儲層表征技術在高含水老油田開發后期中的應用

夏云(勝利油田勘探開發研究院，山東 東營 257015)

儲層表征技術在高含水老油田開發后期中的應用

夏云(勝利油田勘探開發研究院，山東 東營 257015)

研究表明,高分辨率層序地層學分析、儲層建筑結構分析、夾層分析、剩余油分析等技術代表了當前國內外油田開發后期儲層精細描述與表征的前沿技術，是深度開發水驅老油田，提高油氣采收率的儲層精細研究與表征的關鍵性技術。

儲層表征；高含水期；儲層建筑結構；夾層；剩余油

目前，我國大部分主力油田已經進入高含水或特高含水開發階段，地下剩余油多分布在薄、差、邊部位，呈現出“普遍分散，局部集中”的分布特征，注采矛盾已由層間矛盾轉化為層內非均質性矛盾[1～2]。儲層描述與表征不夠精細，不能大范圍內實現等時地層格架內對小層乃至單砂體的準確對比，不能對單砂體內的3、4級地質構型界面的展布、連通性進行精確刻畫，注入水難以對儲層中剩余油進行對應有效驅替，是制約目前高含水期儲層開發效率的主要癥結之一。對此， 開展儲層精細表征研究，對儲層進行高分辨率層序地層學分析，建立等時地層格架并在格架內對小層、單砂體、增生體進行準確對比，確定儲層建筑結構并研究3、4級結構界面的展布、聯通性及其對剩余油的控制作用，是深度開發水驅老油田，提高油氣采收率的儲層精細研究關鍵性技術。

1 高分辨率層序地層學在老油田開發后期中的應用

高分辨率層序地層學以露頭、巖心、測井以及高分辨率地震資料為基礎，運用精細層序劃分、對比技術，可建立等時的地層對比格架，并在等時地層格架內對儲層分布進行評價并預測[2]。在油田開發過程中，運用高分辨率層序地層學建立高精度的等時地層格架，不但可以滿足小層砂體及單砂體追蹤對比以及等時大比例尺沉積微相圖的編制，更為重要的是可進行儲層砂體時空展布規律的預測和評價，并進行儲層非均質性和剩余油分布的研究。

2 儲層建筑結構分析技術在油田開發后期中的應用

儲層建筑結構或內部構型是指沉積砂體內部由各級次沉積界面所界定的砂質結構單元以及夾層的結構特征。儲層建筑結構分析技術將儲層描述由微相研究擴展到單砂體研究，并將單砂體的形成機制、非均質性、內部層次結構等有機結合為一體，這一思想與油田進入高含水期，儲層需要進行精細預測和表征以尋找剩余油分布規律的要求相統一，廣泛應用到河流相沉積及三角洲等沉積研究領域[2～5](圖1)。

以曲流河點砂壩砂體為例，通過儲層建筑結構分析研究發現，點壩砂沉積形成了以下幾種剩余油分布模式： ①側向加積形成的3、4級界面滲流性差，影響水驅開發效果，4級界面下的砂體頂部易形成剩余油分布；②點壩砂體底部連通性好，頂部連同性差，形成半連通體，易形成頂部剩余油富集；③曲流河側積過程中，增生體相互疊置，側積體的邊部或隔擋層附近

易形成剩余油發育；④廢棄河道沉積物性差，易形成剩余油分布(圖2)。

圖1 三角洲前緣河口壩砂體層次界面分級

圖2 曲流河道砂體4級界面與剩余油分布模式

3 儲層表征技術在國外老油田開發后期中的應用

Jackson油田位于澳大利亞昆士蘭西南Cooper盆地東南部，中侏羅統Hutoon組河流相砂巖是其主力油層段，目前已進入高含水開發期。前期一直作為均質油藏開發，后經過儲層精細研究發現，由于存在薄而廣泛分布的泥質夾層，將儲層分隔為更小的單元，而之前井距和射孔密度未能有效控制這些小單元，因此通過剩余油挖潛，存在儲量增長的機遇[6]。

識別儲層非均質性的建模方法主要包括4個主要步驟：

①確定儲層地質建筑結構；

② 研究儲層流體流動趨勢；

③儲層流體流動趨勢與地質建筑結構特征的綜合研究；

④預測原始地質儲量，殘余油飽和度和剩余可動油的分布，尋找儲量增長的機遇。

3.1 確定儲層建筑結構

通過分析測井和巖心資料，在高精度成因地層格架內部確定儲層建筑結構。根據自然伽馬曲線可識別出Hutoon組砂巖具有5個湖泛面泥巖標志層，進而根據這些等時地質界面將Hutoon組砂巖自上而下劃分為5個地質建筑結構單元(圖3)，并可在等時地質格架內對各地質單元進行巖相古地理分析。

