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油气田开发地质复习课件_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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油气田开发地质复习课件• 油气层对比 原则 : 旋回对比,分级控制,相控和等时。• 地层划分对比 :将油田内的钻井地层剖面根据地层接触关系、沉积层序或旋回和岩性组合等特征细分成不同级次的地层单元 , 并建立全油田各井间各级地层单元的等时对比关系,在油田范围内实现统一分层。• 油气层层组划分对比:是指在一个油气田范围内,对区域性含油气层系中的油气层进行分级划分与对比,直至单油气层的划分与对比• 地层划分工作按研究范围分 世界的、大区域的、区域的和油层对比 四类。• 油气层组划分对比方法: 岩性对比 岩相(一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合)对比 古生物组合对比 重矿物组合对比 构造对比 实际应用中根据具体情况选择• 沉积旋回划分与对比分实际工作分四步进行:油气区的沉积背景,建立各级沉积旋回划分标准井 ;性与电性关系;井沉积旋回;积旋回界线 。• 研究 岩性与电性的 关系通常来讲,砂泥岩剖面和碳酸盐岩剖面两个井段的岩性剖面和测井资料特点不能等量齐观。在测井方法中,要注意 声波、密度和中子 是 划分岩性 的主要方法, 微电极和自然电位 对 淡水泥浆砂泥岩剖面 很有用, 自然伽马和中子伽马 对 碳酸盐岩或盐水泥浆砂泥岩剖面 很有用, 电阻率和井陉只作参考 。在实际生产科研中,也常用 曲线重叠法划分岩性,如密度 声波中子孔隙度曲线重叠 等 。• 油气层层组 分级一般与沉积旋回分级相对应,分为四级: 含油气层系(一级沉积旋回) 油层 组(二级 沉积旋回 ) 砂岩 组(三级 沉积旋回 ) 单 油层(四级 沉积旋回 )1.含油气层 系 : 含 油气层系相当于一级沉积旋回。每一套含油气层系都有自己的构造发展史和沉积条件,形成不同的岩性、岩相特征。一个含油气层系相当于整套油气层 。2. 油气 层 组 : 油气层 组是二级沉积旋回中油气层的沉积环境、分布状态、岩石性质、物性特征、流体性质相似的含油气层段 。3.亚组(砂岩组 ) : 亚组 又称砂岩组或叫复油层。它相当于三级沉积旋回。油气层组内相邻的含油气砂岩集中发育的层段划为一个亚组 。4.单油气 层 : 单 油气层俗称小层,简称单层。是含油气层系中的最小单元。单油气层内部的岩性、物性基本一致,具有一定厚度和一定的分布范围,上下被不渗透岩层分隔。• 油气层对比:在 邻井之间和研究区范围进行 储油气层 的横向连续性追踪。油层对比是研究油层空间展布和连通情况的基础 。• 隔层和夹层 隔层: 是指稳定分布于两个渗透性岩层中间的不渗透岩层。隔层的特点是封闭性好,平面分布较稳定,具有一定厚度。 夹层:是 指夹 在渗透层内部的非 渗透层 。 夹层的特点是平面分布不稳定,厚度较小。• 油气层对比的步骤:① 选择好对比标志层;② 建立对比标准剖面;③ 对比 各单井内层组界线;④ 进行全区统层,达到统一层组界线的目的 。• 标志 层 (在地层剖面中,具有固定层位,特征明显,在一定范围内能追踪的岩层或岩层组。