張鵬剛,張永平,趙 輝,范 鵬,李化斌,賀艷枚
(中國石油長慶油田分公司第三采油廠,寧夏銀川 750006)
油房莊油田D5 油藏位于伊陜斜坡油房莊局部穹窿帶,構(gòu)造兩邊低中間高,形成小型隆起。其砂體走向呈北東-南西向,為三角洲平原分流河道沉積,屬于巖性-構(gòu)造油藏。儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng),邊底水發(fā)育,平均厚度11 m,局部隔夾層發(fā)育,探明含油面積5.37 km2,地質(zhì)儲(chǔ)量223.53×104t,平均有效厚度9.2 m,孔隙度15.85%,滲透率11.91×10-3μm2,為中孔低滲儲(chǔ)層[1]。
D5 油藏于2009 年3 月采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)同步注水大規(guī)模開發(fā),目前油井開井54 口,平均單井日產(chǎn)油2.2 t,綜合含水69.6%,采出程度27.9%,注水井開井16 口,日注水平444 m3,單井日注28 m3,注采比0.96。
地層對(duì)比劃分是儲(chǔ)層精細(xì)描述、模型建立以及后期剩余油挖潛的基礎(chǔ),對(duì)于地層劃分與對(duì)比,尤其是小層,研究上以層序地層學(xué)原理為基礎(chǔ),并結(jié)合沉積、構(gòu)造、巖性、電性等特征綜合考慮。
根據(jù)層序地層學(xué),利用標(biāo)志層、電性特征標(biāo)志、沉積旋回、巖性厚度對(duì)比等方法,對(duì)D5 油藏78 口油水井X2 地層進(jìn)行了系統(tǒng)劃分與對(duì)比,劃分為6 個(gè)單砂層,單砂層平均地層厚度5.1 m(見表1)。
表1 D5 油藏地層劃分結(jié)果
在陜北斜坡東高西低的大構(gòu)造背景下發(fā)育一系列北東-南西河流相-三角洲沉積。D5 油藏位于其中一條分流河道上。油藏整體表現(xiàn)為一中間高、兩邊低、橫向跨度約2.0 km 的小型隆起,局部發(fā)育小高點(diǎn)、小低點(diǎn)、鼻狀構(gòu)造和小溝槽4 種微構(gòu)造,構(gòu)造繼承性較好,構(gòu)造平緩,起伏較小,主體部位幅度差12 m 左右,構(gòu)造小高點(diǎn)主要位于D21 井、D19 井、D20 井處。而且D5 油藏為底水塊狀油藏,構(gòu)造高部位含油性好,油井累產(chǎn)油多,低部位油井含油性相對(duì)較差,累產(chǎn)油較少,為巖性-構(gòu)造油藏。
根據(jù)區(qū)域沉積背景、巖心觀察資料,認(rèn)為D5 油藏在沉積過程中,由于坡度極其平緩,湖盆萎縮,已完全處于水上環(huán)境,屬于三角洲平原沉積,物源主要來自北東方向。根據(jù)巖心顏色、沉積構(gòu)造、層序特征、粒度特征、電測曲線形態(tài)等綜合分析,結(jié)合區(qū)域沉積環(huán)境背景,對(duì)D5 油藏沉積微相進(jìn)行分析,認(rèn)為D5 油藏微相發(fā)育分流河道、河道側(cè)緣、天然堤、決口扇、分流間灣[2]。
在平面上,D5 油藏發(fā)育北東-南西向4~6 條分流河道,單河道寬度在100~750 m,平均500 m,寬厚比25~150,河道最寬處1 600 m??v向上,多期河道疊加,順物源方向沉積微相連續(xù)性較好,垂直物源方向沉積微相連續(xù)性相對(duì)較差。
受沉積微相的控制,D5 油藏砂體呈北東-南西向條帶狀展布,河道主體部位砂體較厚,最厚可達(dá)9.4 m,局部連片發(fā)育。
