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高含水油藏开发后期剩余油饱和度定量描述

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含水 油藏 开发 后期 剩余 饱和度 定量 描述
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石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2009年2月第31卷第1期 il .009 1 · 267· 高含水油藏开发后期剩余油饱和度定量描述 刘钰铭,侯加根 (中国石油大学(北京)资源与信息学院,北京1 02249) 付素英 (渤海钻探工程公司第一录井公司,天津3薛建军,刘显贺 (大港油田分公司,天津30028o) [摘要]以羊三木油田为例,采用构型分析的方法,对厚油层进行细分评价,并建立了厚油层细分三维地 质模型,揭示厚油层层内非均质。厚油层细分后,可以更加准确地进行测井低阻油层和水淹层识别·寻 找潜力井层;通过时间推移监测技术实时监测剩余油饱和度变化,揭示厚油层层内水淹动态;采用数值 试井技术,得到储层参数场,诊断厚油层内优势渗流通道,并配合油藏数值模拟技术.得到厚油层剩余 油定量分布。 [关键词]厚油层;构型分析;剩余油;水淹;数值试井;羊三木油田 [中图分类号]文献标识码]A [文章编号]1000—9752(2009)01—0267—04 大量的油田开发实践证明,油田进入特高含水期,受油层内部非均质性影响,地下仍有可观的可动 剩余油,其主要的剩余油潜力仍在厚油层中。探讨特高含水期厚油层剩余油饱和度定量描述方法,对于 我国老油田内部挖潜,稳产上产有着重大的实践意义。 羊三木油田三断块I 3、砂层是一个强非均质的砂质辫状河厚油层油藏[1],砂体沉积厚度 一般为2~12m,最厚可达20m。羊三木油田经过一次井网加密、二次井网加密等几次重大调整,目前 已采出地质储量的25.7 ,可采储量的86.4 9/6,综合含水达94.4%以上,油田采收率29.7 9,6,仍有较 大的潜力。 笔者针对羊三木油田实际,采用储层构型分析方法,对厚油层进行细分,建立厚油层细分三维地质 模型;并通过测井低阻油层及水淹层评价、剩余油饱和度监测及数值试井等手段寻找潜力目标,最终形 成一套特高含水油藏开发后期剩余油饱和度定量描述方法。 1厚油层精细描述 以往油藏描述多以单砂层(沉积时间单元、成因单元)为单元,重点描述砂层层问及平面非均质 性,而忽略了厚油层砂体内部结构导致的层内非均质性。 储层构型是指不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系[2]。侧重于露头和现代沉积 的河流相储层构型研究由来已久 u],但地下储层构型分析仍处于探索阶段[12~1 。笔者对厚油层进行 构型分析,通过单井夹层(构型界面)识别将厚油层细分,并在构型模式的指导下建立厚油层细分三维 地质模型,以此揭示厚油层层内非均质性。 1.1厚油层细分方法 由于水动力条件的变化,厚油层内部往往发育夹层,在单井上表现为夹层将厚油层分为几个相对均 质的单元。依据取心及测井资料单井划分层内夹层,将厚油层细分。 羊三木油田羊三断块馆二上油组厚油层主要以辫状河心滩坝沉积为主,心滩坝可分为多期垂向加积 砂体。单个心滩坝对应4级构型单元,垂积体之间的夹层对应3级构型界面取心井羊监2井 [收稿日期]2009—01一作者简介]刘钰铭(1983一),男,2004年大学毕业,博士生,主要从事油气田开发地质及油藏描述方面的研究工作。 ·268· 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2009年2月 单层心滩坝砂体,整体上韵律性较复杂,通过识别内部夹层,细分为相对均质的4个细分层,对应A、 B、C、积体),并对细分层进行流动单元评价,厚油层内发育好)、 )流动单元 ,也发育稍差一些的流动单元,诸如顶部河流能量变弱造成的等)流 ‘ 动单元(图1)。 自然电位(mⅥ 深 垂 流动单 擎·U 渗透率(1O‘岬 ) 1997年4月 2002年1月 22—33 度 岩性 积 元类型 微梯度(n·m) 6含0油饱和厦㈤0 堂 直然伽马(m) 体 0_20 0—6咖 嚣 … 毫 ! .. 