涂 乙，王亞會(huì)，閆正和，高永明，魏?jiǎn)⑷?/p>

（中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司，廣東深圳518067）

0 引言

目前，海上老油田剩余油的深度挖潛將是穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要舉措，相對(duì)于陸地油田密井網(wǎng)開(kāi)采，海上油田一般都是大井距開(kāi)發(fā)、開(kāi)采難以獲得全面的地質(zhì)資料。利用大膽創(chuàng)新高效開(kāi)發(fā)理念以及技術(shù)攻關(guān)，提出一套適合海上油田大尺度下的復(fù)合砂體精細(xì)解剖理論。針對(duì)目前海上老油田含水率高、產(chǎn)量遞減快以及剩余油分布異常復(fù)雜等問(wèn)題，以小層為基本單元的儲(chǔ)層研究已不能滿足生產(chǎn)需求，研究重點(diǎn)則為小層單砂體精度轉(zhuǎn)向?qū)觾?nèi)單砂體精度，且在充分利用地震地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，研究復(fù)合砂體內(nèi)部單砂體在縱橫向上的連續(xù)性、隔夾層發(fā)育情況以及單砂體之間的接觸關(guān)系等。

國(guó)內(nèi)基于構(gòu)型單元“勢(shì)控論”研究相對(duì)較少。胡光義等［1］提出了海上復(fù)合砂體構(gòu)型理論，論述了復(fù)合砂體構(gòu)型界面、單元、模式、特征以及控制因素；曾祥平［2］將單砂體進(jìn)一步細(xì)分到單一成因單砂體，研究砂體內(nèi)部構(gòu)型及各種微地質(zhì)界面對(duì)剩余油的控制作用；張瑞等［3］對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異程度進(jìn)行了半定量表征研究。因此，僅僅研究復(fù)合砂體構(gòu)型等靜態(tài)控制因素是不夠的，還應(yīng)結(jié)合儲(chǔ)層內(nèi)部流體勢(shì)等動(dòng)態(tài)因素進(jìn)行分析。本次研究以單砂體構(gòu)型為基本單元，從砂體層內(nèi)油氣運(yùn)移時(shí)間和方向來(lái)研究剩余油運(yùn)移和聚集規(guī)律，提高剩余油預(yù)測(cè)精度和準(zhǔn)度，以期為海上老油田深度立體挖潛剩余油提供有利的技術(shù)支持。

圖1 Y油田構(gòu)造位置及沉積環(huán)境Fig.1 Structural location and sedimentary environment of Y oilfield

1 Y油田簡(jiǎn)況

Y油田是由1985年Y-1 X探井發(fā)現(xiàn)的，油田位于南海珠江口盆地北部坳陷帶惠州凹陷南部，屬于主斷層控制下的逆牽引背斜構(gòu)造，背斜構(gòu)造形態(tài)簡(jiǎn)單，圈閉面積小，構(gòu)造幅度低，油田范圍內(nèi)無(wú)斷層發(fā)育，構(gòu)造走向?yàn)楸蔽鳌蠔|向（圖1）。2014年至今采用新平臺(tái)開(kāi)采，目前含水率達(dá)到90%，采出程度超過(guò)了50%。

Y油田含油層段分布在新近系珠江組，屬于上三角洲平原—三角洲前緣沉積，測(cè)井曲線為漏斗形—指形，主要發(fā)育河口壩—席狀砂微相。儲(chǔ)層巖性比較單一，以細(xì)—中粒長(zhǎng)石石英砂巖為主。主力儲(chǔ)層內(nèi)部夾層不發(fā)育，非主力儲(chǔ)層內(nèi)部夾層發(fā)育，泥質(zhì)條帶和團(tuán)塊較發(fā)育，非均質(zhì)性較強(qiáng)。

2 精細(xì)構(gòu)型解剖

海上油田大井距、稀井網(wǎng)以及鉆取資料昂貴，難以獲得豐富的地質(zhì)資料。根據(jù)鉆井資料顯示，中后期開(kāi)發(fā)的海上老油田井距大部分在200 m以上，給油田地質(zhì)精細(xì)研究帶來(lái)了很大的困難。目前，海上高品質(zhì)地震主頻為20～40 Hz，理論上可分辨10～20 m，只能識(shí)別大尺度構(gòu)型單元，為了采集高品質(zhì)的地震資料，充分挖掘地震資料信息，在精細(xì)地震資料處理與解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)井資料研究和識(shí)別復(fù)合砂體構(gòu)型界面顯得尤為重要［1-3］。儲(chǔ)層精細(xì)構(gòu)型解剖，可揭開(kāi)儲(chǔ)層內(nèi)幕“黑匣子”，聚焦并分析不同期次單砂體對(duì)接關(guān)系，解密剩余油運(yùn)移、聚集真相，助力剩余油精準(zhǔn)挖潛。