根據(jù)不同成因單砂體的組合關(guān)系,可將D5 油藏單砂體的接觸組合樣式分為三種:分流河道-分流間灣-分流河道接觸,分流河道-河道側(cè)緣-分流河道接觸,分流河道-分流河道接觸,不同的接觸模式,在剖面上會(huì)顯示出“厚-薄-厚”特征。
通過單砂體縱向上接觸關(guān)系及小層內(nèi)測井響應(yīng)特征,發(fā)現(xiàn)D5 油藏不同期次分流河道垂向上以相互切疊(40%)及疊加(33%)為主;同期單河道接觸以側(cè)切式與對(duì)接式為主;單河道寬度在100~750 m,平均500 m,寬厚比25~150。
D5 油藏X221小層滲透率級(jí)差主要分布在5~10,平均9.12;滲透率突進(jìn)系數(shù)主要分布在0~2,平均1.98,滲透率變異系數(shù)主要分布在0.3~0.5,平均0.44,X221非均質(zhì)程度為中等;X222、X223小層表現(xiàn)為中等偏強(qiáng)(見表2)。
層間非均質(zhì)性是指相鄰儲(chǔ)層或砂體垂向上巖性、結(jié)構(gòu)、物性等方面的差異,層間非均質(zhì)性是引起注水開發(fā)過程中層間干擾、水驅(qū)差異和單層突進(jìn)的內(nèi)在原因。由于陸相儲(chǔ)層的層數(shù)多、厚度小、橫向變化快及連通性差,因此層間非均質(zhì)性非常突出[3,4]。
D5 油藏隔層厚度小,局部發(fā)育,多為單層,層內(nèi)夾層發(fā)育程度低,大部分井隔層厚度<1.0 m。X2 以物性隔層為主,僅在油藏中部和西南部連片發(fā)育,中部隔層厚度平均1.1 m,西南部隔層厚度平均0.8 m。
隨累計(jì)采出增加,見水井逐漸增加,綜合含水逐步上升。目前水驅(qū)見效井40 口,見效比例83.3%,見效井主要位于油藏中部,其中Ⅰ類見效井受儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性影響較大,Ⅱ類見效井主要受儲(chǔ)層物性特征較差影響,水驅(qū)受效緩慢,Ⅲ類見效井主要受平面、剖面非均質(zhì)性的雙重作用。未見效井主要位于油藏邊部,主要受儲(chǔ)層物性差影響。與初期相比,高含水井占比由50%上升到54%,水淹井占比由6%上升到21%,油井見水主要受邊水侵入(42.6%)、注入水突進(jìn)(19%)、底水錐進(jìn)(17%)影響(見表3)。
(1)邊水內(nèi)推導(dǎo)致含水上升:由于D5 油藏邊底水發(fā)育,同時(shí)受采液強(qiáng)度大等因素的共同影響,導(dǎo)致邊水內(nèi)推錐進(jìn)、油井含水升高,占高含水油井的42.6%。
(2)注入水突進(jìn)導(dǎo)致含水上升:受地層應(yīng)力、裂縫等的影響,注入水沿滲流優(yōu)勢通道快速突進(jìn),造成油井含水快速上升,采出程度低,剩余油富集,吸水剖面表現(xiàn)為尖峰狀或指狀吸水。
(3)底水錐進(jìn)導(dǎo)致含水上升:D5 油藏底水油藏儲(chǔ)層厚度大、水體大,天然能量充足。在油藏開采以前,水位于油層下部,油位于油層上部,打開層段下面,將形成半球狀的勢分布。由于垂向勢梯度的影響,油水接觸面會(huì)發(fā)生變形,在沿井軸方向勢梯度達(dá)到最大。
由于D5 油藏為同步注水開發(fā),水驅(qū)逐漸受效,截至目前,油藏整體水驅(qū)受效,受構(gòu)造變化影響較小,受非均質(zhì)性影響較大,水驅(qū)方向性明顯,見效方向性明顯,其控制因素主要受沉積期次、射孔位置、儲(chǔ)層非均質(zhì)性以及注水方式的影響。