• 油气层对比方法(一)油气层组对比方法利用 标准层对比油层组 利用标准层对比油层组,首先应研究标准层的分布规律及二级旋回的数量及 性质; 二 级旋回的数量决定了油层组的多少,二级旋回的性质应参考一级旋回的性质而 定; 标准层 用于确定对比区内油层组间的层位界限。(二)亚组对比方法利用沉积旋回对比砂岩组 在油层组内,根据岩石组合性质、演变规律、旋回性质、电测曲线形态组合特征,划分若干三级旋回; 分析 各三级旋回性质、岩石组合类型、演变规律、旋回厚度变化规律及电测曲线组合特征,用标志层或辅助标志层控制旋回界线; 各 三级旋回按水进型考虑,砂岩组顶部具有一层泥岩,可作为对比时确定层位关系的具体界线。• 规律 。(三)利用 岩性和 厚度对比单油层 在油田范围内,同一沉积时期形成的单油层,不论是岩性还是厚度都具有相似性; 在 三级旋回内,根据单砂岩发育程度、泥岩层的稳定 程度将 三级旋回细分为若干 韵律 , 韵律 内的较粗粒含油 部分即为单油层; 按 岩性相似、厚度相近原则,在四级旋回内进行单层 对比。• 湖 相沉积砂体井间连通关系的确定湖相沉积的砂体,分布广泛、类型单一、层位稳定、厚度均匀变化,层间无明显的切割和冲刷现象。在 500要砂体层位相对应,就可以判定井间两个砂体是连通的 。• 河流相沉积砂体井间连通关系的 确定( 1)不同 单元砂体间无夹层纵向连通关系的确定单元间无夹层或仅有 层的 切迭型厚砂岩,上下两单元互相连通。( 2)不同 单元砂体间有夹层纵向连通关系的 确定单元间有 层的 迭加型厚砂岩,上下两个单元基本上是不连通的 。( 3)同 一单元同一亚相砂体间连通关系的确定同一沉积单元同一亚相 (或微相 ),即同一河道砂体或同一泛滥沉积的砂体,只要层位互相对应,井间两个砂体是互相连通的。( 4)同一单元不同 亚相间砂体连通关系的确定主要指河道砂与被切割的河间砂之间的连通关系。它取决于河床凹槽两侧有无废弃充填的泥质遮挡和河间砂体是否与河床凹槽边部相 接触。① 顺直型河流:砂体充满河床,两侧无废弃泥质充填遮挡,河道砂与两侧相接触的河间砂互相连通。② 低 弯曲河流:砂体充满大部分河床,河道砂与两侧相接触的河间砂体大部分相连通,仅在凹岸顶部存在少量废弃河道泥质充填沉积,此处河道砂与河间砂体互不连通 。③ 高弯曲河流:凹岸一侧的废弃河道中充填大量的泥质沉积物,使河道砂与河间砂体互相不连通,仅在凸岸一侧连通。曲流河两个弯道之间的过渡河段,与顺直河流相似,河道砂与河间砂基本上都连通。( 5)不同 河道间砂体连通关系的 确定① 同单元同层位的两条高弯曲河道砂体、往往以其外侧一凹岸处互相接触,其间因有牛轭湖泥质充填而不连通(图 a,b) 。仅 在少数情况下,当凸岸和过渡段相互接触时,两条河道砂体才有可能 连通(图 c,d) 。② 同单元同层位的两条低弯曲或顺直型河道砂 体如果 砂体宽度大于井距,井间互相迭加而 连通;若 砂体过窄,于井间断开而不 连通。③ 不同单元 (不同时期 )的河道砂 体当不同单元间无明显深切砂层存在时,一般都不会 连通;处于河道边部的深切独立型砂岩与下单元河道砂体之间有可能连通。也可能不 连通。• 三角洲前缘相砂体井间连通关系的确定三角洲前缘相砂体井间连通关系可采用湖相和河流相两种方法确定。即席状砂间采用湖相的方法确定,河道砂体间及河道砂与席状砂体之间采用河流相方法确定。