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应用精细油藏描述对S2断块构造及储层再认识

2014-03-02

当代化工 2014年1期
关键词:油组小层断块

(中国石油辽河石油勘探局曙光技术处,辽宁 盘锦 124109)

应用精细油藏描述对S2断块构造及储层再认识

邱 忠 相

(中国石油辽河石油勘探局曙光技术处,辽宁 盘锦 124109)

S2断块历经近40多注水开发已经进入“双高”开发期,注水开发效果不理想,平面及层间矛盾十分突出。通过应用精细油藏描述对构造进行复查及解释、对储层构型进行研究、对储层质量差异进行分析,加强对S2断块构造及储层再认识,进而进行流体分布与储量复查,为下一步剩余油分析,进行二次开发方案编制和布署,提高区块储量动用程度打下良好基础。

三维地震;精细地层划分与对比;构造形态

在油田开发实践中,坚持认识论的观点,不断深化油藏精细描述,加强老油田综合治理,是增强油田稳产的重要保证[1]。油藏描述过程是运用多学科知识对油藏进行综合研究与评价,是在传统地质学上的发展,更具实用性。

S2断块前期进行的地质研究主要建立在勘探开发初期取得二维地震资料基础上,在开发过程中通过动态资料发现注水见效特点,验证前期地质认识欠缺之处。目前油藏处于“双高”开发期,注水开发效果不理想,平面及层间矛盾突出,因此急需开展精细油藏描述,尤其是在近年来录取的辽河油区三维地震[2-3]资料基础上深入开展沉积构型、储层横向变化、砂体分布、储层质量差异方面研究、进而进行精细到小层的剩余油分布分析,制定开发后期调整方案,挖掘剩余油潜力,提高区块储量动用程度。

1 研究中关键技术

本次研究在前期录取的岩心资料、测井资料基础上,创新应用近年来录取的三维地震资料,结合生产井的生产和动态监测资料,通过井震结合,进行构造复查及解释、储层构型研究、储层质量差异分析、储层质量差异分析、流体分布与储量复查。

精细地层划分与对比:根据现有分层方案,对工区井进行分层复核,对近年新钻井进行对比,建立地层格架。

精细构造复查:重点在对区块层位与断层重新解释,确定构造类型,尤其针对前期开发中对油水关系认识不清的重点层位深入研究[4],重新认识主力区域重点层段单砂体的微构造形态,分析微构造对剩余油的影响。

沉积构型研究:根据沉积构型分级体系[5]及分布模式,确定主力单元的沉积微相特征及演化规律,对重点区域的储层内部构型进行研究。

储层质量差异分析:储层物性特征、孔隙结构特征及物性参数非均质性是储层质量差异的主控因素;重点是储层物性参数的纵横向分布。

流体分布与储量复查:研究流体在纵向上的变化特点及平面分布规律,并分构型单元进行储量复算。

2 S2断块概况

2.1 地质概况

S2块构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段,是曙光油田主力注水开发断块之一,主要开发目的层为古近系沙河街组四段上部的杜家台油层。断块构造面积4.6 km2,含油面积4.33 km2,油层平均有效厚度19.6 m,地质储量为788×104t,油藏埋深1 890~2 260 m,为岩性构造油藏。S2块杜家台油层纵向上发育杜I、杜II、杜III 3个油层组,10个砂岩组,30个小层。油藏埋深1 890~2 260 m,主体部位地层较缓,地层倾角约2°。储层物性为中孔、中高渗储层,平均孔隙度为22.76%,平均渗透率为1.494 μm2;原油属于稀油,地层条件下原油密度为0.752 5 g·cm-3,粘度较低,为2.50 mPa·s,原始地层温度78.7 ℃。

自上世纪70年代投入勘探开发,截至目前该块三维地震全区满覆盖,测网密度50 m×50 m,共有各类完钻井102口,取心井7口,岩心总长度568.38 m,平均收获率86.3%,含油岩心长187.5 m。研究中应用了170口井的测井资料、7口井的岩心资料及9大类23项化验分析资料,其中曙检1、曙检3井为密闭取芯井,有1 200块分析样品。

2.2 开发历程

1975年4月杜7井在杜家台油层获工业油流,拉开S2块开发的序幕。1976年2月以一套层系、700 m井距、四点法注采井网投入开发。1978年进行了第一次整体加密调整,井距缩小到400 m,采用点状注水方式开发。1983年为进一步完善注采系统,调整平面和层间矛盾,提高水驱控制程度,改善注水开发效果,进行了第二次整体加密调整,井距缩小到250 m。1997~2001年进行了局部井网加密,井距缩小到200~250 m,仍采用点状不规则面积注水开发。

