熊連橋,于福生 (油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (中國石油大學(xué)),北京 102249)
趙進(jìn)雍 (中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院地球物理研究所,新疆 克拉瑪依 834000)
田麗娜 (油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (中國石油大學(xué)),北京 102249)
彩南油田C135井區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地東部五彩灣凹陷向白家海凸起過渡的部位,南北分別為阜康凹陷和東道海子凹陷。C135井區(qū)三工河組 (J1s)油藏主要由C135井區(qū)、C136井區(qū)和C3520井區(qū)組成,在構(gòu)造高部位發(fā)育了一系列低幅度背斜、斷鼻、斷塊構(gòu)造。J1s2(三工河組二段)發(fā)育有穩(wěn)定的砂礫巖,可細(xì)分為兩個(gè)砂層組,油層主要在發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相,平均孔隙度17.91%,平均滲透率137.64mD,為中孔、中滲的較好儲層。垂向上分為2個(gè)油藏,油藏主要在C136井區(qū),油水界面1429m;油藏主要在C135井區(qū)和C3520井區(qū),油水界面分別為1432m和1444m。油藏巖性夾層和物性夾層分布不穩(wěn)定,底水比較活躍,地層能量保持較好。C135井區(qū)從2006年全面開發(fā)以來,目前產(chǎn)量已開始遞減。目前存在主要問題是含水上升較快,對儲層需要進(jìn)行精細(xì)描述,建立精細(xì)地質(zhì)模型,為數(shù)值模擬建立基礎(chǔ),探索剩余油分布規(guī)律。
該研究的三維地質(zhì)建模主要應(yīng)用Petrel軟件來完成。根據(jù)C135井區(qū)目前的開發(fā)情況,收集整理了26口井的井位坐標(biāo)數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)、地震解釋的斷層數(shù)據(jù)及儲層相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)。利用經(jīng)生產(chǎn)動態(tài)驗(yàn)證修改的J1s2地震解釋頂面構(gòu)造圖作為構(gòu)造模型趨勢控制面。J1s2沉積厚度14~63m,平均30.8m,巖性主要為粉細(xì)砂巖、中-粗砂巖夾細(xì)砂巖及礫巖,頂部發(fā)育一套比較穩(wěn)定的泥巖。按照旋回對比、厚度比例控制的原則將C135井區(qū)J1s2從上至下劃分為4個(gè)小層。C135井區(qū)砂泥巖響應(yīng)在測井曲線上分界面明顯[1],油藏目前綜合含水70.6%,已進(jìn)入中高含水開發(fā)階段。是該區(qū)主力產(chǎn)層,平均厚度7.5m,巖性分布穩(wěn)定。經(jīng)過多輪滾動開發(fā)驗(yàn)證,認(rèn)為儲層劃分精度滿足生產(chǎn)需求,比較合理。結(jié)合取心井觀察和測井相分析,需要建立C135井區(qū)單井沉積相模式,進(jìn)而建立C135井區(qū)的沉積相模型。為了建立屬性模型,需要對C135井區(qū)進(jìn)行測井資料2次解釋,得到屬性建模所需要的數(shù)據(jù)。C135井區(qū)的主力開發(fā)區(qū)在C21井西斷裂與C8井東斷裂之間,建模工區(qū)面積7.15km2。C135井區(qū)采用不規(guī)則井網(wǎng)開采,平均井距264m,三維地質(zhì)建模的網(wǎng)格精度為25m×25m×25m,建模精度滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。
