曙二區(qū)雙高階段增儲挖潛技術研究與應用

劉連杰

(1.南京大學地球科學與工程學院,江蘇南京210093;2.中國石油遼河油田公司)

曙二區(qū)雙高階段增儲挖潛技術研究與應用

劉連杰1,2

(1.南京大學地球科學與工程學院,江蘇南京210093;2.中國石油遼河油田公司)

立足老油田內部挖潛,以曙二區(qū)表外儲層、低阻油層、差層及低水淹層為目標,探索形成了表外儲層微差分析法及低阻油層油藏綜合評價法,并采用了高精度C/O測井技術,中子壽命測井技術,進行差油層、剩余油及油水層和水淹層評價,現場應用效果明顯,為老油田內部增儲挖潛提供了思路方向。

曙二區(qū);增儲挖潛;微差分析法;油藏綜合評價;C/O測井;中子壽命測井

曙二區(qū)位于遼河斷陷曙光油田南部,開發(fā)目的層為古近系沙河街組四段頂部杜家臺油層[1],油藏埋深1 800～2 400m,含油面積13.04km2,地質儲量2169.7×104t,油層平均有效厚度17.2m。該塊在沉積上屬于扇三角洲沉積體系,其主力相帶為扇三角洲前緣分流河道、河口砂壩,主力儲集巖性為細砂巖,具有油層層數多,單層厚度小特點,自下而上劃分為三個油層組、十個砂巖組、三十個小層,受沉積相帶和構造雙重控制,儲層非均質嚴重,平面、層間發(fā)育存在較大差異。

曙二區(qū)1975年投產以來,油藏開發(fā)經過井網加密、層系調整和提液強采三次大規(guī)模調整,區(qū)塊綜合含水已經達到93%,已采出可采儲量的88%,穩(wěn)產上產難度逐年增大。為此,油藏開發(fā)立足老油田內部挖潛,尋找新的產能增長點,確定表外儲層、低阻油層、差層及低水淹層為區(qū)塊增儲上產的主攻方向,從區(qū)塊表外儲層、低阻油層成因出發(fā),應用測井地質學、開發(fā)地質學原理,探索形成了表外儲層微差分析法及低阻油層油藏綜合評價法,結合油藏實際情況,引進高精度C/O測井技術開展差層評價,應用中子壽命測井技術識別水淹層指導堵水,現場應用取得了令人滿意的效果。

1 表外儲層識別技術

1.1 表外儲層成因分析

表外儲層[2]是指有效厚度以外仍具有一定孔隙性、滲透性和含油性的那部分儲層。它是以泥質粉砂巖為主的儲油層,是低能環(huán)境下的沉積物。

曙二區(qū)杜家臺油層為扇三角洲前緣亞相沉積,平面上位于扇三角洲前緣的端部,主要微相為分流河口砂壩及分流河道,分流河道砂體邊部、河口砂壩砂體側翼及前緣薄層砂砂體前端泥質含量較高,物性條件差,是表外儲層形成的內在原因。另外,表外儲層巖性普遍偏細,使粘土顆粒比表面增大,引起束縛水含量增大,形成以束縛水為主要成分的導電網絡,進而導致油層電阻率降低,加之傳統(tǒng)測井方法的垂向分辨率較低,薄油層的電阻率通常顯示比厚度大的油層低,造成儲層識別困難。

1.2 表外儲層識別技術研究與應用

1.2.1 微差分析法

微差分析法[3]是對阿爾奇公式進行微差處理并進一步簡化得到的一種流體識別方法。Archie公式表達式為[4]:

式中:Rw——地層水電阻率 ,Ω·m;Rt——含油氣地層電阻率,Ω·m;φ——孔隙度,無量綱;m——巖石的膠結指數;a——與巖石有關的比例系數;n——飽和度指數;b——與巖性有關的常數。

對式(1)進行微差處理:

根據毛管壓力原理,在一定的含油(氣)高度下,油(氣)藏的含水飽和度取決于孔喉的大小。表現在含水飽和度Sw和孔隙度 φ的響應上,其特征是:油(氣)層的含水飽和度Sw隨著孔隙度φ的增大而減小,水層則不論孔喉大或小,都飽含地層水,所以,水層的含水飽和度Sw與孔隙度φ不具相關性,顯然干層也不具有這樣的相關性。若規(guī)定孔隙度φ的增量Δφ>0,油水(干)層的特征可表述為:

式(3)、(4)所表明的水(干)層、油(氣)層的特征可以進一步歸結為孔隙度曲線和電阻率曲線的尖、凹對應性,利用孔隙度曲線和電阻率曲線小區(qū)間尖凹兩點的對應性識別儲層。微差分析法克服了常規(guī)測井方法電測解釋分辨率低問題,為表外儲層識別提供了理論依據。

1.2.2 應用效果

應用微差分析法指導表外儲層識別工作,實施補孔挖潛3井次,日增油8.9t,累增油2 500t。效果明顯。以曙2-8-411井為例 (圖1),圖中曙2-8-411井測井曲線,補1層原測井未解釋,其感應與時差曲線形態(tài)特征顯示孔隙度增大與電阻率增大對應,并且時差為325μs/m,所以判斷為油層。2008年1月份補孔,日增油2t,當年增油800t。

圖1 曙2-8-411井測井曲線

2 低阻油層識別技術

低阻油層[5-6]是指油層電阻率與水層電阻率的數值之比小于2的油層。低阻油層的電阻率明顯低于常規(guī)油層電阻率,測井響應特征不明顯,測井信息對這類油層的分辨能力大為降低,經常造成油層誤解釋為油水同層或水層,甚至被漏掉。