。 . I . __1. D M 一 ….. 一__ 叫 …-·-· :::愆::::: E …一 I 雯: -●P●●● B G ■■一 ●●● l ■●●■■■●■■■●■■■■一 一.【 ::: :.(。 …·I ···- A E 41.'' l … — 1374’. 1 l— I 图1羊监2井单层心滩坝厚油层细分评价图 1.2厚油层内部结构分析 传统的沉积微相研究已解决厚油层中心滩坝的平面 分布问题,但是厚油层内部结构仅通过单井厚油层细分 是不够的。因为,与地层对比不同,厚油层细分界线不 具备广泛的等时意义,:通过地层对比方法不能解决井问 夹层展布问题。采用馈层构型分析的方法,在合适的构 型模式指导下,对井间夹层进行预测,并在三维空间进 行组合,最终建立夹层三维展布模型,也就是厚油层细 分模型。 国内外众多学者对不同 沉积环境露头及现代沉积进 行了研究,总结了各自的构 型模式,并已初步用于地下 储层研究[1。 引。对现代典 型砂质辫状河’5 及 ] 心滩坝沉积的研究发现,心 滩坝的中心部位夹层总是近 似水平的,在长轴方向上, 迎水面夹层稍陡,背水面则 较平缓,短轴方向夹层在心 滩坝两翼略有倾斜(图2)。 基于上述模式,分别沿 坝长轴和短轴方向建立连井 图2心滩坝内部构型模式 图3 羊监1井组单层心滩坝厚油层细分三维模型栅状图 剖面,对所有钻遇该心滩坝 的井中夹层进行空间组合,即得到井间界面的匹配关系。将各井点夹层按照井间预测的结果组合关系在 三维空间中进行内插,就得到其三维展布,也就得到厚油层细分三维模型,该心滩坝厚油层由3个夹层 第31卷第钰铭等:高含水油藏开发后期剩余油饱和度定量描述 · 269· 分为4期垂积体,最下面最初沉积的上B、后一期水流方向尖灭,体现出心滩向下游迁移的趋势(图3)。 2剩余油饱和度描述 剩余油是厚油层精细研究的落脚点,实时了解厚油层内剩余油变化,是老油田厚油层挖潜的核心问 题。采用水淹层解释、剩余油饱和度监测以及数值试井解释等方法对厚油层内剩余油饱和度进行描述。 2.1水淹层解释 研究区厚油层、I 4砂层是注水开发的主要层位,长期水驱导致储层水淹程度差异大, 准确合理的水淹层解释可以直接发现潜力井层。采用核磁共振测井技术、自然电位法、自然电位与电阻 率曲线对应分析法等方法定性识别水淹级别;同时建立水淹层解释模型,进行水淹层定量解释。以细分 层为单位进行水淹层评价,解释结果更加精细准确。如羊新14—15井砂层1345~1353.5解释为中水淹层,细分为4个层后解释发现,顶部1345~1348底部 2.2剩余油饱和度监测 剩余油饱和度监测可以实时了解厚油层各层段的水淹状况,采用的常规电测、c/踪剂 及产液剖面等方法定量解释程度低,羊三木油田1997年在三断块钻探了羊监1、羊监2两I:1玻璃钢套 管井,并采用感应电阻率和c/在一定的时间间隔内,进行两次同样测井, 以比较其测井响应的变化。这样不仅提高了剩余油饱和度的监测精度,还监测到了开发过程中剩余油饱 和度的变化。 羊监2井1368~1374997年深感应电阻率测井、C/均显示底部两期垂积体已部分水淹,顶部剩余油富集;2002年深感应电阻率测井、c/体水淹严重,仅顶部垂积体仍有部分剩余油(图1)。 2.3数值试井分析 数值试井将数值模拟技术用于试井解释,在近井区域进行网格加密,考虑非均质、多相流、多井同 时作用、生产历史等复杂条件影响,求得研究区域内的参数场,给油藏参数场的描述问题提出了一种新 的解决思路。利用试井资料可以定量描述注采井之间剩余油的变化规律、碱/聚合物前缘位置、可动油 饱和度变化,为改善聚驱后开发效果、进一步挖潜地下剩余资源提供依据。 近两年在羊三木油田羊三断块I 3、厚油层针对性地测试了24口井,合计26井次,试井 的压力响应曲线分析得到了渗透率参数场;进而判断存在优势渗流通道的井区,优势渗流通道 存在于羊13—15一l、羊8—16、羊7—14等井区,优势渗流通道存在于羊12—16、羊新3、羊7—14等 井区,其渗透率均超过l m。。数值试井综合解释还能计算出各砂体的剩余储量丰度,层剩余储 量集中于由羊7—14井一羊9—25井一羊0井围成的区域及羊6井一羊7井以东区域。 3结 论 1)依据河流相储层构型理论,对厚油层细分研究,将厚油层分为多个单元,建立了厚油层细分三 维地质模型,阐述厚油层层内非均质,进一步揭示了层内油水运动规律。 