東部各大油田部分?jǐn)鄩K砂巖油藏精細(xì)描述研究的基礎(chǔ)上，筆者研究發(fā)現(xiàn)，油水關(guān)系矛盾主要有兩方面原因:一方面是由于研究者的認(rèn)識(shí)不同或者錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)造成，另一方面是目前的技術(shù)手段難以達(dá)到對(duì)油藏的精確認(rèn)識(shí)。

1 常見油水關(guān)系矛盾及原因

1.1 巖性變化或尖滅

陸相河流－三角洲沉積體系砂巖油藏中，儲(chǔ)層砂巖多帶有河道沉積特征，表現(xiàn)為側(cè)向巖性變化快，巖性尖滅常見，儲(chǔ)層縱向及平面的非均質(zhì)性較強(qiáng)，因此即使通過精確地層對(duì)比的同一地質(zhì)層位中，井與井之間的連通關(guān)系仍然難以確定，主要表現(xiàn)是存在各種隔層或出現(xiàn)巖性的尖滅(圖1)。

圖1 巖性變化或巖性尖滅產(chǎn)生的油水關(guān)系矛盾

由于存在隔層及巖性尖滅，有可能在油藏構(gòu)造高部位局部地區(qū)出現(xiàn)巖性水層，而在構(gòu)造較低的部位出現(xiàn)油層。砂巖尖滅現(xiàn)象一般出現(xiàn)在河道欠發(fā)育的地層中，河道規(guī)模較小，砂巖厚度較小，側(cè)向變化快造成巖性尖滅(圖1a)。隔層的存在一般是同一河道砂巖中由于后期成巖作用的差異造成的，但這種現(xiàn)象非常少見(圖1b)。

1.2 構(gòu)造特征認(rèn)識(shí)不清晰

東部斷塊砂巖油藏中，斷裂系統(tǒng)非常復(fù)雜，表現(xiàn)在斷層之間的組合關(guān)系、斷層延伸的長度及斷距的大小等。對(duì)于一些延伸長度較大、斷距較大的斷層，目前通過精細(xì)三維地震解釋可以識(shí)別，但是對(duì)于斷距較小的小斷層，地震剖面上往往難以識(shí)別，因此在斷層遮擋作用下，處于斷層下降盤的構(gòu)造高部位地區(qū)可能形成水層，而處于上升盤的構(gòu)造低部位地區(qū)因小型斷鼻構(gòu)造而形成油層(圖2)。如果不考慮這個(gè)斷層的影響，地層對(duì)比過程中的認(rèn)識(shí)就表現(xiàn)出明顯的油水關(guān)系矛盾。

圖2 小斷層造成的油水關(guān)系矛盾

1.3 地層對(duì)比存在問題

陸相砂巖油藏，特別是河流－三角洲沉積體系下發(fā)育的砂巖油藏，縱向砂層一般比較發(fā)育，如勝利、華北、遼河等油田的第三系沙河街組［6－8］，長慶油田延安組—延長組［9］等。它們均屬于河流－三角洲沉積體系，縱向發(fā)育砂層數(shù)目多，并多為砂泥巖互層，單個(gè)砂體旋回特征較明顯，平面上表現(xiàn)為河道(或分支河道、水下分流河道等)較發(fā)育。由于平原或三角洲地區(qū)河道的側(cè)向遷移較頻繁，造成縱向難以形成厚度較大且區(qū)域穩(wěn)定分布的隔層，使得地層對(duì)比過程中難以找到穩(wěn)定的對(duì)比標(biāo)志層，井與井之間的對(duì)比關(guān)系由于旋回的變化而變得復(fù)雜，加上研究人員的認(rèn)識(shí)也各異，不可避免地造成地層對(duì)比中局部井段或地區(qū)出現(xiàn)錯(cuò)層的現(xiàn)象，最終造成部分地層出現(xiàn)油水關(guān)系矛盾問題。

1.4 儲(chǔ)層損害

鉆、完井過程中，水基鉆井液、完井液在正壓差作用下會(huì)進(jìn)入油層，特別是在井筒周圍沒有形成良好的泥餅產(chǎn)生屏蔽暫堵時(shí)，鉆井液和完井液會(huì)大量漏失到油層。另外，固井過程中，水泥漿也會(huì)濾失部分水。這些漏失或?yàn)V失到油層的水不但會(huì)造成近井地帶的儲(chǔ)層受到損害，同時(shí)也會(huì)降低近井地帶儲(chǔ)層的含油飽和度，最終會(huì)影響測井資料與試油結(jié)果對(duì)油層滲透率、孔隙度、油水飽和度等參數(shù)的正確解釋。進(jìn)入油層的外來流體越多，深度越深，對(duì)油層正確認(rèn)識(shí)的負(fù)影響程度越大。