2.1 復(fù)合砂體構(gòu)型識(shí)別與刻畫

Y油田儲(chǔ)層比較發(fā)育，在高品質(zhì)地震資料和沉積背景約束下，復(fù)合砂體界面識(shí)別和刻畫主要采用“縱向分期、橫向分界”的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)［3-5］?？v向分期是指以高分辨率層序地層學(xué)中基準(zhǔn)面旋回理論為指導(dǎo)，以中期旋回的等時(shí)沉積標(biāo)志為基準(zhǔn)，根據(jù)高程差異，構(gòu)建等時(shí)時(shí)間單元，結(jié)合地震響應(yīng)信息，實(shí)現(xiàn)縱向砂體對(duì)比（圖2、圖3）。該油田在區(qū)域上發(fā)育不同厚度（2～50 m）的泥巖沉積可作為對(duì)比的標(biāo)志層。

圖2 Y油田復(fù)合砂體地震響應(yīng)刻畫Fig.2 Seismic response characterization of composite sand bodies in Y oilfield

橫向分界是指根據(jù)孤立、側(cè)疊與堆疊區(qū)儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征差異（圖2），識(shí)別不同級(jí)次儲(chǔ)集層構(gòu)型單元形態(tài)、規(guī)模和疊置關(guān)系，并結(jié)合不同期次砂體巖性概率切片、砂體復(fù)合平面圖以及地震反演剖面，以“復(fù)合河道”邊界刻畫為核心，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)次砂體橫向展布（圖4）?；趯?duì)Y油田每一口井巖性資料分析，統(tǒng)計(jì)各層段以及層內(nèi)不同期次砂體不同巖性出現(xiàn)的概率，分別繪制不同層段或不同期次砂體概率平面切片，初步界定砂體橫向發(fā)育邊界［圖 4（a）—（c）］。結(jié)合地震砂體屬性反演剖面，可清晰厘清各層段或某一期次砂體橫向展布規(guī)律和范圍，綜合確定砂體在平面上的發(fā)育范圍和規(guī)模。

圖3 Y油田復(fù)合砂體“縱向分期”砂體對(duì)比Fig.3 Comparison of vertical staging sand bodies in composite sand bodies in Y oilfield

圖4 Y油田多期砂體反演展布Fig.4 Inversion distribution of multiphase sand bodies in Y oilfield

2.2 不同級(jí)次單砂體展布

（1）主力層砂體發(fā)育較厚，夾層規(guī)模小且薄，主要為薄鈣質(zhì)夾層。Y油田主力儲(chǔ)層一般只發(fā)育單期次砂體，縱向上砂體范圍大且連片展布，砂體之間主要為疊置關(guān)系，連通性好，易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道，采出程度高，剩余油潛力較小［7-10］。

（2）非主力層儲(chǔ)層內(nèi)夾層類別多、規(guī)模較大，發(fā)育泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層和物性?shī)A層，可用來(lái)識(shí)別單砂體界面［11-13］。以Z9油藏為例，該油藏縱向上發(fā)育3期疊置砂體，砂體展布類型多樣，包括孤立型、側(cè)疊型和堆疊型。圖5中③，④，⑤號(hào)小范圍半滲濾型夾層，發(fā)育在1～3個(gè)井區(qū)中，厚度為1～2 m，泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為20%～30%；②號(hào)大范圍半滲濾型夾層，發(fā)育在2個(gè)以上的井區(qū)中；①號(hào)不滲濾型夾層，厚度大于2 m，泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為30%～40%，流體很難滲透推進(jìn)，這類儲(chǔ)層容易形成次生邊水驅(qū)，可改善剩余油驅(qū)替類型，定位挖潛潛力砂體，生產(chǎn)井往往表現(xiàn)出高產(chǎn)高效長(zhǎng)命的效果。