2)水淹层解释有助于在单井上寻找潜力井层,玻璃钢套管时间推移监测井技术揭示厚油层层内水 淹动态,数值试井技术不仅能得到储层动态渗透率场,诊断出优势渗流通道(大孔道),并指出了剩余 储量丰度较大的潜力区。 [参考文献] [17大港油田石油地质志编辑委员会.,四)北京:石油丁业出版社,1991 ·270· 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2009年2月 [2] D. of tO ].1985,22(2):261~308. [3] R L in in ].983,33(4):237~293. [41 P G, K.of ]. L,&c].o.75,1993.257~276. [5]&in in t. L,&c].o.75,1993.277~289. [6] J, L。 E,et of a 000,47(3):533~555. [7] L, J, S,et of a ].003,73(4)l 516"[8]葛云龙,逯径铁,廖保方,等.辫状河相储集层地质模型——“泛连通体”[J].石油勘探与开发,5(5)。77~79. [9]廖保方,张为民.李列,等.辫状河现代沉积研究与相模——中国永定河剖析[J].沉积学报,1998,16(1)。34~39. [10]伍涛,王建国,王德发.辫状河砂体储层沉积学研究——以张家121地区露头砂体为例[J].沉积学报,1998,16(1)t 27~28. [11]于兴河,马兴祥。穆龙新,等.辫状河储层地质模式及层次界面分析[M].北京004. [12]赵翰卿,付志国。吕晓光,等.大型河流一三角洲沉积储层精细描述方法[J].石油学报,2000,21(4):109~[13]马世忠,杨清彦.曲流点坝沉积模式、三维构形及其非均质模型[J].沉积学报,2000,18(2):241~246. [14]李双应,李忠,王忠诚1.等.胜利油区孤岛油田馆上段沉积模式研究[J].沉积学报,2001,19(3),388~393. [15]李阳,李双应,岳书仓。等.胜利油田孤岛油区馆陶组上段沉积结构单元[J].地质科学,2002,37(2)·219~230.. [16]陈清华,曾明,章凤奇.河流相储层单一河道的识另].油气地质与采收率,2004,11(3)t 5. [17]何文祥,吴胜和,唐义疆,等.地下点坝砂体内部构型分析——以孤岛油田为例[J].矿物岩石,2005,25(2):81~86. [18]岳大力,吴胜和,刘建畏.曲流河点坝地下储层构型精细解剖方法[刀.石油学报,2007,28(4)t 99~103. [编辑] 萧雨 (上接第260页) 4结 论 1)利用非线性渗流模型和椭圆流动模型,建立了考虑压裂的特低渗透油藏的单井产能方程。 2)对特低渗透油藏来说,非线性渗流段非常明显,采用非线性渗流模型计算的结果与非达西模型 和达西模型都相差较大。 . 3)启动压力梯度和压裂井的裂缝半长均对产能存在不同程度的影响,并且启动压力梯度越小,裂 缝半长越长,其产能越大,反之亦然。 [参考文献] [1]黄延章.低渗透油气层中油气渗流[J].特种油气藏,1997,4(I):9~14. [2]邓英尔.低渗油藏非线性渗流规律数学模型及其应用[J].石油学报,2001,22(4):72~77. [3]阮敏.何秋轩.低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法[J].西安石油学院学报,1999,14(3):9~[4]邓英尔,刘慈群.垂直裂缝井开发低渗油藏非线性渗流压力分析[J].石油勘探与开发,2003,3(1);81~84. [5]邓英尔,刘慈群,王允诚.垂直裂缝井两相非达西椭圆渗流特征线解、差分解及开发指标计算方法[J].石油勘探与开发,2000, 20(1):6O~66. [6]邓英尔。刘慈群.两相流体非线性渗流模型及其应用[J].应用数学和力学,2003,24(10)t 1049~1055· [7]杨清立,杨正明,王一飞.特低渗透油藏渗流理论研究[31.钻采工艺,2007,30(6):52~54. [编辑] 萧雨
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