利用地震解釋和動態(tài)開發(fā)驗(yàn)證的斷層數(shù)據(jù)在Petrel三維地質(zhì)建模軟件中建立C135井區(qū)10條斷層的斷層模型,C135井區(qū)斷層傾角普遍較陡。然后利用地震解釋的構(gòu)造層面經(jīng)過井上分層校正建立C135井區(qū)三維構(gòu)造層面。最后利用斷層模型和構(gòu)造層面建立研究區(qū)目的層段的三維構(gòu)造模型 (見圖1(a))。C135井區(qū)三工河組油藏北東向斷裂系統(tǒng)的發(fā)育說明,該區(qū)是在白堊紀(jì)時(shí)期區(qū)域壓扭性走滑作用下形成的張扭性構(gòu)造變形。燕山晚期準(zhǔn)噶爾盆地受到博格達(dá)山向北的推覆作用[2-3],形成了一系列斷層和褶皺構(gòu)造。從區(qū)域上看,白家海凸起之上的雁列式斷裂系統(tǒng),形成于北東向的壓扭性走滑作用,前人經(jīng)過節(jié)理玫瑰花圖分析最大主應(yīng)力方向?yàn)?°。
C135井區(qū)有C135井和C136井2口取心井,通過巖心觀察,將取心井段劃分為水下分流河道、河口壩和支流間灣等沉積微相。測井相分析中,識別出鐘形、箱形、漏斗形和指形4種形態(tài)的測井曲線,據(jù)此C135井區(qū)J1s2就劃分出了三角洲平原的辮狀水道、辮流壩和河道間沉積;三角洲前緣的水下分流河道、河口壩、支流間灣、遠(yuǎn)砂壩和溢岸砂沉積微相。由單井相出發(fā),劃分出C135井區(qū)的平面相模式,并以此建立起C135井區(qū)的三維沉積相模型 (見圖1(b))。
利用測井資料二次解釋數(shù)據(jù),在沉積相的約束下建立三維空間的儲層物性參數(shù)模型。在河道砂體的約束下建立了C135井區(qū)的孔隙度、滲透率模型 (見圖1(c))。結(jié)合儲量報(bào)告,利用阿爾奇公式計(jì)算含油飽和度,其中孔隙度指數(shù)為1.6059,巖性系數(shù)為1.062,飽和度指數(shù)為1.9007,地層水電阻率為0.32Ω·m,建立了含油飽和度模型。從孔、滲模型中可以直觀的描述砂體的連通性[4],為注采關(guān)系調(diào)整提供依據(jù)。
圖1 C135井區(qū)三維地質(zhì)模型
油田儲層非均質(zhì)研究對了解儲層非均質(zhì)對剩余油分布的影響有著非常重要的意義。C135井區(qū)J1s2為中孔-中等偏低滲儲層,儲層非均質(zhì)性較強(qiáng),非均質(zhì)性較強(qiáng)的區(qū)域正好是水下分流河道微相砂體。沉積微相的差異往往會在非均質(zhì)性強(qiáng)的河道邊緣形成剩余油的富集區(qū),而這些區(qū)域也是注采井網(wǎng)控制不住的地方,這就造成了有些油井含水已經(jīng)很高,但是采出程度卻比較低。
C135井區(qū)原油體積系數(shù)為1.166,原油密度為0.842g/cm3。經(jīng)測井解釋,C135井區(qū)油水邊界為-1432m,圈定含油面積為1.8km2。利用建立的三維孔隙度模型和三維飽和度模型對研究區(qū)地質(zhì)儲量進(jìn)行了復(fù)算 (見表1),C135井區(qū)復(fù)算地質(zhì)儲量為67.81×104t,相對探明儲量誤差0.7%。
表1 C135井區(qū)復(fù)算儲量與探明儲量對比
利用建立的三維地質(zhì)模型開展油藏?cái)?shù)值模擬,對C135井區(qū)剩余油地質(zhì)儲量進(jìn)行了計(jì)算。研究區(qū)2007年標(biāo)定采收率為27%,目前采出程度為19.2%,經(jīng)過歷史擬合,各井區(qū)剩余可采儲量中,C135井區(qū)剩余可采儲量達(dá)到了9×104m3。是研究區(qū)剩余油分布的主要小層。
從剩余油分布圖可知,井間未控制的部位是剩余油分布的主要部位 (見圖2(a)),未射孔的構(gòu)造高部位 (見圖2(b))是次要部位。因此,C135井區(qū)剩余油主要分布在滲透率變異系數(shù)和級差大的砂體內(nèi)。
