張亮,張博,孟學(xué)敏 劉丹,付寧,王俊芳
(中石油塔里木油田分公司開發(fā)部,新疆庫爾勒841000)
目前,水平井技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油田開發(fā),在層狀邊水、塊狀底水油藏中水平井開發(fā)均可取得較好效果[1];但受儲層物性、開發(fā)方式等因素的影響,平面邊水不均勻推進(jìn),油藏整體水淹規(guī)律復(fù)雜,導(dǎo)致尋找剩余油富集區(qū)十分困難,嚴(yán)重影響油藏的開發(fā)效果。為此,筆者以油藏靜態(tài)資料為基礎(chǔ),結(jié)合實際油藏生產(chǎn)動態(tài),利用流動單元控制建模方法,建立地質(zhì)模型,進(jìn)而通過動態(tài)分析、數(shù)值模擬等有效手段,得到了塔中16油田的剩余油分布規(guī)律,并以垂向和平面2個方面分析了剩余油的控制因素,對油田的調(diào)整提供了可靠依據(jù)。
塔中16油田位于塔里木盆地塔中低隆起中央斷壘帶,含油構(gòu)造為北西-南東走向的長軸背斜,西部斷層切割,目的層為上古生界下石炭統(tǒng)巴楚組(C1b)東河砂巖地層,由下至上劃分為均質(zhì)段和含礫巖段。均質(zhì)段為水層,含礫砂巖段為含油層段,含礫砂巖段與均質(zhì)段之間發(fā)育穩(wěn)定鈣質(zhì)隔層,油藏類型為典型的層狀邊水油藏[2]。東河砂巖含礫砂巖段經(jīng)歷4次間歇式小規(guī)模海進(jìn)、海退事件,劃分為5個小層,地層物性由下至上逐步變差。1~3小層平均孔隙度9%、滲透率25 mD,目前基本未動用;4~5小層平均孔隙度14%、滲透率218 mD,為目前主要開發(fā)層系。筆者主要針對4~5小層進(jìn)行研究。
塔中16油田含礫砂巖段4~5小層含油面積26.1k m2,油層厚度6.2 m,地質(zhì)儲量為1125.6×104t,1997年投產(chǎn),采油井11口(8口水平井、3口直井),利用天然能量開發(fā),目前采出程度為35.4%,綜合含水95.7%,邊水能量充足,壓力保持程度較高,平均單井產(chǎn)液量230 m3/d,處于高含水、高采出程度階段。
筆者根據(jù)儲層物性、生產(chǎn)動態(tài),結(jié)合流動單元理論,將塔中16油田分為3類流動單元(見表1)。以地震儲層反演為基礎(chǔ),利用流動單元控制進(jìn)行三維地質(zhì)建模[3],準(zhǔn)確反映了真實儲層。進(jìn)而進(jìn)行數(shù)值模擬研究,精確的反映了儲層流體的滲流特性,單井初始擬合率達(dá)到80%。
表1 塔中16油田流動單元劃分標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)合儲層特性、生產(chǎn)動態(tài)、監(jiān)測資料和數(shù)值模擬結(jié)果,可得塔中16油田剩余油分布特征:①垂向。5小層采出程度相對高,4小層采出程度相對低,頂部剩余油相對富集(見圖1);②平面剩余油分布呈2種形式。在構(gòu)造西北部、T1-16 H井區(qū)、T1-H18井區(qū)附近呈塊狀分布,剩余油相對集中;在T1-9井、T1-12井區(qū)附近呈點狀分布,剩余油相對分散。
圖1 塔中16油田剩余油剖面圖
塔中16油田含礫砂巖段4~5小層采用水平井開發(fā),沿構(gòu)造軸部不規(guī)則布井,井距600~700 m,水平段長度300 m左右,水平段軌跡位于4小層頂部。結(jié)合塔中16油田水平井開發(fā)模式,以含礫砂巖段4~5小層剩余油分布特征為基礎(chǔ),總結(jié)出剩余油分布規(guī)律控制因素:垂向主要受儲層物性、夾層和韻律性影響;平面受微構(gòu)造、井網(wǎng)完善程度、井間壓力平衡區(qū)、水平段不均勻見水和斷層遮擋等因素影響[4]。
2.2.1 剩余油垂向分布規(guī)律控制因素
表2 含礫砂巖儲層物性統(tǒng)計表
1)儲層物性 儲層物性差異決定了采出程度,物性好的儲層采出程度高,結(jié)合塔中16油田的實際情況,生產(chǎn)層位含礫砂巖段4~5小層根據(jù)儲層物性(見表2),含礫砂巖段5小層物性優(yōu)于含礫砂巖段4小層,故含礫砂巖段5小層采出程度較高為40.0%,含礫砂巖段4小層采出程度為26.8%,剩余油較富集。
2)隔夾層 對于水平井開發(fā)的油藏,隔夾層發(fā)育對剩余油分布起著很大的作用,結(jié)合以水平井開采的塔中16油田實際情況,大部分井水平段位于4小層頂部,4~5小層之間隔層局部發(fā)育,這就導(dǎo)致隔夾層遮擋處形成塊狀剩余油富集區(qū)。如T1-H18井2008年導(dǎo)眼鉆遇4小層差油層1.7 m、油層1.8 m,5小層油層5.0 m,T1-H18井附近物性、鈣質(zhì)隔夾層較為發(fā)育(見圖2),該井生產(chǎn)特征表現(xiàn)為低產(chǎn)液低含水(見圖3),累積產(chǎn)油0.83×104t,剩余油較為富集(見圖1),為下步重點挖潛對象。
