河口壩厚層砂體內(nèi)隔夾層對剩余油的控制作用

武 毅,李 蔓,崔 潔 (中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦1 2401 0)

歷經(jīng)40年開發(fā),遼河油田主力區(qū)塊已進入 “雙高期”,剩余油表現(xiàn)出 “整體分散、局部富集”的特征[1],挖潛難度越來越大。目前,為充分挖潛老區(qū)塊的潛力,進一步提高采收率,應有針對性的解決儲層3大矛盾,即平面、層間和層內(nèi)矛盾,而層內(nèi)隔夾層是造成層內(nèi)矛盾的重要因素,對剩余油分布具有一定控制作用[2-7]。河口壩砂體是三角洲前緣沉積中十分重要的油氣儲集體,在遼河油田廣泛分布,該類儲層厚度大,內(nèi)部發(fā)育多種類型的隔夾層。為此,筆者以J16斷塊為例,對隔夾層特征進行研究,探討了隔夾層控油機理,從而為改善油田高含水期的開發(fā)效果提供新的思路。

1 研究區(qū)概況

J16斷塊構(gòu)造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡南部,為北東向長條狀南傾的斷鼻狀構(gòu)造。含油層系為古近系沙河街組二段 (Es2)興隆臺油層,含油面積 5.5km2,原油地質(zhì)儲量3796×104t。該套儲層巖性以含礫不等粒砂巖、中-細砂巖為主,石英含量平均30.1%、長石含量平均29.8%,巖屑含量平均為33.5%,顆粒分選差-中等,膠結(jié)物以泥質(zhì)為主,平均含量6.6%,反映沉積砂體距物源區(qū)較近,沉積速率高、成熟度低。前人研究表明[1,2],該套儲層為濱湖河口環(huán)境下的扇三角洲前緣亞相沉積,根據(jù)儲層的巖電特征、沉積特征及砂體的空間展布特征,將該扇三角洲前緣亞相細分為河口砂壩微相、分流間微相、前緣薄層砂微相 (見圖1)。平面上河口砂壩砂體大面積連片分布,垂向上砂壩砂體以復合韻律和反韻律為主,韻律段砂層厚度一般大于2m,韻律段之間一般發(fā)育隔夾層,電測曲線形態(tài)多為箱形、漏斗形及少數(shù)的指形。

圖1 J16斷塊沉積微相平面圖

2 隔夾層特征

2.1 巖性特征

通過巖心觀察并結(jié)合測井曲線分析,發(fā)現(xiàn)厚度大于5m的砂體內(nèi)部基本上都發(fā)育隔夾層,隔夾層的巖性以灰色、褐灰色泥質(zhì)粉砂巖 (見圖2(a))、泥巖 (見圖2(b))為主。主要分布在韻律段之間,厚度一般在0.2～1m。

圖2 隔夾層巖心照片

2.2 電性特征

隔夾層電性特征表現(xiàn)為微電位 (或微梯度)回返大于20%,0.45m梯度回返大于25%,深側(cè)向電阻率回返大于40%(見圖3～4)。

圖3 隔夾層微電位與0.45m梯度回返特征

圖4 隔夾層微電位與深側(cè)向電阻率回返特征

3 隔夾層控油機理

隔夾層主要指儲集層內(nèi)部能夠?qū)τ蜌獾倪\移或聚集產(chǎn)生影響作用的不滲透或相對低滲透條帶。對該研究區(qū)厚層內(nèi)部的粉砂質(zhì)泥巖、泥巖或泥質(zhì)粉砂巖而言,由于粒度細、泥質(zhì)含量增加,與中高滲圍巖相比,其孔隙度與滲透率低得多,從而形成了物性隔夾層。通過巖心觀察并結(jié)合測井曲線分析,發(fā)現(xiàn)該類隔夾層對剩余油的縱向分布具有控制作用,即砂體頂部多為弱水淹層,中部為中水淹層,底部為強水淹層 (見圖5)。從密閉取心井 JJ2井電測解釋情況來看,有64%的潛力層集中在厚層頂部。C/O測試表明,JJ2井存在隔夾層時,層內(nèi)頂部剩余油較為富集。JJ2井厚層油砂體水驅(qū)后水洗狀況對比圖如圖6所示。從圖6可以看出,隔夾層頂部水洗效率低,其上部水洗效率低,而下部由于受重力影響水洗均勻,因而水洗效率高。