1.5 測井綜合解釋問題

對(duì)油水層的識(shí)別，最常用的方法是測井綜合解釋。通常油水層識(shí)別存在的問題主要有以下方面。

(1)原始資料錄取。在飽和度解釋模型建立過程中，如果巖心資料錄取、測井儀器及測井?dāng)?shù)據(jù)錄取過程中存在誤差或其他因素的影響，可能導(dǎo)致建立的測井解釋模型存在誤差，含油飽和度解釋精度達(dá)不到要求，最終影響對(duì)油水層的認(rèn)識(shí)。

(2)測井資料的歸一化及標(biāo)準(zhǔn)化。由于油藏開發(fā)過程中，鉆井是逐步實(shí)施的，不同時(shí)期的鉆井所采用的測井儀器、測試方法、測試參數(shù)及測試標(biāo)準(zhǔn)均有所不同，如果不進(jìn)行歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立的測井綜合解釋模型就不適應(yīng)開發(fā)區(qū)內(nèi)不同時(shí)期的所有井，從而影響到部分井的油水層識(shí)別。

將發(fā)酵好的糞曬干碾細(xì)過篩，用已過篩的無菌熟土按3∶1的土肥比拌好做成育苗床，在苗床頂端潑澆水，滲透后將催芽露白的種子均撒苗床頂面，蓋濕潤細(xì)土，蓋好地膜加扣小拱棚，種子頂出土后去掉地膜。

(3)試油試采結(jié)論。由于鉆井、完井過程中儲(chǔ)層損害及其他因素的影響，造成鉆井液、完井液或水泥漿等大量水基流體漏失或?yàn)V失到油層，試油試采過程中出現(xiàn)大量鉆井液或完井液的返排，影響到對(duì)油水層的認(rèn)識(shí)。

(4)油藏注水開發(fā)的影響。注水油藏開發(fā)中后期，由于進(jìn)行較大規(guī)模的注水，地層中含油飽和度分布特征發(fā)生變化，此時(shí)如果在已開發(fā)區(qū)塊打加密井或老井側(cè)鉆，重新錄取的測井?dāng)?shù)據(jù)則是反映注水開發(fā)后地層的流體飽和度特征，與地層初始狀態(tài)下的含油性質(zhì)有一定的差別，這也可能造成油水層識(shí)別存在問題。

(5)低阻油層。在低阻油層的電測解釋及綜合識(shí)別方面，國內(nèi)外雖然做了大量的研究，但目前仍然是一個(gè)比較難的課題，這也是造成油水識(shí)別困難的一個(gè)重要因素。

2 解決及避免油水矛盾的辦法

2.1 精細(xì)構(gòu)造解釋與精細(xì)地層對(duì)比相結(jié)合

對(duì)于復(fù)雜斷塊油藏，對(duì)構(gòu)造特征的精確認(rèn)識(shí)是合理開發(fā)油藏的基礎(chǔ)。目前三維地震數(shù)據(jù)采集、處理及解釋技術(shù)已經(jīng)能為精細(xì)油藏描述提供很好的研究基礎(chǔ)，包括儲(chǔ)層預(yù)測以及斷層的識(shí)別等［10］。通過井震結(jié)合(單井地質(zhì)分層與地震層位標(biāo)定相結(jié)合)，在地震剖面上落實(shí)地質(zhì)分層過程中存在的問題，同時(shí)也通過地質(zhì)分層落實(shí)地層在地震剖面上的展布規(guī)律，反復(fù)分析與論證后最終得到精確的地質(zhì)分層對(duì)比結(jié)果和合理的油藏構(gòu)造特征。上述研究成果能最大程度地減少由于部分?jǐn)鄬诱J(rèn)識(shí)不清、地層對(duì)比不可靠等問題造成的油水關(guān)系矛盾。