截止2012年12月,共有油井43口,开井28口,日产油56 t,综合含水95.5%,采油速度0.23%,累积产油336.79×104t,采出程度42.74% 。注水井28口,开井17口,日注水1 384 m3/d,累积注水1 987.52×104m3,累积注采比1.15。

2.3 注水开发效果评价

2.3.1 采油速度高且稳产期长

自1976年全面投入开发,1978年达到产量高峰,到1989年以高于1.5%的采油速度持续高产稳产13年。统计资料表明,国内外36个同类型油田的稳产期一般为7~12年。与其相比,S2块达到较高的开发水平。

2.3.2 注采井网较完善,水驱动用程度较高

该块进行多次井网加密调整,目前井距为200~250 m,井网密度13.1口/km2,油水井数比1.5:1,注采井网完善,水驱储量控制程度达93.1%,且油井以双向及多向受效为主,占79.5%。

2.3.3 水驱采收率高,总体开发水平达Ⅰ类

采用水驱砂岩油藏相关经验公式并参照行业标准,对S2块进行水驱采收率预测,为46.5%。

参照油田开发水平分级行业标准,该块达到Ⅰ类开发水平。

3 研究成果

3.1 精细地层划分与对比

经过前人研究与对比,曙二区杜家台油层分为3个油层组,10个砂层组,30个小层。杜Ⅰ、杜Ⅱ油组顶部局部地区发育顶超现象,缺失1~2个小层。

标志层控制:

标志层1:杜家台油层上特殊岩性段:位于杜家台油层顶部,主要为低伽马泥岩,厚度约为20~40 m。伽马曲线呈异常低值;感应电导率曲线上呈高值;在自然电位曲线上呈低平值。

标志层2:杜家台油层底部稳定泥岩段与特殊岩相段组合,位于杜家台油层底部,泥岩厚度约为15.0~30.0 m。感应电导率呈高值,在自然电位曲线上呈低平直线。特殊岩性段岩电特性与杜家台油层之上特殊岩性相似,厚度约50.0 m左右。

本次研究提出的地层发育模式(图1):杜Ⅰ、杜Ⅱ油组前积顶超模式;杜家台油层底部为一不整合面,地形起伏导致其上地层差异性沉积,发育“填充补齐”模式;为斜坡边缘沉积过路。

将杜家台油层从上到下依次分为3个中期旋回(控制油组),中期旋回又包括多个短期旋回和超短期旋回(控制砂组和小层)。应用60条剖面建立了精细等时地层格架。重新进行了地层与砂岩组对比,细分了小层。

图1 地层发育模式Fig.1 The stratigraphic model

3.2 精细构造复查

精细解释了层面与断层,建立了构造格架[5](图2),可见明显的砂泥岩界面,其上发育一套稳定的泥岩, 界面上下测井曲线差异明显。地震上表现为中-强振幅、中低频、较连续的反射特征[6-7]。

图2 构造格架Fig.2 Tectonic framework

3.2.1 断层识别标志

(1)剖面识别特征为:地层倾角突变、同相轴扭曲、错断同相轴分叉、合并同相轴数目增减、异常波的出现 ;

(2)平面识别特征:地震波同相轴的错段或振幅强弱变化 、蚂蚁体最优路径的突然变化;

(3)井上识别特征:曙二区发育断层均为正断层,断层在井上表现为局部地层缺失。

3.2.2 断层组合样式

(1)平面上分为斜交式组合、平行式组合、羽状组合

斜交式组合:一条或多条断层相交并终止于另一条断层之上;

平行式组合:由若干条走向大致相同的断层组合而成;

羽状组合:是指一些小型断层与一条主断裂呈羽状相交的形式。

(2)剖面组合分为阶梯状组合、“人”字型组合

阶梯状组合:各条断层的上盘依次向同一方向断落,构成阶梯状,研究区中部、南部较发育;

“人”字型组合:属生长断层的组合类型,由主干断层派生下盘低级别断层而产生的,研究区内该类型断层组合并不多见 。

通过研究共落实了已有的断层21条,新解释断层5条;S2断块共发育13条正断层,其中5条为本次新识别出的断层,过井断层2条,井间断层3条。断层大致分为两组,一组走向以近EW向为主,一组以NW向为主;断层倾向以S-SW向为主;除两条主断层外,其他断层断距整体较小。

通过以上研究得出S2断块构造特征为:

(1)被断层复杂化的单斜构造,北西高,南东低;

(2)呈近东西向展布,两侧地层产状较陡,中间相对平缓;

(3)两组阶梯状正断层,分别呈NW向和近EW向展布。

通过绘制间距5 m等值线图,总结出研究区发育的微构造类型及顶底组合配置模式。正向微构造有三种模式:微高点、微鼻状、微断鼻;负向微构造有三种模式:微低点、微沟槽、微断沟;斜面微构造也较为发育。