3)韻律特征 韻律特性是影響垂向剩余油分布的另一個關(guān)鍵因素,一般分為正韻律、反韻律、均質(zhì)韻律、復(fù)合韻律等[5]。塔中16油田含礫砂巖段4~5小層以正韻律為主,表現(xiàn)為底部粒度粗,滲透率高,上部粒度細(xì),滲透率低。同時受邊水重力作用,必然會導(dǎo)致底部水洗程度高,頂部形成剩余油富集區(qū)。如T14井,根據(jù)動PNN測井資料(見表3),4小層的3個單砂體受韻律影響明顯,底部基本水淹,頂部為剩余油富集區(qū)。
圖2 T1-H18井儲層綜合評價圖
2.2.2 剩余油平面分布規(guī)律控制因素
1)微構(gòu)造 微構(gòu)造是指在油藏構(gòu)造基礎(chǔ)上,局部區(qū)域油層小幅度起伏變化,其幅度和范圍都很小。塔中16油田屬于低幅構(gòu)造,縱向起伏30~40 m,局部存在小的高點、鼻狀構(gòu)造,形成剩余油富集區(qū)。如T16井,處于微構(gòu)造高點,剩余油富集,2006年投產(chǎn)后,有3 mon無水采油期,初期日產(chǎn)油160t,累積產(chǎn)油13×104t,開發(fā)效果理想。目前T1-12井附近微構(gòu)造處存在點狀形態(tài)分布余油。
2)井網(wǎng)完善程度 井網(wǎng)完善程度是剩余油分布的另一個重要因素。塔中16油田開發(fā)初期以 “稀井高產(chǎn)”原則,部署13口井,井網(wǎng)密度小,單井控制儲量大,這就導(dǎo)致在井網(wǎng)未完善區(qū)域剩余油分布較為集中。2006年根據(jù)實際井網(wǎng)控制程度,新部署6口開發(fā)井,5口井鉆遇和生產(chǎn)情況良好(見表4)。東部T1-16 H井區(qū)目前單井控制面積大,井網(wǎng)不完善,存在塊狀形式剩余油。
圖3 T1-H18井采油曲線圖
3)井間壓力平衡區(qū) 根據(jù)滲流力學(xué)理論,2口生產(chǎn)井之間存在壓力平衡區(qū),必然導(dǎo)致一部分死油無法流動,形成井間剩余油,該類剩余油分布零散,基本以點狀形式存在。如T18井,距T13井水平段末端285 m,T18井2005年補(bǔ)孔生產(chǎn)4~5小層,初期日產(chǎn)70t,累積產(chǎn)量5.21×104t。目前在T1-7井和T1-9井、T14井和T18井之間為井間剩余油富集區(qū)。
表3 T14井4小層PNN測試結(jié)果
4)斷層遮擋 封閉斷層附近,由于邊水不能驅(qū)替而形成剩余油富集區(qū)。如塔中16油田構(gòu)造西北部斷層分割區(qū),形成一個單獨的剩余油富集區(qū)斷塊,該區(qū)塊剩余油儲量為18.09×104t,為下一步潛挖重點。
5)水平段不均勻見水 由于儲層平面、垂向非均質(zhì)性等原因,實際水平井段會不均勻見水。結(jié)合滲流力學(xué)理論,從相滲曲線出發(fā),油井見水后,水相滲流能力越來越強(qiáng),油相滲流能力越來越弱[6]。相同生產(chǎn)壓差下,見水段產(chǎn)液量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未見水段,進(jìn)而抑制非見水段產(chǎn)油量,在未見水段形成剩余油富集區(qū)。如根據(jù)T1-10井產(chǎn)液剖面可以看出,4032.7~4081.2 m井段出純油,為未水淹射孔段;根據(jù)T1-16 H井飽和度測井解釋結(jié)論可以看出,水平段后段4178.0~4300.0 m含油飽和度高,為油層和低水淹層,是下一步措施的挖潛潛力區(qū)。
表4 新部署井生產(chǎn)情況統(tǒng)計表
1)采用流動單元模式進(jìn)行地質(zhì)建模,數(shù)模單井初始擬合率高達(dá)80%,結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)認(rèn)識,總結(jié)出塔中16油田剩余油分布特征。
2)垂向從儲層物性、隔夾層發(fā)育情況、儲層韻律3個方面分析塔中16油田剩余油分布規(guī)律,認(rèn)為儲層頂部、局部隔夾層遮擋處為剩余油富集區(qū)。
3)平面從微構(gòu)造、井網(wǎng)完善程度、井間壓力平衡區(qū)、斷層遮擋和水平段不均勻見水5個方面分析塔中16油田剩余油分布規(guī)律,認(rèn)為受斷層遮擋和井網(wǎng)完善程度影響,剩余油以塊狀形式集中分布在含礫砂巖段4小層西部和東南部;受微構(gòu)造、水平段不均勻見水和井間壓力平衡區(qū)影響,剩余油以點狀形式分散存在。
4)通過垂向和平面剩余油分布控制因素分析,確定了塔中16油田剩余油分布位置,對下一步塔中16油田剩余油潛挖提供了指導(dǎo)作用。
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