2.2 建立正確的測井解釋模型

普通鉆井取心獲取過程中，巖心的各種物性會(huì)隨著溫度、壓力條件的變化以及與空氣接觸等發(fā)生相應(yīng)的變化，在此條件下通過巖心分析建立的測井解釋模型誤差較大，因此應(yīng)盡量通過密閉取心獲得的巖心分析資料來建立油藏的“四性關(guān)系”，并得到最終合理的測井解釋模型。對(duì)于不同時(shí)期錄取的測井資料，必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理后再統(tǒng)一解釋。通過統(tǒng)一而準(zhǔn)確的解釋模型，能避免油田常見的測井解釋結(jié)論不一致造成的油水關(guān)系矛盾。

2.3 采取合理有效的儲(chǔ)層保護(hù)措施

采取可行和必要的手段，對(duì)儲(chǔ)層的原始物性、流體性質(zhì)以及溫度壓力分布特征等進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)和判斷，為鉆井、完井等作業(yè)過程中提供必要的參考依據(jù)，如合理的鉆井液密度、橋堵粒子的合理粒徑及組成等。避免鉆井完井過程中由于鉆井液或完井液等液體大量漏失到儲(chǔ)層中，造成后續(xù)測井過程產(chǎn)生較大的誤差，影響到油水層的識(shí)別，最終導(dǎo)致地層對(duì)比中出現(xiàn)較多的油水關(guān)系矛盾現(xiàn)象。

2.4 試油試采資料綜合分析

對(duì)于由于上述各種原因?qū)е掠退P(guān)系矛盾的砂體，可以對(duì)其試油試采資料綜合分析后重新認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層的含油性，同時(shí)也能避免地層對(duì)比過程中出現(xiàn)油水關(guān)系矛盾的現(xiàn)象。

如華北油田岔37井。該井第16層井深為689.2～2 695.0 m，電測解釋為水層。鄰井對(duì)應(yīng)層位電測解釋為油層，試油后結(jié)論為純油層，兩井之間存在油水矛盾。岔37井第16層射孔試油過程中排出鉆井濾液59 m3后才出純油，試油結(jié)果日產(chǎn)油為16.5 t/d。如該井第19層，井深為2 801～2 810 m，電測解釋為水層，射孔試油過程中排出濾液37 m3，日產(chǎn)油為11.7 t/d，日產(chǎn)水為1.4 m3/d，結(jié)論為含水油層［11］。

3 結(jié)論

(1)造成地層對(duì)比過程中出現(xiàn)油水關(guān)系矛盾的主要原因?yàn)閹r性變化或巖性尖滅、構(gòu)造特征認(rèn)識(shí)不清晰、地層對(duì)比存在問題，儲(chǔ)層受到損害及測井綜合解釋存在問題等。

(2)通過高精度的三維地震數(shù)據(jù)采集及精細(xì)構(gòu)造解釋與精細(xì)地層對(duì)比相結(jié)合，試油試采資料綜合分析及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析，可以解決原研究中因認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的油水關(guān)系矛盾。

(3)在鉆井、完井過程中采用合理有效的儲(chǔ)層保護(hù)措施，建立正確的測井綜合解釋模型等手段，可以有效地避免地層對(duì)比過程中出現(xiàn)油水關(guān)系矛盾。

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Analysis of contradictory oil－water relationship in fine reservoir description

YANG Man－ping，WANG Gang，XU Sheng－yang，GAO Chao，QI Xue－jie
(Yanshan University，Qinhuangdao，Hebei066004，China)

The continental sandstone reservoirs in eastern China are characterized by drastic lithology changes and complex structural features．Contradictory oil－water relationship is often seen in fine reservoir description and stratigraphic correlation．Analysis indicates that the main reasons for contradictory oil－ water relationship include lithologic change or pinchout，unclear recognition of structural features，questionable stratigraphic correlation，incorrect logging interpretation of oil and water layers，reservoir damage and so on．Hence it is proposed to solve the problem of contradictory oil－ water relationship in fine reservoir description through methods such as high accuracy structural interpretation，fine stratigraphic correlation，single well history analysis and reservoir protection，and analyses of production test data and reservoir performance．

sandstone reservoir;fine reservoir description;contradictory oil－water relationship;structural features;stratigraphic correlation

TE33

A

1006－6535(2011)04－0056－03

20101124;改回日期20101206

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“非均質(zhì)油藏不穩(wěn)定注水機(jī)理及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究”(E0403－50804041)

楊滿平(1974－)，男，副教授，博士，2004年畢業(yè)于西南石油學(xué)院油氣田開發(fā)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)的教學(xué)和科研工作。

編輯 姜 嶺