五、 各类砂体特征及油水运动规律• 各类砂体特征及油水运动规律(一)洪 (冲 )积扇砂砾 岩体 特征:洪 (冲 )积扇体是一种近物源、强水动力环境下的粗碎屑沉积物,主要由砾石、粗砂和泥质组成 。 砂砾岩体分选差,层内、层间及平面非均质性都很严重。 油水 运动规律:1.平面上注入水沿主槽、侧缘槽和辫流线快速推进2.主槽、侧缘槽、辫流线、主流线受注入水长期冲刷水洗厚度较大3.注入水沿油层中部高渗透段突进4.注入水沿支撑砾岩、层理面、风化壳等突进,形成暴性水淹(二)河道 砂 体 特点: 厚度大,分布面积广,连续性好,沿主河道走向的砂体底部存在深切槽带及延伸较远的高渗透通道,且具有明显的渗透率方向性。 油水运动规律:入水顺古水流方向快于逆古水流方向3.注入水沿砂层底部高渗透段快速突进(三)分流河道砂体 特点: 呈条带状、窄条状和豆荚状分布,连续性较差,分布面积有大有小,渗透率较高,厚度 较大。 油水运动 规律:1.在平面上油水运动与河道砂体相似2.层内垂向上水淹较均匀(四)河口 砂坝砂体 特点:内部 一般呈正韵律 , 厚度大 , 渗透率高 , 向两侧逐渐变为复合韵律 , 厚度变小 , 渗透率变低 。 河口 砂坝砂粒较细 , 储油物性较好 ,而且较均匀 , 因此层内非均质性不严重 。 油水运动 规律: 但不严重 , 然后逐渐向两侧扩展 。淹厚度 较大,驱油效率较高。口砂坝主体部位的采油井可形成高产井,且含水上升较馒,一般是高产稳产井,是油由开发效果最好的油砂体之一 。(五)稳定 席状砂体 特点:砂 体在平面上分布稳定,连通较好,厚度小,渗透率低,但层内较均匀。 油水运动规律:1. 在平面上注入水推进较慢且很均匀,很少有局部突进现象。2. 席状砂体中常可形成分选较好、渗透率较高的条带,在高压注水条件下,可发生暴性水淹。(六)湖 相滩砂砂 体 特点:砂 体在平面上呈片状分布,厚度变化小,单砂体在剖面上以透镜状为主。砂体颗粒细,以粉砂为主,渗透率低,但分选较好,层内较均匀 。 油水运动 规律:1.在平面上注入水推进较慢,油井普遍见效2.注入水沿湖岸线定向推进较 快3.油层上部先见水,水洗厚度较大4.层间水洗状况差异小• 储层非均质性 分类:层内非均质 性层间非均质 性平面非均质 性 概念 :层内非均质 性:是 指一个单砂层在垂向上的储层性质变化,包括层内垂向上渗透率的差异程度、高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布 。平面 非均质 性:是 指一个储层砂体的几何形态、规模、连续性以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性 。层 间非均质 性:是 指一套含油层系内的砂层非均质性,即砂体的层间差异。属层系规模的储层描述,包括各种沉积环境的砂体在剖面上交互出现的规律性,以及隔层的发育和分布规律。• 粘土矿物对储层非均质性的影响( 1)粘土矿物的成分与 含量 蒙脱石遇 淡水 膨胀,在 膨胀过程中易于破碎、松散和迁移,并堵塞喉道 ,且具有 很高的比表面和蜂窝状、网状形态,可以吸附大量表面活性剂,给第三次采油造成一定困难 。 伊利石造成 微孔隙和高的束缚水饱和度,在淡水作用下丛生在一起,使渗透率降低,在液体流动过程中产生细粒迁移,成为挡板堵塞喉道 。 高岭石晶体 大,而且与骨架颗粒附着力差,由高速流体所产生的剪切应力能使高岭石片从衬基石脱落、迁移,作为挡板赌赛喉道 随着砂岩 随着储 层中粘土矿物含量增加,储层的储渗性能变差,产能 降低。