2.1 油藏綜合分析法

油藏綜合分析法的依據是油水重力分異作用[7],在一個含有油、水的油藏中,油、水在垂向上自上而下是按密度分異來分布的。根據以上觀點,如果在同一油藏中,在構造的高部位測井曲線表現為水層特征但在構造低部位經試油為油層的特點,則可判斷高部位應為油層。對于加密密調整井低電阻油層直接應用上述方法就能得到較好效果。

對于巖石顆粒細、泥質含量高、束縛水含量高的低阻油層,考慮到影響電阻率的因素主要有含油性、泥質含量及地層水礦化度三個方面,而就同一小層而言,影響因素只有只有含油性,泥質含量兩個。鑒于含油性變好電阻變大,泥質含量提高電阻率變小認識,采用如下識別方法:首先通過小層對比確定屬于同一小層,然后在平面上觀察由構造低部位到高部位自然電位負異常是否變小,若變小表示砂巖的泥質含量在增加;電阻值是否略有增大,但還沒增大到與典型油層相同的數值。若自然電位負異常變小且電阻值略有增大則預示著構造高部位該小層已變成油層。理由是電阻值增大是儲層含油的結果,電阻值略有增大是砂巖的泥質含量增加抵消了部分電阻增加量。

2.2 應用效果

應用油藏綜合分析法指導區(qū)塊低阻油層挖潛,實施補孔4口井,新增產能15.6t,累增油2 000t。曙2-011-04井為1993年加密井,該井杜Ⅱ8-11測井解釋結論為強淹層,鄰井曙2-10-7同層位解釋為油層,曙2-10-007解釋為弱淹層,曙2-011-04井構造上界于曙2-10-7井與曙2-10-007井之間(圖2),綜上分析認為曙2-011-04井杜Ⅱ8-11測井解釋偏低,應介于油層與弱淹之間,實施補孔,日增油8.0t。

圖2 曙2-011-04井區(qū)構造井位圖

3 差油層、水淹層測井識別技術

曙二區(qū)已進入雙高開發(fā)階段,多年注水開發(fā)主力油層采出程度高,挖潛余地越來越小,早期未動用的薄、差層補孔挖潛及水淹層堵水挖潛成為剩余油挖潛的主要方向。

3.1 高精度C/O測井技術[8]

高精度C/O測井技術在分析剩余油飽和度方面具有明顯的技術優(yōu)勢,應用該技術指導油井差油層挖潛,取得較好效果[8]。應用高精度C/O測井技術對新杜11井7個電測解釋干層差層重新認識(表1),以此為依據,實施補孔挖潛,措施前日產液48.6 t,日產油1.7t,含水96.5%,措施后日產液97.2t,日產油4.7t,含水95.2%,日增油3t。

表1 新杜11飽和度測井解釋數據

3.2 中子壽命測井技術[9]

受儲層非均質性影響,油藏平面縱向矛盾突出,主力區(qū)域、主力層位水淹嚴重,如何有效識別出水層實施堵水挖潛是雙高區(qū)塊挖潛的一個重要課題。

中子壽命測井是用脈沖中子源發(fā)射高能快中子照射地層,然后用伽馬射線探測器測量熱中子被俘獲時放出的伽馬射線,進而計算地層的熱中子壽命和地層俘獲截面,從而研究地層性質(區(qū)分油水層和剩余油分析)的一種測井方法。針對油區(qū)低礦化度實際,采用了測-滲-測工藝方法,即把易溶于水不易溶于油的硼化合物(如硼酸 H3BO3)注入井筒,在注硼前后分別測一條俘獲截面曲線,水層由于滲入了硼酸液,則水層的俘獲截面明顯增大,而純油層俘獲截面不變化,把兩條俘獲截面重疊在一起,純油層或未射孔層基本重合,而在產水層則存在差異,而且產水越多,兩條曲線差異越大。

以曙2-010-07井為例,該井長期以來高產液、高含水,為了解產液剖面情況,進行了中子壽命測試。根據測試資料實施堵水作業(yè),堵水前日產液14.7t,日產油0.6t,含水96.1%,措施后日產液13.4t,日產油 3.7t,含水 72.1%,日增油 3.1t,累增油1 250t。

4 效果分析

通過應用微差分析法、油藏綜合分析法、高精度C/O測井技術、中子壽命技術開展增儲挖潛工作,實施補孔堵水15井次,新增產能40t,累計增油達7 200t,創(chuàng)效432×104元。識別表外儲層、低阻油層28層,新增儲量12×104t。

5 結論

(1)儲層巖性偏細、傳統(tǒng)測井方法的垂向分辨率低,是曙二區(qū)表外儲層存在的主要原因。微差分析法克服了常規(guī)測井方法電測解釋分辨率低問題,為表外儲層識別提供了理論依據。加密調整井測井解釋偏低、巖石顆粒細、泥質含量高、束縛水含量高是曙二區(qū)低阻油層形成的主要原因。油藏綜合分析法是識別低阻油層的有效方法。

(2)雙高開發(fā)階段,薄、差層補孔挖潛及水淹層堵水挖潛是剩余油挖潛的主要方向。高精度C/O測井技術、中子壽命測井技術是評價差油層及識別水淹層的有效手段。

(3)表外儲層微差分析法、低阻油層油藏綜合分析法、高精度C/O測井技術、中子壽命測井技術現場應用取得了良好效果,對老油田深入開發(fā),實現內部增儲挖潛具有借鑒意義。

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編輯:彭剛

TE313.3

A

1673-8217(2010)02-0061-03

2009-10-10;改回日期:2010-01-11

劉連杰,工程師,1975生,1999年畢業(yè)于江漢石油學院應用地球物理專業(yè),碩士研究生在讀,研究方向沉積學與石油地質學,現從事油藏地質開發(fā)管理工作。