圖5 J2-6-A235井隔夾層控制剩余油縱向分布特征

以上分析表明,物性隔夾層形成了具有控油意義的物性遮擋。由于河口壩在空間上具有向盆地前積、不同時期河口壩垂向疊加和側(cè)向相連的特點,單一河道砂體是由多次洪水事件形成的加積體按一定方式疊加而成,在厚層內(nèi)部形成一定數(shù)量的隔夾層,由于垂向滲透率大于水平滲透率,在油水的密度差及重力分異作用下,使得油層底部的強水淹比例均高于油層頂部,頂部剩余油相對富集[8-10],側(cè)向電阻率與時差值高。從J16油藏的具體情況來看,剩余油縱向分布表現(xiàn)出典型的反韻律模式 (見圖7)。

圖6 JJ2井厚層油砂體水驅(qū)后水洗狀況對比圖

圖7 剩余油分布模式圖

4 應用效果

根據(jù)上述分析,在投產(chǎn)射孔時應考慮隔夾層的位置,并建立該研究區(qū)河口砂壩厚層砂體潛力識別標準,具體內(nèi)容如下:①厚層頂部應有穩(wěn)定的泥巖隔層;②射孔段下部要有物性隔夾層;③無隔夾層時,射孔底界要避開下部強水淹層4m以上;④電阻大于50Ω·m,時差在370～380μ s/m以上。

從新完鉆井測井解釋結(jié)果來看,厚層頂部、夾層上部剩余油富集。投產(chǎn)后也得到驗證,即厚層頂部、夾層上部含水低,產(chǎn)油量高,19口挖潛井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油204t,含水62%,其中6口主力井初期日產(chǎn)油8～21t,含水25%～61.9%,目前累積產(chǎn)油72391t,累積產(chǎn)水259278m3。該區(qū)塊綜合含水下降9.5%,采油速度提高0.5%,階段采出程度為7.8%,建產(chǎn)能達到10.5×104t。

5 結(jié) 語

J16塊河口壩厚層砂體內(nèi)部隔夾層較發(fā)育,形成了實際意義上的物性遮擋,導致垂向上流體受阻,有效地減緩了注入水和邊底水上升的速度,因而厚層頂部、隔夾層上部水洗效率低,動用程度差,剩余油富集。針對該特點,在生產(chǎn)射孔時,考慮隔夾層的發(fā)育情況,優(yōu)選潛力層有目的地實施挖潛,取得了較為明顯的效果,是河口壩厚層砂體油藏在 “雙高期”進一步提高采收率的有效途徑。

[1]于志明.河流相儲層建筑結(jié)構(gòu)研究在剩余油挖潛中的應用 [J].石油天然氣學報,2008,30(2):47-50.

[2]趙永勝.剩余油分布研究中的幾個問題[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),1996,15(4):72-743.

[3]俞啟泰.關于剩余油研究的探討[J].石油勘探與開發(fā),1997,24(2):46-50.

[4]崔虹霞,蔡傳強,趙紅兵,等.勝坨油田特高含水期油層層內(nèi)潛力研究及挖潛措施 [J].油氣地質(zhì)與采收率,2001,8(1):44-47.

[5]王元慶,杜慶龍,劉志勝.三角洲前緣相儲層沉積特征及剩余油分布研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,21(5):21-31

[6]趙翰卿.儲層非均質(zhì)體系、砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)和流動單元研究思路探討 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,21(6):16-18.

[7]何文祥,吳勝和,唐義疆,等.河口壩砂體構(gòu)型精細解剖 [J].石油勘探與開發(fā),2005,32(5):42-46.

[11]王延章,林承焰,溫長云,等.夾層分布模式及其對剩余油的控制作用 [J].西南石油學院學報,2006,28(5):6-11.

[12]黃石巖.河流和三角洲儲層剩余油分布模式——以渤海灣盆地勝坨油田為例[J].石油實驗地質(zhì),2007,29(2):167-171.

[13]胡丹丹,唐瑋,常毓文,等.厚油層層內(nèi)夾層對剩余油的影響研究 [J].特種油氣藏,2009,16(3):49-53.