同時(shí)，表1定量統(tǒng)計(jì)了Y油田夾層的分布數(shù)據(jù)，并研究了夾層與生產(chǎn)井生產(chǎn)效果之間的關(guān)系，在夾層分布模式2和夾層分布模式3的情況下，生產(chǎn)井對(duì)剩余油的挖潛效果較好，這2種模式主要集中在非主力油藏，因此，非主力油藏是剩余油挖潛的目標(biāo)。

圖5 Y油田Z9油藏近東西向砂泥巖對(duì)比Fig.5 Comparison of near WE sandstone and mudstone of Z9 reservoir in Y oilfield

表1 Y油田夾層分布模式統(tǒng)計(jì)Table 1 Interlayer distribution patterns in Y Oilfield

3 “勢(shì)控論”剩余油分布模式

3.1 “勢(shì)控論”基本原理

Y油田天然能量充足，關(guān)停后再開(kāi)發(fā)，儲(chǔ)層內(nèi)部的油水勢(shì)發(fā)生了變化，導(dǎo)致剩余油重新運(yùn)移—聚集。根據(jù)蒲玉國(guó)等［6］、常海燕等［7］、韓大匡［8］的研究成果，流體勢(shì)是指在某一基準(zhǔn)參考面，某一滲流單元內(nèi)單位質(zhì)量流體所具有的總的機(jī)械能［6-8］。該單元內(nèi)某一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的油勢(shì)、水勢(shì)計(jì)算公式為

式中：φo為油勢(shì)，m·m/s2；φw為水勢(shì)，m·m/s2；g 為重力加速度，m/s2；z為測(cè)點(diǎn)高程，m；ρw為水密度，g/m3；ρo為油密度，g/m3；h 為總壓頭，m。

將式（1）與式（2）聯(lián)立求解得

在特定的油藏內(nèi)，ρw/ρo與 (ρw- ρo)/ρo為一定值，ho的大小只與hw和z有關(guān)。

在靜水情況下，hw為一定值，ho的大小只與z測(cè)點(diǎn)高程有關(guān)，即在含油構(gòu)造范圍內(nèi)，油水界面呈水平狀態(tài)，構(gòu)造閉合區(qū)則為低勢(shì)區(qū)（圖6）。

圖6 Y油田流體勢(shì)模式（據(jù)文獻(xiàn)［6］修改）Fig.6 Fluid potential model in Y oilfield

在動(dòng)水情況下，ho的大小由hw和z共同確定，hw隨著巖層方向下傾遞降時(shí)，ho等值線不再處于水平狀態(tài)，油水界面表現(xiàn)出傾斜或彎曲狀態(tài)，傾斜程度的大小取決于油水密度差與水頭遞降梯度，在受到油藏內(nèi)靜態(tài)遮擋元素（構(gòu)造或者地層）的作用下，形成低勢(shì)閉合區(qū)。

3.2 “勢(shì)控論”剩余油分布模式

根據(jù)構(gòu)型單元內(nèi)油、氣、水的運(yùn)移規(guī)律，油、氣、水三相運(yùn)移方向遵循從高勢(shì)區(qū)流向低勢(shì)區(qū)，并在低勢(shì)閉合區(qū)運(yùn)聚成藏。“勢(shì)控論”的核心是“勢(shì)”的形成與閉合。“勢(shì)”形成的過(guò)程就是油、氣、水在油藏圈閉內(nèi)由高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移的過(guò)程［6-8］。根據(jù)剩余油的“勢(shì)控論”理論，綜合考慮剩余油富集靜態(tài)和動(dòng)態(tài)主控因素，建立了“動(dòng)態(tài)富集再生油藏成藏模式”，即在井控程度低、有巖性邊界遮擋以及勢(shì)能較低的區(qū)域內(nèi)形成低勢(shì)閉合區(qū)（圖7）。低勢(shì)閉合區(qū)的形成是剩余油具備經(jīng)濟(jì)性、可動(dòng)性的前提條件。

原始油氣成藏的運(yùn)移時(shí)間跨度是以“地質(zhì)時(shí)代”為尺度。動(dòng)態(tài)運(yùn)移—聚集—成藏，形成再生潛力區(qū)或“再生油藏”的時(shí)間跨度以“年”為尺度［9-13］。Y油田由于大位移井井況差，井漏嚴(yán)重，遞減及含水率上升較快，采出程度偏低，無(wú)法有效開(kāi)發(fā)剩余油潛力，因此，于2011年基本關(guān)停了所有生產(chǎn)井。2014年依托新平臺(tái)實(shí)施調(diào)整井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，這就為剩余油運(yùn)移—再聚集創(chuàng)造了時(shí)間。