3.3 沉积构型研究

通过应用野外露头、现代沉积及研究区岩心资料,建立各小层微相分布模型,首次进行小层内部储层构型解剖。

构型界面共分为8级:

0级:纹层;

1级:层系;

2级:层系组;

3级:内部增生体;

4级:单一河道、溢岸和单一河口坝;

5级:同一期河道复合体、同一期河口坝复合体和同期单一河道与其对应的河口坝的叠置体;

6级:多期河道与河口坝叠置体(相当于砂组级别);

7级:扇三角洲沉积体(相当于油组级别)。

3.4 储层质量差异分析

物性参数在顺物源方向上变化较平缓,而垂直物源方向上变化迅速。

3.4.1 层内非均质

整体上研究区的非均质性较强。II油组内小层的层内非均质性相对较弱。S4-2-3-8、S4-2-3-9、S4-2-3-10三个小层的非均质性较弱。

其特点为:

渗透率平面非均质性强,级差大于10;储层平面非均质性主要受控于沉积相;孔隙度、渗透率等物性参数的平面变化也具有一定的方向性。

表1 层间渗透率非均质程度Table 1 Interlayer permeability heterogeneity

3.4.2 层间物性差异

II油组的物性明显好于I、III油组(表1)。

3.5 流体分布与储量复查

通过油水系统的识别绘制油水平面分布图,确定含油面积:

油水系统1:断层南部断块:-2 260 m;

油水系统2:断层北部断块(8、9、10小层):-2 242 m(新确定);

油水系统3:断层北部断块(杜Ⅰ和杜Ⅱ1至7小层):-2218 m。

采用容积法进行储量N复算:

复算储量876×104t,原计算788×104t。

其他参数:Boi=1.257; Soi=65%; ρoi=0.87

本次计算方法更精细,本次采用基于网格法计算储量N; 孔隙度参数重新解释,并采用相控思路建立孔隙度模型,比以往解释精度高;微相分布与油水分布研究深入、细化;有效厚度是按照孔隙度下限16%计算的,原储量计算时使用的是定值。

4 结 论

a. 确定了杜家台油层新的地层发育模式,其中杜I、杜II油组顶部为顶超模式,杜家台油组底部发育充填补齐模式。并在该模式指导下,建立了研究区的精细等时地层格架。

b. 采用井震结合的思路复核了研究区的构造,新解释断层5条,建立了杜家台油层精细构造格架。

c. 系统建立了杜家台油层各小层微相分布模型,分析了微相的垂向演化规律,认为杜家台油层属于水进型扇三角洲。

[1]王春鹏,等. 辽河油区油田开发实践[M]. 北京:石油工业出版社,2002:45-48.

[2]王西文.精细地震解释技术在油田开发中后期的应用[J].石油勘探与开发,2004,31(6):58-61.

[3]迟红霞,三维地震解释技术在油田开发中的应用[J].地球物理学进展,2010,25(1):16-20.

[4]杨满平,王刚,许胜洋,等.精细油藏描述中常见油水关系矛盾分析[J].特种油气藏,2011(4):56-58.

[5]李文权,刘立,焦丽娟,等.辽河坳陷曙北地区新生代层序地层及沉积体系发育特征[J].地质力学学报,2004,10(2):8.

[6] 王暋新, 马贵阳, 袁树卓, 尚暋彧. 注水采油油藏流场数值模拟[J]. 辽宁石油化工大学学报,2013, 33(3):35.

[7]穆龙新,周丽清,郑小武,等.精细油藏描述及一体化技术[M].北京:石油工业出版社,2006:1-7.

Recognition of S2 Fault Block Structure and Reservoir by Using the Fine Reservoir Description

QIU Zhong-xiang
(PetroChina Liaohe Petroleum Exploration Bureau, Liaoning Panjin 124109,China)

Waterflood development of fault block S2 has sustained for about 40 years,it has entered the "double high" development period, water flooding development effect is not ideal, plane and interlayer contradictions are big. In this paper, the fine reservoir description was used to reexamine and explain the structure, research reservoir architecture, analyze the difference of reservoir quality, strengthen the recognition of S2 fault block structure and reservoir fluid distribution, which can lay a good foundation for analysis of remaining oil in the next step, determination of the secondary development plan.

3D seismic; Fine stratigraphic classification and correlation; Structural morphology

TE 122

: A

: 1671-0460(2014)01-0093-04

2013-06-17

邱忠相(1970-),男,辽宁盘锦人,工程师,1991年毕业于辽河石油学校钻井工程专业,研究方向:从事井下作业技术工作。E-mail:wangj4@petrochina.com.cn。

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