C135井區(qū)圈閉閉合高度小于20m,屬于低幅度斷背斜構(gòu)造油藏[5]。水平井CHW302井位于構(gòu)造的最高位置,水平井CHW301井和CHW303井構(gòu)造位置較低,直井C135井也處于比較低的構(gòu)造位置。生產(chǎn)情況上,這4口井日產(chǎn)液量均大于10t。水平井CHW302井目前的含水率最低,為44%左右,而C135井、水平井CHW301井和CHW303井含水率達(dá)到了70%以上??梢姡头葮?gòu)造油藏對油井的生產(chǎn)影響較大,構(gòu)造幅度低,容易造成底水錐進(jìn)。處于構(gòu)造高部位的井開發(fā)效果較好,含水上升較慢。低幅度構(gòu)造油藏水錐進(jìn)之后剩余油就容易集中在井間,C135井區(qū)注采井網(wǎng)控制程度較高,因此控制采液速度就成為該區(qū)提高開發(fā)效果的主要方向。
圖2 剩余油分布平面圖和剖面圖
通過數(shù)值模擬預(yù)測對比在不同采液速度下油藏累產(chǎn)油量大小,確定合理的采液速度。設(shè)計(jì)了4個(gè)采液速度:5.0%、6.0%、7.0%、8.0%,如圖3所示。當(dāng)采液速度在7.0%的時(shí)油藏未來15a累產(chǎn)油量最高,因此認(rèn)為C135井區(qū)合理采液速度為7.0%,而目前的采液速度為8.4%。
C3509井2012年8月日注水上調(diào),目前日注水量為63.5m3,C135井日產(chǎn)液量和含水率隨之上升 (見圖4)。C135井上部生產(chǎn),注水井C3509井對上部注水。C135井與 C3509井在砂體連通性較好,C3509井位于構(gòu)造低部位,從C135井與C3509井的生產(chǎn)曲線上看 (見圖4),C135井已明顯注水見效,目前的含水率已達(dá)到了72.6%,需要對C3509井調(diào)整注水量,防止C135井水淹。
圖3 不同采液速度下累產(chǎn)油量預(yù)測對比圖
圖4 C135井和C3509井生產(chǎn)曲線圖
1)C135井區(qū)斷裂形成于北北東向區(qū)域壓扭性走滑作用機(jī)制剖面上表現(xiàn)為張扭性構(gòu)造變形,三工河組油藏為低幅度斷背斜、斷鼻構(gòu)造圈閉油藏。
2)C135井區(qū)三工河組油藏地質(zhì)儲量在C135井區(qū)最高,為67.81×104t。
3)油藏目前采出程度為19.2%,剩余油主要集中在C135井區(qū)非均質(zhì)性較強(qiáng)的砂體中。
4)低幅度構(gòu)造油藏油層較薄,容易造成底水錐進(jìn),C135井區(qū)三工河組油藏目前含水上升較快,采液速度較高,適當(dāng)調(diào)整C135油藏的采液速度為7.0%,能在未來15年取得較高的累產(chǎn)油量。
5)對于注水見效的油井應(yīng)控制注水井的注水量,防止油井過早水淹。
[1]修曉偉,李維鋒,吳龍,等 .準(zhǔn)噶爾盆地彩南油田彩8井-彩24井區(qū)三工河組辮狀河三角洲沉積研究 [J].長江大學(xué)學(xué)報(bào) (自科版),2011,8 (4):31-34.
[2]陳業(yè)全,王偉鋒 .準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造動力學(xué)過程 [J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),2004,10(2):155-164.
[3]肖芳峰,侯貴廷,王延欣,等 .準(zhǔn)噶爾盆地及周緣二疊紀(jì)以來構(gòu)造應(yīng)力場解析 [J].北京大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2009(3):37-43.
[4]劉冬之,喬彥君,馬剛 .劃分砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)的建模方法 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2003,22(1):123-125.
[5]蘭朝利,張君峰,楊明慧,等 .低幅度構(gòu)造-巖性邊底水油藏特征及其成藏機(jī)制——以塞152油藏為例 [J].地質(zhì)科技情報(bào),2010,29 (4):78-82.