3.2.1 主力層剩余油聚集規(guī)律

主力油藏（Z11，Z13）儲(chǔ)集層物性好，孔隙度大于20%，滲透率大于380 mD，油藏厚度較大，泥質(zhì)含量較低，砂體連片發(fā)育，橫向上以堆疊接觸方式為主，原油流體具有輕質(zhì)、低黏度等特點(diǎn)，發(fā)育優(yōu)勢(shì)流動(dòng)通道，初期產(chǎn)量很高，底水錐進(jìn)速率很快，油井見(jiàn)水早，含水率近100%。對(duì)于具有邊底水能量的高滲性厚層輕質(zhì)油油藏，剩余油的分布主要由井網(wǎng)構(gòu)造共同控制，剩余油主要集中在井控低、勢(shì)能低的構(gòu)造高部位，零星散落的可動(dòng)剩余油在較短時(shí)間（1 a左右）內(nèi)可較快地運(yùn)移，并富集在構(gòu)造的高部位，主力油藏剩余油從開(kāi)發(fā)調(diào)整階段零散分布，需要1 a以上時(shí)間，動(dòng)態(tài)運(yùn)聚在低勢(shì)閉合區(qū)（構(gòu)造高部位）形成一定規(guī)模剩余油［圖7（b）］，主力油藏剩余油一般運(yùn)移聚集時(shí)間短，儲(chǔ)量規(guī)模小。

3.2.2 非主力層剩余油聚集規(guī)律

非主力層儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，砂體接觸關(guān)系復(fù)雜，包括堆疊、側(cè)疊和孤立型，影響著剩余油的分布。以Z9油藏為例，該油藏主要物源來(lái)自北西—南東方向，Y-14-2井位于圈閉北西方向構(gòu)造低部位，于2013年關(guān)停；Y-24-2井位于圈閉相對(duì)高部位，于2011年關(guān)停，其余井均在2009年之前全部關(guān)停。2009年Z9油藏構(gòu)造南邊剩余油分布比較分散，主要零星散落在構(gòu)造圈閉四周，高部位幾乎沒(méi)有剩余油聚集。經(jīng)過(guò)3 a多的時(shí)間運(yùn)移聚集，2013年ODP設(shè)計(jì)時(shí)期開(kāi)發(fā)區(qū)南邊剩余油聚集了一定規(guī)模；2015年初調(diào)整井陸續(xù)投產(chǎn)開(kāi)采，剩余油聚集規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。

基于Z9儲(chǔ)層構(gòu)型單元流體勢(shì)分析，在物源方向形成高勢(shì)區(qū)，同時(shí)受巖性邊界控制而形成剩余油相對(duì)富集的低勢(shì)閉合區(qū)，非主力層低勢(shì)閉合區(qū)剩余油的儲(chǔ)量豐度高，具有一定規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性，是剩余油挖潛的重點(diǎn)潛力區(qū)。

根據(jù)油、氣、水遵循從高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移規(guī)律，該層零散分布的剩余油，至少需3 a以上的時(shí)間進(jìn)行運(yùn)移和聚集，并在低勢(shì)閉合區(qū)形成動(dòng)態(tài)富集再生油藏模式。薄層泥質(zhì)夾層縱向上疊置延緩了流體的流動(dòng)，經(jīng)過(guò)10 a以上的油水動(dòng)態(tài)運(yùn)聚，剩余油逐漸向低勢(shì)區(qū)及構(gòu)造相對(duì)高部位富集。

圖7 Y油田動(dòng)態(tài)富集再生油藏模式Fig.7 Dynamic enrichment and regeneration reservoir model in Y oilfield

4 剩余油挖潛效果

4.1 主力油藏生產(chǎn)效果

Z13油藏經(jīng)過(guò)1 a左右的時(shí)間剩余油動(dòng)態(tài)運(yùn)聚成藏，2015年初在Z13油藏構(gòu)造高部位投產(chǎn)Y1-5 H1井，前3個(gè)月平均日產(chǎn)油高達(dá)200 m3，平均含水率僅為1.8%，2015年底含水率達(dá)到60%，含水率上升較快，進(jìn)入了高含水率開(kāi)發(fā)時(shí)期。