表2 D5 油藏儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性評(píng)價(jià)表
表3 D5 油藏2014-2019 年含水上升原因統(tǒng)計(jì)表
定性、定量研究剩余油的分布規(guī)律,是改善處于中后期油藏開發(fā)效果的一個(gè)有效途徑,三維地質(zhì)模型是油藏?cái)?shù)值模擬的最終成果,它能表征儲(chǔ)層特征及剩余油在三維空間上的分布和變化。通過對(duì)油藏平面和剖面上剩余油飽和度的定量研究,最為形象和直觀地再現(xiàn)油水在地下的運(yùn)動(dòng)以及剩余油在儲(chǔ)集空間的分布情況,從而準(zhǔn)確界定有利區(qū)的空間位置及其分布范圍,直接為油藏加密調(diào)整和剩余油挖潛提供直接的理論依據(jù)。
在平面上,D5 油藏受前期水驅(qū)、沉積微相、裂縫等的影響,注入水沿著高滲層段單向突進(jìn),形成優(yōu)勢水流通道,剩余油在東北部主要分布裂縫側(cè)翼、井間水驅(qū)未波及區(qū)域,呈條帶狀分布,西南部構(gòu)造小高點(diǎn)上,剩余油呈土豆?fàn)罘植肌?/p>
在剖面上,D5 油藏小層剩余油主要集中在受隔層格擋水驅(qū)未波及到的區(qū)域、底水錐進(jìn)井井間區(qū)域和因河道間物性隔層格擋、水驅(qū)未波及區(qū)域、主河道砂體油層注水未波及部位。
D5 油藏剩余油的富集,受到構(gòu)造位置、水驅(qū)狀況、底水錐進(jìn)相帶格擋的多重控制,構(gòu)造高部位油層較厚,注入水對(duì)底水有一定壓制作用,導(dǎo)致構(gòu)造高部位含油富集。另外由于D5 油藏砂體物性呈正韻律分布特征,注入水沿下部滲透性好的層推進(jìn)至油井,導(dǎo)致油井高含水,另外河道間的低滲條帶格擋了注入水向油井的推進(jìn),形成局部剩余油富集區(qū)。
在了解剩余油的分布特征及受控因素后,在油藏東北部構(gòu)造高部位剩余油富集區(qū)設(shè)計(jì)加密兩口虛擬井進(jìn)行剩余油挖潛(見表4)。
表4 虛擬井產(chǎn)量表
方案設(shè)計(jì)好之后,根據(jù)定壓力進(jìn)行模擬預(yù)測10年,到預(yù)測期末,根據(jù)數(shù)模運(yùn)算結(jié)果,加密虛擬井DX1累計(jì)產(chǎn)油1.59×104t,DX2 累計(jì)產(chǎn)油1.82×104t,加密方案累產(chǎn)油提高3.4×104t,采出程度提高0.68%。
(1)D5 油藏儲(chǔ)層整體表現(xiàn)為中間高兩邊低,橫向跨度約2.0 km 的小型隆起,局部發(fā)育多個(gè)低幅度構(gòu)造高點(diǎn),構(gòu)造相對(duì)平緩,起伏較小,繼承性較好。
(2)D5 油藏砂體受沉積微相的控制,呈北東-南西向條帶狀展布,河道主體部位砂體較厚,最厚可以達(dá)到9.4 m,局部連片發(fā)育,儲(chǔ)層非均質(zhì)程度為中等。
(3)分布受儲(chǔ)層物性的影響,物性好的地方容易形成優(yōu)勢滲流通道,導(dǎo)致局部存在水驅(qū)不均,平面、剖面矛盾突出。
(4)針對(duì)優(yōu)勢滲流通道,注水井尖峰狀、指狀吸水的狀況,為均衡上下段注水強(qiáng)度,應(yīng)實(shí)行以優(yōu)化注水、堵水調(diào)剖為主的開發(fā)政策,封堵高滲層段,均衡油藏水驅(qū)。
(5)剩余油在東北部主要分布裂縫側(cè)翼、井間水驅(qū)未波及區(qū)域,呈條帶狀分布,西南部構(gòu)造小高點(diǎn)上,剩余油呈土豆?fàn)罘植肌?/p>