胡望水 朱淼 嚴(yán)夢(mèng)穎 洪求友

(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100)

油田隨著生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，到中后期開(kāi)始出現(xiàn)高含水現(xiàn)象，此時(shí)尋找剩余油的有利區(qū)塊顯得更為重要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)剩余油的研究很多，影響剩余油的分布因素也多樣化，如儲(chǔ)層的非均質(zhì)性、開(kāi)發(fā)井網(wǎng)的部署和構(gòu)造特征等等，其中微構(gòu)造對(duì)剩余油的影響也受到人們的日益關(guān)注，一般將微構(gòu)造劃分為正向微構(gòu)造、負(fù)向微構(gòu)造和斜面微構(gòu)造3大類(lèi)［1-2］。結(jié)合前人對(duì)微構(gòu)造的研究，本文對(duì)研究區(qū)的微構(gòu)造與剩余油分布關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步研究。Ⅴ區(qū)塊位于新立油田中部，開(kāi)發(fā)面積8.37 km2，油藏屬于低滲透、東西向裂縫發(fā)育的構(gòu)造—巖性油藏。自1984年規(guī)模投產(chǎn)以來(lái)，隨著油田開(kāi)發(fā)的深入，已進(jìn)入“雙高”開(kāi)采階段，目前的井網(wǎng)已無(wú)法完全控制現(xiàn)有地質(zhì)儲(chǔ)量，尚有大量剩余油存于地下難于開(kāi)采，嚴(yán)重影響產(chǎn)能的發(fā)揮，影響區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果。在油田開(kāi)發(fā)中后期，微構(gòu)造對(duì)油井生產(chǎn)和剩余油的分布有一定的控制作用，通過(guò)對(duì)V區(qū)塊開(kāi)展精細(xì)地質(zhì)建模和屬性建模工作，掌握研究區(qū)微構(gòu)造分布情況及其與剩余油分布位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究區(qū)發(fā)育的微構(gòu)造類(lèi)型有:小高點(diǎn)、小低點(diǎn)、小鼻狀、小溝槽、小斷鼻及小斷溝等，其中小高點(diǎn)、小鼻狀構(gòu)造和小斷鼻構(gòu)造利于剩余油的富集。

1 微構(gòu)造的概念

微構(gòu)造是指經(jīng)過(guò)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使局部構(gòu)造(三級(jí))多次改造或被眾多小斷層切割后形成的構(gòu)造單元［3］。油層微型構(gòu)造是指在油田大的構(gòu)造背景上，油層本身的微細(xì)起伏變化所顯示的構(gòu)造特征和微小斷層的總稱(chēng)，其幅度和范圍都很小，通常其構(gòu)造幅度和斷距都不超過(guò)10 m，構(gòu)造面積小于0.3 km2，斷層長(zhǎng)度小于300 m［4］。在微構(gòu)造的基礎(chǔ)上觀察油層，可消除標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造圖的缺陷，顯示微型構(gòu)造特征。

2 微構(gòu)造的類(lèi)型

微構(gòu)造分為正向微構(gòu)造、負(fù)向微構(gòu)造和斜面微構(gòu)造。

2.1 正向微構(gòu)造

正向微構(gòu)造有小高點(diǎn)、小鼻狀構(gòu)造及小斷鼻等。小高點(diǎn)是指儲(chǔ)層上的微凸起，其等值線(xiàn)是閉合的，幅度差在2～4 m之間，閉合面積一般在0.1～0.2 km2之間;小鼻狀構(gòu)造是指儲(chǔ)層上的微凸起，其形態(tài)似鼻狀，與小高點(diǎn)的不同點(diǎn)在于其等值線(xiàn)是不閉合的，面積在0.3～0.4 km2之間;被斷層切割上傾方向的鼻狀構(gòu)造則為小斷鼻構(gòu)造，實(shí)質(zhì)上是斷層與小鼻狀構(gòu)造的組合。

2.2 負(fù)向微構(gòu)造

負(fù)向微構(gòu)造有小低點(diǎn)、小溝槽及小斷溝。小低點(diǎn)是指儲(chǔ)層上的微型凹陷，其等值線(xiàn)閉合，其幅度差、閉合面積與小高點(diǎn)相似;小溝槽與小鼻狀構(gòu)造形態(tài)一致，但方向相反，等值線(xiàn)同樣不閉合;被斷層切割下傾方向的鼻狀構(gòu)造即為小斷溝，與小斷鼻構(gòu)造相對(duì)應(yīng)。

2.3 斜面微構(gòu)造

斜面微構(gòu)造的頂?shù)變A向傾角與區(qū)域背景一致，其等值線(xiàn)均勻平直排列，分為小構(gòu)造階地和小撓曲。小構(gòu)造階地是指構(gòu)造突然變緩的單斜微型構(gòu)造;小撓曲與小構(gòu)造相反，是指構(gòu)造突然變陡的單斜微型構(gòu)造。