Z11油藏于2014年底在構(gòu)造高部位投產(chǎn)Y1-8 H井，前3個(gè)月平均日產(chǎn)油超過(guò)300 m3，平均含水率僅為19.8%，2015年初含水率迅速突破60%，進(jìn)入了高含水率開(kāi)發(fā)時(shí)期，截至2018年7月含水率已經(jīng)超過(guò)90%，日產(chǎn)量下降了約3/4，日產(chǎn)油下降較快。

主力油藏生產(chǎn)井均表現(xiàn)出高產(chǎn)高效短命的生產(chǎn)效果，說(shuō)明構(gòu)造高部位有剩余油聚集。由于主力油藏易形成優(yōu)勢(shì)通道，剩余油規(guī)模較小，符合實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。

4.2 非主力油藏生產(chǎn)效果

非主力油藏（Z5-1，Z5-2，Z6-1，Z6-2，Z8，Z9，Z12）模式，2次關(guān)停調(diào)整為剩余油運(yùn)移創(chuàng)造了條件。非主力油藏經(jīng)過(guò)3 a以上的時(shí)間，剩余油在低勢(shì)閉合區(qū)聚集成藏。

2015年初，Z9油藏低勢(shì)閉合區(qū)投產(chǎn)Y1-6 H井，前3個(gè)月平均日產(chǎn)油超過(guò)250 m3，平均含水率僅為3.6%，Y1-6 H井已穩(wěn)產(chǎn)接近4 a，且含水率上升較緩慢，截至2018年4月，含水率小于40%，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)；同年，在Z9油藏構(gòu)造高部位投產(chǎn) Y1-3 H井，實(shí)際前3個(gè)月平均日產(chǎn)油小于60 m3，平均含水率高達(dá)79.3%，截至2017年8月，含水率已達(dá)到100%，現(xiàn)已關(guān)停，遠(yuǎn)低于低勢(shì)閉合區(qū)Y1-6 H井的生產(chǎn)效果。

開(kāi)發(fā)生產(chǎn)井效果表明：低勢(shì)閉合區(qū)生產(chǎn)井表現(xiàn)出高產(chǎn)高效長(zhǎng)命的生產(chǎn)效果。剩余油運(yùn)移聚集形成再生油藏模式與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)是一致的。

在Y油田其他非主力油藏Z5-2，Z6-1，Z8和Z12低勢(shì)閉合區(qū)已部署生產(chǎn)井、定向井和水平井，初期平均日產(chǎn)量均達(dá)到了200～300 m3，日產(chǎn)能較高，也說(shuō)明了在受巖性邊界和流體勢(shì)綜合控制而形成的低勢(shì)閉合區(qū)挖潛剩余油的正確性。

5 結(jié)論

（1）海上大井距條件下復(fù)合砂體識(shí)別和刻畫對(duì)高品質(zhì)地震資料依懶性大，結(jié)合生產(chǎn)井資料研究和識(shí)別復(fù)合砂體構(gòu)型界面，能大大提高砂體邊界的刻畫精度。

（2）基于構(gòu)型單元進(jìn)行“勢(shì)控論”研究，主力油藏零星散落的可動(dòng)剩余油能較短時(shí)間內(nèi)（約1年），富集在井控低、構(gòu)造高部位的低勢(shì)閉合區(qū)，生產(chǎn)井表現(xiàn)為高產(chǎn)短命生產(chǎn)效果；非主力油藏零星散落的可動(dòng)剩余油約3年以上時(shí)間，運(yùn)移聚集在井控低、巖性邊界遮擋的低勢(shì)閉合區(qū)，生產(chǎn)井表現(xiàn)出高產(chǎn)高效長(zhǎng)命的生產(chǎn)效果，是剩余油挖潛的重點(diǎn)潛力區(qū)。

（3）構(gòu)型精細(xì)解剖與“勢(shì)控論”結(jié)合，構(gòu)建的“動(dòng)態(tài)運(yùn)聚再生油藏模式”，拓展了剩余油挖潛研究思路和方向，對(duì)該類中后期老油田剩余油挖潛具有重要的戰(zhàn)略意義。