( 2)粘土矿物的产状 分散粘土质点:① 不仅减小了砂岩的孔隙度降低了岩石的渗透性;② 附着力很差。因此,在油层改造和开发过程中,这些质点可能随注入流体的流动在孔隙中运移,并可能堵塞孔隙喉道。 薄膜粘土质点:① 大大减小了孔隙的有效半径,并且常常造成孔隙喉道的堵塞② 注入油层的流体首先与粘土薄膜起反应,可能对油层造成伤害 搭桥黏土质点 :① 使 砂岩原来的粒间孔隙被肢解切割,变得迂回曲折( 3)粘土矿物对流体的 敏感性 粘土矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态 , 当不同流体进入 时 ,它们 的平衡会遭受破坏 。 由于这些流体与储层流体和储层矿物不匹配而导致储层渗流能力下降 ,这就是对流体的敏感性 。 粘土矿物 对流体敏感性的研究包括速敏 、 水敏 、 酸敏 、 盐敏 、 碱敏等• 层系划分与分层开采的关系 相同点:两者都是为了调整层间矛盾,提高驱油厚度,增加动用储量。 关系 :层系划分细,分层开采工艺就比较简单;层系划分粗,分层开采工艺就复杂 。分层开采 工艺的发展可以影响但并不能替代开发层系划分与组合,它只是在一定的井网层系内进一步进行层间矛盾的调整 。• 油藏天然 能量① 边、底水能量② 气顶能量③ 溶解气能量④ 弹性能⑤ 重力能• 边水和底水 边水 :分布于油气层四周,界面与油层顶、底面均相交。多见于层状油藏中,边水对油气具有驱动作用。 底水 :油气藏下部均为水,油水界面与油层顶面相交。多见于厚层状或块状油藏中,底水具有驱油作用 。• 油藏驱动方式① 水压驱动② 气压驱动 外来 补给的驱动方式③ 弹性驱动④ 溶解气 驱⑤ 重力驱动 内能消耗的驱动方式• 水压驱动 —— 油藏开采后压力下降,周围水体 (边底水或人工注水 )流入油藏对油藏水体进行补给,就是水压驱动。• 气压驱动 —— 驱油动力主要是气顶中压缩气体的弹性膨胀力 。• 弹性驱动 —— 驱油动力是油藏本身的弹性膨胀力生产 。• 溶解气驱 —— 驱油动力是从石油中分逸出来的溶解气体的膨胀力 。• 重力驱动 —— 靠原油自身的重力将油驱向井底时为重力驱动 。• 注水方式按照注水井所在位于与含油区的关系可以分为 边外注水 、 边缘注水 和 边内注水 。边内注水 根据注水井的分布特征可以分为 面积注水 、 行列注水 、 环状注水 、 点状注水 等方式。边外注水--外含油边界附近注水边缘注水--油水过渡带内注水行列注水-- 井排切割注水面积注水四点法面积注水五点法面积注水七点法面积注水九点法面积注水点状注水-- 注水井分布不规则边内注水环状注水-- 注水井呈环状• 按产量变化划分开发 阶段① 投产 阶段② 高产 稳产 阶段③ 产量 递减 阶段④ 低产阶段• 按 含水率变化划分开发 阶段① 无水采油期:不 含水② 低 含水采油期:含水率在 20% 以下③ 中 含水采油期:含水率 20% — 70%④ 高 含水采油期:含水率在 70% 以上• 岩石的润湿性:是指在地层条件下,当存在两种非混相流体时,某一流体在岩石表面附着或延展的倾向性。• 润湿性 主要 影响因素 :① 岩石 的矿物 成分② 流体 的 性质③ 固 液两相接触时间的长短④ 粘土矿物 的含量与 分布• 润湿性变化总趋势: 在油田 投入注水 开发以后, 亲水性 逐渐增强;亲油性逐渐 减弱。• 孔隙度和渗透率总体变化规律 对于 高渗透油层,油层通过注入水的长期水化、冲刷、搬运及溶蚀,孔隙度、渗透率增加。 