3 微構(gòu)造圖的編制

以較密井網(wǎng)資料為基礎(chǔ)，利用Petrel軟件，并結(jié)合Landmark工作站進(jìn)行微構(gòu)造研究。根據(jù)新立Ⅴ區(qū)塊的地質(zhì)特點(diǎn)，采用以穩(wěn)定的泥巖為劃分標(biāo)志層，以小層為劃分單元，逐層分析，逐段對(duì)比，并進(jìn)一步細(xì)化了作圖單元，利用測(cè)井資料，錄取了各小層的井深數(shù)據(jù)。同時(shí)，為了使編繪的微構(gòu)造展布更準(zhǔn)確地反映地下情況，對(duì)每口井的補(bǔ)心高度、海拔高度及井斜進(jìn)行了校正。

建模過(guò)程中，針對(duì)無(wú)井點(diǎn)區(qū)主要使用了克里格插值法，該方法是一種無(wú)偏、最優(yōu)的插值法，可以最大限度地避免系統(tǒng)誤差［5］，同時(shí)采用井震結(jié)合的方法。

在軟件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，在不違背地層沉積規(guī)律的原則下，對(duì)分層過(guò)程中存在的矛盾和不合理處進(jìn)行了修改和校正，最終在密井網(wǎng)條件下，完成了1∶5000、精度為2 m等高線(xiàn)的微構(gòu)造平面圖。

通過(guò)對(duì)新立油田Ⅴ區(qū)塊構(gòu)造特征的研究，可知該區(qū)主要受南北走向2條大斷層控制，西南高，北東、南東較低，東陡西緩。

在研究區(qū)內(nèi)部主要發(fā)育的微構(gòu)造類(lèi)型有:小高點(diǎn)、小鼻狀、小斷鼻、小低點(diǎn)、小溝槽及小斷溝。

4 微構(gòu)造成因分析

微構(gòu)造的成因是多方面的，斷層的不均衡升降、斷距大小以及走向的突變、斷層交匯以及沉積體厚度變化造成的差異壓實(shí)作用是形成微構(gòu)造的主要原因［6］。如前所述，研究區(qū)發(fā)育南北走向2條大斷層，通過(guò)三維地質(zhì)模型可看出，2條大斷層斷距非常大;工區(qū)中部的一條大斷層呈C字形，走向發(fā)生2次突變;邊界斷層較多。根據(jù)構(gòu)造研究，認(rèn)為本區(qū)微構(gòu)造的主要成因有邊界斷層不均衡運(yùn)動(dòng)、斷層中部斷距過(guò)大及斷層走向突變。

5 微構(gòu)造對(duì)剩余油的控制作用

經(jīng)過(guò)注水開(kāi)發(fā)后，微構(gòu)造形態(tài)對(duì)原油分布的控制起主導(dǎo)作用，主要有2方面原因［4］:

首先是注水開(kāi)發(fā)受地層傾角的影響，在一定的流速下，隨著地層傾角的增加，向上傾方向驅(qū)油的注水動(dòng)態(tài)會(huì)得到改善;反之向下傾方向驅(qū)油，其驅(qū)油效果會(huì)變差。微型構(gòu)造的存在使得油層傾角和傾向發(fā)生改變，驅(qū)油方向也隨之發(fā)生變化。在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，垂向驅(qū)油只導(dǎo)致數(shù)量上的變化，平面驅(qū)油不僅有量的變化，也有質(zhì)的變化，這種變化取決于微型構(gòu)造的性質(zhì)。微構(gòu)造形態(tài)及其對(duì)驅(qū)油方向的控制如圖1所示。

圖1 微構(gòu)造形態(tài)及其對(duì)驅(qū)油方向的控制

正向微型構(gòu)造:圖1(a)中小高點(diǎn)因處于儲(chǔ)層相對(duì)高處，平面上4個(gè)方向上為向上驅(qū)油;圖1(b)中小鼻狀構(gòu)造只在閉合的3個(gè)方向上為向上驅(qū)油，另外開(kāi)啟的一方則為向下驅(qū)油;圖1(c)中小斷鼻因開(kāi)啟的一方受斷層切割無(wú)下驅(qū)，其余3個(gè)方向均為向上驅(qū)油。負(fù)向微型構(gòu)造:圖1(d)中小低點(diǎn)因處于地勢(shì)較低處，平面上為4個(gè)方向上向下驅(qū)油;圖1(e)中小溝槽與小鼻狀構(gòu)造相反，其3個(gè)較低地勢(shì)方向上為向下驅(qū)油;圖1(f)中小斷溝與小斷鼻的驅(qū)油方向相反，其不受斷層控制的3個(gè)方向上為向下驅(qū)油。