圖3 等時成因單元和操作單元的劃分

3.2 確定流體流動趨勢

通過對油水井生產歷史和壓力衰竭資料分析能夠得到油藏內部流體流動的趨勢。采用逐井確定的初始潛力、累積和目前產量、含水、壓力衰竭等一系列描述油藏生產動態的圖件有助于識別流體流動規律。初始單井潛力測試可以為確定油藏開發早期階段的產液、產油能力提供依據。將這個圖件與累積產量相比可獲知整個油藏開采歷史過程中的變化并指明未來流體流動的主要趨勢。根據這些圖也易于識別出最佳的開采部位(驅掃部位)和流體流動受到遮擋的部位。

Hutoon組砂巖水侵區域圖(圖4)表明，儲層含水上升高度主要受控于儲層建筑結構中地質界面的分布及上覆Birkhead河道切割的幾何形態。油田中部對應于單元2下部，缺乏隔擋流體垂向流動的泥巖夾層，故含水上升高達25米左右；北部區域受單元2和4頂部泥巖隔層的隔擋，含水上升高度僅0～7米；東北部和東南部受Birkhead組低滲透河道砂巖的側向隔擋，含水上升近6～8米。

圖4 Hutton砂巖水侵區域

3.3 油藏建筑結構與流體流動趨勢的綜合

識別油藏內部非均質性，建立三維流動單元模型的關鍵是流體流動趨勢與油藏建筑結構的綜合。其結果可以用來預測額外的潛力。油藏性質、構造環境和生產趨勢空間位置的組合是影響非均質性的關鍵。這一過程是通過對一系列生產動態圖、地質和油藏質量圖綜合起來，進行比較完成的。

3.4 尋找儲量增長潛力

尋找儲量增長機遇的最終一步是定量給出潛力資源的大小和剩余油目標區。通常可以采用多種方法計算烴體積，目前較先進的是利用三維地質建模軟件的三維計算方法。

綜合分析測算， Hutoon組砂巖原始地質儲量為9千萬桶，單元2和單元3各占39%和27%，剩余油還有2千萬桶。經過儲層建筑結構分析和流體流動趨勢的綜合分析認為：剩余油挖潛區域主要為： ①Jackson油田東北翼。該區具有旁繞的可動油，主要分布于單元3和4；② Birkhead沖刷造成地層分隔導致的潛力。 Hutoon組砂巖上部的地層格架造成大量剩余可動油，沿油田東南翼存在大量的增加開發潛力的機遇。

4 結論

(1)小層及單砂體不能在大范圍內實現在等時地層格架內準確對比，注采對應性差是制約目前高含水油田開發效率的主要癥結之一。應用高分辨率層序地層學理論可精確建立等時地層格架，并在等時地層格架內，實現對小層砂體乃至單砂體的準確等時對比。

(2)小層砂體建筑結構內部的3、4級構型界面易形成隔夾層分布，界面上下易形成剩余油分布，是高含水期小層砂體剩余油挖潛的重要目標部位。

(3)高分辨率層序地層學、儲層建筑結構理論、儲層內流體流動趨勢分析等分析技術的綜合應用，是高含水期油田剩余油挖潛的關鍵性技術。

[1]徐中波，申春生，陳玉琨.砂質辮狀河儲層構型表征及其對剩余油的控制—以渤海海域P油田為例[J].沉積學報，2016,34(2):375-385.

[2]趙紅兵,申本科.特高含水期三角洲前緣儲層建筑結構分析與剩余油分布[M].石油工業出版社，2011.

[3]王延忠.河流相儲層夾層精細表征及控油作用研究[J].石油天然氣學報，2011,33(10):43-47.

[4]李學慧，陳清華，揚超.儲層建筑結構要素分析及在剩余油挖潛中的應用[J].西南石油大學學報(自然科學版)，2010,32(6):16-20.

[5]翟志偉.薩北開發區葡一油組曲流河道砂體建筑結構與剩余油分布.中國地質大學碩士學位論文，2008.

[6]Hamilton,D.S.Approaches to identifying reservoir heterogeneity in barrier/strandplain reservoirs and the opportunities for increased oil recovery: an example from the prolific oilproducing Jackson-Yegua trend,south Texas,Marine and Pertroleum Geology,1995,12(3):273-290.

夏云, 男, 本科,中石化勝利油田勘探開發研究院工程師,主要從事儲層研究及石油勘探開發情報調研。