对于 低渗透油层,由于储集层泥质含量高、孔隙小,粘土遇水膨胀及机械杂质对孔喉的堵塞,注水开发后,随注水时间的加长,孔隙度和渗透率反而降低。 对于 同一油层,孔隙度和渗透率也存在着非均匀的变化,随着注水时间的加长,大孔喉部分孔隙度、渗透率增加;小孔喉部分则孔隙度、渗透率降低。 孔隙度 和渗透率两者相比之下,一般孔隙度变化的幅度较小,而渗透率变化较大。• 随着开发注水,油藏温度下降,导致采出原油的粘度、密度、含蜡量、含胶量、凝固点都有不同程度的增大,尤其是原油粘土变化最大。• 油层纵向水洗规律① 沉积韵律的控制作用② 油层厚度的 影响③ 层理类型的 影响④ 水锥与气锥的影响• 油层 层间水洗规律① 注水井中的层间差异和干扰② 注入水 单层突进③ 生产井中的差异和 干扰④ 层间差异对开发效果的 影响 —— 降低油层动用层数和水淹 厚度• 油层平面水洗规律① 平面上高产区带水洗好,低产区带则较差② 油层 渗透率具有方向性③ 油水井位置的 影响④ 油层微构造的影响• 剩余 油:是 指开采到目前为止还残留在地下的可采储量,在数值上等于可采储量与累积采油量之差,它是在目前的工艺技术措施下能采出的油,但由于开发方式、开发策略或开发方案的不当而仍剩余在地下 。• 残余 油:是 指开发到废弃为止还残留在地下的地质储量,等于地质储量与最终累积采油量之差,它是在目前的工艺技术条件下不能采出的油,或者是在目前的工艺技术条件下进行进一步的开采无经济效益的油 。• 剩余油饱和度: 为油藏产量递减期内任何时候的含油饱和度,一般指二次采油末油田处于高含水期时剩余在油藏中的原油饱和度。• 残余油饱和度: 为在油层条件下,油的相对渗透率为零的不可流动油的饱和度。• 剩余油类型(1)注采系统不完善、独立砂体中的剩余油;(2) 动用而成片低渗差油层、由于层间干扰或注水压力太小而未能很好动用而形成的剩余油;(3)注水未波及的夹层和水绕过的渗透层中的剩余油;(4)河道砂土体带边部变差部分中的剩余油;(5)残留在水动力滞流带中的剩余 油; 残留在小于孔隙中的剩余 油;(6)以薄膜形式分布于岩石颗粒表面的剩余 油;(7)存在于局部不渗透遮挡处的剩余油;(8)由于笼统注水、层间干扰造成的剩余油;(9)井底污染造成的剩余油;(10)油层上倾方向的断层、岩性遮挡圈闭的死油区。• 剩余油 分布特征 剩余油平面分布特征剩余油常分布于物性最差部位,水渗流最慢,油采出 最少的部位剩余 油 多。剩余油多 存在于 油藏边界,多 为孤岛状或窄条带状 。 剩余油层 间 分布特征① 储集层物性好、储量丰度大的流动单元剩余油饱和度低,反之则高;② 若 层间水淹程度高,则剩余油分布低,反之分布高 。 剩余油层内分布特征① 对于 正韵律油层,由于注入水沿底部突进快,因此上部水淹差,剩余油分布 高;② 对于反韵律油层,一般 进入高含水期后,剩余油分布 低;③ 对于复合韵律油层,油层内剩余油相对富集部位一般为厚油层渗透率较差的部位、水驱效果差的薄油层以及部分均质油层的 上部;④ 对于 多层砂岩油藏水驱结束 时, “大尺度” 未波及剩余油有三大富集区: 高粘原油正韵律油层顶部未波及剩余油 、 边角影响未波及剩余油 、层系内由于各小层物性差异而开采不均衡形成的未波及剩余 油 。
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