其次是油水重力分異作用，原有的油水平衡條件隨著油田注水開(kāi)發(fā)的進(jìn)行而發(fā)生改變，油層內(nèi)的傾斜和微構(gòu)造會(huì)引起油水重新分布，一部分油由相對(duì)較低的負(fù)向微構(gòu)造區(qū)向較高的正向微構(gòu)造區(qū)運(yùn)移，一部分油和水做反向運(yùn)移。同時(shí)正向微構(gòu)造區(qū)因處于地勢(shì)相對(duì)較高處，其儲(chǔ)集的原油本身難以被驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致剩余油富集在正向微構(gòu)造區(qū)，而高含水區(qū)分布在負(fù)向微構(gòu)造區(qū)。

在油田開(kāi)發(fā)中后期，剩余油分布變得分散而復(fù)雜，微構(gòu)造研究是剩余油分布研究的有效方法之一。微構(gòu)造在油田開(kāi)發(fā)中的作用越來(lái)越大，主要表現(xiàn)在以下幾方面［7］:(1)微型構(gòu)造高部位的油井生產(chǎn)能力高于低部位的油井生產(chǎn)能力;(2)正向微構(gòu)造區(qū)一般形成剩余油富集區(qū)的高效井，負(fù)向微構(gòu)造易形成高含水的低效井;(3)采油井在正向微構(gòu)造高部位的壓裂改造效果較好;(4)斜面微構(gòu)造區(qū)油井生產(chǎn)能力介于兩者之間;(5)油水運(yùn)動(dòng)受微構(gòu)造與沉積微相的共同影響。

利用Petrel軟件并結(jié)合測(cè)井資料，完成了對(duì)研究區(qū)的剩余油飽和度的模擬工作?，F(xiàn)將研究區(qū)8(1)小層構(gòu)造圖和8(1)小層后期剩余油飽和度平面圖作對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)井J28-3附近小高點(diǎn)、井J+8-13附近小斷鼻、井J1-13附近的小鼻狀構(gòu)造處剩余油富集(見(jiàn)圖2—圖7)。

圖2 8(1)小層小高點(diǎn)構(gòu)造圖

圖3 8(1)小層后期J28-3井附近剩余油飽和度平面圖

圖4 8(1)小層小斷鼻構(gòu)造圖

圖5 8(1)小層后期J+8-13井附近剩余油飽和度平面圖

圖6 8(1)小層小鼻狀構(gòu)造圖

圖7 8(1)小層后期J1-13井附近剩余油飽和度平面圖

6 結(jié)論

(1)新立油田V區(qū)塊共發(fā)育有小高點(diǎn)、小鼻狀構(gòu)造及小斷鼻3種正向微構(gòu)造類(lèi)型，小低點(diǎn)、小溝槽及小斷溝3種負(fù)向微構(gòu)造類(lèi)型。

(2)邊界斷層不均衡運(yùn)動(dòng)、斷層中部斷距過(guò)大及沉積體厚度差異壓實(shí)作用是形成V區(qū)塊微構(gòu)造的主要原因。

(3)小高點(diǎn)、小鼻狀及小斷鼻正向微構(gòu)造為剩余油富集區(qū);小低點(diǎn)、小溝槽及小斷溝負(fù)向微構(gòu)造為低含油氣或易水淹區(qū)。

(4)在確定加密井井位時(shí)，應(yīng)結(jié)合微構(gòu)造因素，盡可能把加密井鉆在正向微構(gòu)造區(qū)內(nèi)，負(fù)向微構(gòu)造區(qū)只適宜布注水井。

［1］朱紅濤，胡小強(qiáng)，張新科，等.油層微構(gòu)造研究及其應(yīng)用［J］.海洋石油，2002，22(1):30-37.

［2］李興國(guó).對(duì)油層微型構(gòu)造的補(bǔ)充說(shuō)明［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，1993，20(1):83-89.

［3］丁白濤，雷利婧.微構(gòu)造油藏勘探實(shí)例［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2004，31(2):84-86.

［4］周海燕.歧口17-2油田西高點(diǎn)剩余油分布的地質(zhì)因素研究［D］.青島:中國(guó)石油大學(xué)(華東)，2008.

［5］王冬煥，黃思靜.單砂體建模技術(shù)及應(yīng)用［J］.巖性油氣藏，2012，24(4):93-98.

［6］徐春華，侯加根，楊玉珍，等.用微構(gòu)造分析的方法精細(xì)表征油藏［J］.地質(zhì)學(xué)刊，2011，35(4):369-374.

［7］樊中海，姜建偉，魯國(guó)甫，等.雙河油田油層微構(gòu)造特征對(duì)剩余油分布的影響［J］.地質(zhì)勘探，1997，11(5):9-14.