劉 巖,吳洪帥
(1.延長(zhǎng)油田股份有限公司,陜西延安716000;2. 西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西西安710065)
寶塔油田位于陜西省延安市寶塔區(qū)境內(nèi),西部與安塞油田、豐富川油田相接,北部為子長(zhǎng)油田,沙則溝區(qū)塊位于寶塔油田蟠龍地區(qū)南部。目前,該區(qū)塊主力產(chǎn)油層位為上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)61油層亞組,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)開發(fā),長(zhǎng)61油藏產(chǎn)量下降快,含水率逐年升高,為了沙則溝區(qū)塊綠色可持續(xù)發(fā)展,需要對(duì)長(zhǎng)61儲(chǔ)層特征與剩余油分布重新深入認(rèn)識(shí)。本次研究在儲(chǔ)層特征研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果,分析長(zhǎng)61油藏剩余油分布規(guī)律,以期為沙則溝區(qū)塊油藏開發(fā)調(diào)整提供重要依據(jù)。
沙則溝區(qū)塊構(gòu)造位置屬于鄂爾多斯陸塊伊陜斜坡南部,總體呈現(xiàn)為向西或西北方向傾斜的單斜構(gòu)造,地層傾角較小,坡降10 m/km左右[1,2]。沙則溝區(qū)塊所在的鄂爾多斯陸塊為多旋回、多階段疊合沉積盆地,主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段,古生代以華北陸表海、濱淺海碳酸鹽沉積為主的沉積演化過(guò)程,中生代以內(nèi)陸湖相、三角洲相沉積碎屑沉積物為主,新生代盆地發(fā)生周緣斷陷、主體抬升的多階段改造過(guò)程[3]。鄂爾多斯陸塊主要含油層位為上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組,以陸內(nèi)三角洲相沉積環(huán)境為主。已有勘探實(shí)踐表明,三疊系延長(zhǎng)組具有含油層位多,油氣分布廣、油藏厚度大、儲(chǔ)層物性條件差等低滲透致密儲(chǔ)層特點(diǎn)[3,4]。為了有效開發(fā)寶塔油田沙溝區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)61油藏,進(jìn)一步細(xì)分為長(zhǎng)61-1、長(zhǎng)61-2、長(zhǎng)61-3三個(gè)小層,其中,長(zhǎng)61-1和長(zhǎng)61-2小層為本區(qū)的產(chǎn)油層位。
儲(chǔ)集層巖石組分、孔隙發(fā)育狀況和連同情況是影響儲(chǔ)集性能的重要因素,很大程度影響到油氣分布規(guī)律,對(duì)油田的勘探開發(fā)至關(guān)重要。根據(jù)寶塔油田沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61儲(chǔ)層薄片鑒定資料分析,儲(chǔ)層砂巖主要由長(zhǎng)石、石英、巖屑、云母組成,其中長(zhǎng)石含量39%~55%,平均50.2%,表面普遍高嶺石化;石英含量介于20%~32%之間,平均達(dá)22.5%;巖屑含量7%~10%,平均9.2%;云母含量4%~8%,平均6.5%(見(jiàn)表1)。根據(jù)儲(chǔ)層巖石學(xué)分類標(biāo)準(zhǔn),沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61儲(chǔ)層主要為長(zhǎng)石砂巖。
表1 沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61油層組砂巖組分含量統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)掃描電鏡、鑄體薄片等資料,長(zhǎng)61儲(chǔ)層砂巖的填隙物含量介于6%~12%之間,平均約為11.25%,填隙物主要以濁沸石(見(jiàn)圖1a)、方解石(見(jiàn)圖1b)、綠泥石(見(jiàn)圖1c)為主,分別占填隙物總量的4.5%、4.1%、3.3%,其次為水云母和硅質(zhì)膠結(jié)物(見(jiàn)圖1d),分別占填隙物總量的0.5%和1.8%,此外還有部分其他填隙物,但含量相對(duì)較小,約占填隙物總量的0.9%。
圖1 沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61填隙物特征
根據(jù)寶塔油田沙則溝區(qū)塊馮173、馮85、蟠3380、蟠3398等103件取心井的物性參數(shù)化驗(yàn)分析結(jié)果,本區(qū)長(zhǎng)61油藏儲(chǔ)層孔隙度分布在1.2%~13.3%之間,平均值10.1%,滲透率分布在(0.15~13.3)×10-3μm2之間,平均1.3×10-3μm2。其中,長(zhǎng)61-1小層:孔隙度分布在2.6%~13.3%之間,平均值10.5%,分布范圍較大,但主要分布在8%~12%之間,占總樣品數(shù)的73.2%。滲透率分布在(0.15~3.3)×10-3μm2之間,平均為0.5×10-3μm2,主要分布在(0.1~0.5)×10-3μm2之間,占全部樣品數(shù)的61%。長(zhǎng)61-2小層:孔隙度分布在1.2%~9.4%之間,平均值為9.2%。滲透率分布較為廣泛,主要在(2.5~13.3)×10-3μm2之間,平均6.1×10-3μm2。
沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61儲(chǔ)層個(gè)別樣品滲透率較大,一般認(rèn)為是天然裂縫存在所致。由于個(gè)別小層的樣品數(shù)較少,其分析化驗(yàn)結(jié)果所代表的物性特征可能誤差較大,從整體上分析,本區(qū)長(zhǎng)61儲(chǔ)層物性較差,依據(jù)孔隙度、滲透率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),主要為一套低孔、特低滲與特低孔、特低滲儲(chǔ)層。
隨著油藏開發(fā)進(jìn)入中后期,剩余油的分布及其飽和度對(duì)于油田的穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。目前對(duì)于剩余油的分布規(guī)律研究由定性向半定量、定量方向發(fā)展。其中油藏?cái)?shù)值模擬作為剩余油半定量——定量研究的一種方法被普遍應(yīng)用[5]。主要步驟包括:(1)通過(guò)油藏描述建立相應(yīng)的地質(zhì)和數(shù)據(jù)模型;(2)建立有限差分方程組,將無(wú)序、離散的地質(zhì)參數(shù)轉(zhuǎn)換為有序、線性的方程組;(3)根據(jù)油藏的實(shí)際情況和要解決的地質(zhì)問(wèn)題,選擇適合數(shù)學(xué)模型,輸入地質(zhì)資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史擬合,達(dá)到較高的擬合程度后可預(yù)測(cè)產(chǎn)能與剩余油分布。寶塔油田沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61油藏地質(zhì)建模與數(shù)值模擬參照何建鵬[6]的研究。
通過(guò)本區(qū)長(zhǎng)61油藏儲(chǔ)層特征研究,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征,沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61油藏為巖性油藏。通常巖性油氣藏剩余油分布與儲(chǔ)層物性、沉積相和砂體厚度有關(guān),本次選擇剩余油分布與砂厚的疊合圖,結(jié)合井網(wǎng)分布情況,綜合研究長(zhǎng)61油藏余油分布與控制因素。
3.1長(zhǎng)61-1小層剩余油分布特征
通過(guò)數(shù)值模擬可以得出,剩余油飽和度值較高的區(qū)域主要分布在井網(wǎng)不完善與儲(chǔ)量動(dòng)用程度較低的區(qū)域:蟠3333井、蟠3359井、蟠3324井、蟠3359井、蟠3320井、蟠3369井、蟠3331井區(qū)附近,如圖2所示。其中,姚38井、馮78井、蟠3256-6井區(qū)網(wǎng)均不完善,形成剩余油富集,另外蟠3260井、馮155-6井、蟠3336井、蟠3394-6井區(qū)及蟠3389-3井、蟠3393井、蟠3392井區(qū)砂體厚度大、物性較好,富集了較多的剩余油。說(shuō)明在影響儲(chǔ)層剩余油分布特征方面,砂體厚度和物性特征共同作用影響著剩余油的分布特征。
3.2長(zhǎng)61-2小層剩余油分布特征
通過(guò)小層的數(shù)值模擬,得到長(zhǎng)61-2小層剩余油飽和度平面圖如圖3所示,剩余油富集的區(qū)域主要分布在蟠3354井、馮158井、蟠3355-5井區(qū),馮155-5井、蟠3368-3井、蟠3350-3井、蟠3336井、蟠3383井、蟠3382井區(qū)附近,其中蟠3345井、蟠3346井、蟠3326-1井區(qū)、姚38井、蟠3256-6井區(qū)為井網(wǎng)不完善區(qū)域,是剩余油富集區(qū)。同時(shí),部分井區(qū)為注采對(duì)應(yīng)性欠缺區(qū)域,部分區(qū)域?yàn)槭苌皫r厚度或者物性影響形成的剩余油富集區(qū)。
圖2 沙則溝區(qū)塊延長(zhǎng)組長(zhǎng)61-1小層剩余油分布圖
圖3 沙則溝區(qū)塊延長(zhǎng)組長(zhǎng)61-2小層剩余油分布圖
因此,通過(guò)長(zhǎng)61油藏剩余油分布特征研究可發(fā)現(xiàn),油藏剩余油的分布受巖性和物性的控制,一般情況下,厚砂體的邊緣部位剩余油富集;砂體的中部,當(dāng)物性較好時(shí),也會(huì)富集剩余油;當(dāng)砂體發(fā)育好,物性好時(shí),其采出程度高,開發(fā)效果好,而剩余油較少。在超低滲透背景條件下,儲(chǔ)層的滲透率低,流動(dòng)性差,要求的井網(wǎng)密度更大,在井網(wǎng)控制不住的區(qū)域,需要加密采油井網(wǎng),提髙儲(chǔ)量動(dòng)用程度,同時(shí)完善注采井網(wǎng),提高水驅(qū)動(dòng)用程度。
(1)沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61油層組儲(chǔ)層主要巖石類型為長(zhǎng)石砂巖,以長(zhǎng)石為主,其次為石英、巖屑和云母,具有成分成熟度低的特點(diǎn)。長(zhǎng)61儲(chǔ)集層砂巖填隙物含量平均占11.25%,主要為濁沸石、綠泥石和方解石,其次為硅質(zhì)、水云母等。
(2)沙則溝區(qū)塊長(zhǎng)61油層組儲(chǔ)層物性較差,孔隙度平均10.1%,滲透率平均1.3×10-3μm2,為一套低孔一特低滲和特低孔一特低滲致密儲(chǔ)層。
(3)長(zhǎng)61-1小層剩余油較多,且分布連片,主要集中在物性較好區(qū)域及其注采井網(wǎng)不完善地區(qū)。長(zhǎng)61-2小層剩余油相對(duì)較少,主要分布在含油面積的邊部區(qū)域。