塔河油田碳酸盐岩油藏致密段划分及意义

塔河油田碳酸盐岩油藏致密段划分及意义
李新华;鲍典;张娟
【摘要】For the characteristics that the reserves produced degree and development effect of Ordovician fractured-cavi-ty carbonate rock reservoirs in Tahe oilfield decrease gradually,we use vertical of Karstification and the sublevel develop-ment of Well,first proposed definition of dense layer in fractured-cavity reservoir.And using drilling core,well logging, vertical of Karstification development behavioral characteristics and seismic wave impedance inversion method,estab-lished the distinction criterion of resistive dense layer,studied the distribution of different dense layer in Tahe six&seven district.This technique has been applied to the Tahe Oilfield Development,and it has become one of the most useful meth-ods of fine reservoir description and producing degree
of reserves during the current 12th Five-Year Plan.% 针对塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏目前储量动用程度低、开发效果变差的特点，以纵向岩溶分带、油井分段开采特征为基础，首次提出缝洞型油藏致密段定义，利用岩心、测井、单井纵向岩溶带分布特征和开发动态特征及地震波阻抗反演等，建立缝洞型油藏高阻致密段划分标准。

采用点、线、面相结合技术流程，研究塔河油田6、7区不同致密段分布。

该方法已应用到塔河油田开发中，效果较好，成为“十二五”缝洞型油藏精细描述和提高储量动用主要方法之一。

【期刊名称】《新疆地质》
【年(卷),期】2013(000)001
【总页数】5页(P47-51)
【关键词】塔河油田;缝洞型油藏;致密段;分段开采
【作者】李新华;鲍典;张娟
【作者单位】中石化西北油田分公司勘探开发研究院乌鲁木齐 830011;中石化西北油田分公司勘探开发研究院乌鲁木齐 830011;中石化西北油田分公司勘探开发研究院乌鲁木齐 830011
【正文语种】中文
【中图分类】P588.24+5
塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏类型特殊,纵向上多段岩溶缝洞储层发育,但岩溶作用选择性强,储层连通模式和油水关系复杂,多数油井以动用油藏顶部储量为主,目前油藏的未动用储量达5.1×108 t,大部分油井含水上升快、产量递减大,严重影响油气采收率(目前仅15.6%),少数钻井打开程度高,分段开采效果好,纵向上存在一定封挡作用的高电阻率弱溶蚀致密灰岩段。

因此,本文首次提出塔河缝洞型油藏致密段定义,据岩心、测井电性特征、单井纵向岩溶带分布特征和开发动态特征、地震波阻抗反演等,对致密段进行初步划分和标准建立,形成方法思路和划分结果,可提高碳酸盐岩缝洞型油藏描述精度,改善油田开发效果,提高油气采收率,已成为“十二五”塔河缝洞型油藏精细描述和储量动用主要方法之一。

1 地质背景
塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏构造位置位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南部,储集岩主要为中下奥陶统一间房组、鹰山组巨厚块状泥微晶灰岩、颗粒灰岩,埋深5 300～7 000 m。

储集空间是构造裂缝与岩溶孔、洞、缝,其中大型洞
穴是最主要储集空间,裂缝既是储集空间,也是连通通道,基质不具备储渗能力。

不同储集空间形成3类储层：溶洞型、裂缝-溶蚀孔洞型和裂缝型储层。

该油藏经加里东中期小溶洞和溶蚀缝洞为主的顺层岩溶、海西早期较大规模岩溶洞穴和宽大溶缝为主的裸露风化岩溶、印支期以来埋藏期层状岩溶等多期次岩溶作用,垂向从上至下划分为表层岩溶带、垂向渗滤带、径流溶蚀带和潜流溶蚀带等4 个带,其中表层岩溶带厚10～35 m,溶洞、溶蚀裂缝发育;垂向渗滤溶蚀带厚60～140 m,以垂向溶蚀裂缝、溶洞为主,溶洞垂向规模较大、横向规模较小,缝洞发育一般;径流溶蚀带厚15～30 m,以岩溶管道或水平溶洞为主,岩溶管道、溶洞规模一般相对较大;潜流溶蚀带少有钻井揭示,以溶孔、溶蚀裂缝为主,溶洞不发育。

由于多期构造运动、变形叠加和多期岩溶改造,使塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏纵向上形成多套洞穴层,即纵向上储层发育具多元结构,连通模式多样,具多个油水系统。

截至2011 年底,塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏累计探明原油地质储量11.4×108 t,动用6.2×108 t,未动用5.1×108 t,累计生产原油4.293×107 t,其中2011 年原油产量达5.74×106 t。

由于缝洞储层强非均质性和油水关系复杂,开发中一直采用一套开发层系,为降低油井出水风险,以动用油藏顶部表层岩溶带储层为主。

目前大部分油井表现出含水上升快、产量递减大的特点,为改善油田开发效果和提高原油采收率,须对缝洞型储层纵向分布和连通关系开展精细研究。

2 致密段的提出
据全世界256 个大型油田统计,碳酸盐岩油田115个,占45%,原油产量约占世界总产量的65%。

其储集空间和油藏类型复杂多样,总体分3 类：一是常规碳酸盐岩油藏,储集空间主要以白云岩原生孔隙和灰岩的溶蚀孔洞为主;二是礁灰岩建造的油藏,储层主要由高孔隙度(20%以上)的生物礁和裂缝组成;三是裂缝-溶洞型油藏,储集空间主要是由古岩溶作用形成的溶蚀洞穴,在致密基岩中呈离散状分布,缝洞发育程度差异巨大。

前两类具代表性的有两个,一个是美国西德克萨斯埃玛油田早奥陶世埃
伦伯格群碳酸盐岩缝洞型油藏,其岩溶作用段从上至下分为4段：第一段是上部洞顶裂缝及裂缝孔隙型储层段;第二段是中部硅质碎屑支撑的杂乱角砾岩充填段;第三段是下部碎屑支撑的杂乱角砾岩塌陷段;第四段是孔洞孔隙型储层段。

其中第一、四段为物性较好储层段,第二充填段为阻挡流体纵向流动隔层,将油藏分为上下两个油水系统。

另一个是中国任丘碳酸盐岩潜山油藏,纵向发育两段泥质(含泥)碳酸盐岩致密层,对原始油水分布不起封隔作用,但开发过程中对油水流动起暂时阻隔作用,称为相对隔层。

裂缝-溶洞型油藏中,最具代表性的是塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏,纵向上多段岩溶储层发育[1-3],连通关系和油水关系复杂,多数油井以动用油藏顶部储量为主,但仍有少数钻井揭开程度较高,如S67 井完钻井深5 700 m,进入中—下奥陶统鹰山组240 m,常规测井和FMI 成像测井显示,纵向上发育4 段储层(5 456～5 536 m、5 566～5 592 m、5 622～5 678 m、5 690～5 700 m)和3段高电阻率段(5 537～5 565 m、5 593～5 621 m、5 679～5 689 m),见图1。

对中—下奥陶统鹰山组5 662～5 674 m(顶面以下202.5～214.5 m)井段射孔酸压高产,阶段累产油28.74×104 t后水淹。

上返酸压中—下奥陶统鹰山组5 474～5 485 m 井段(以下14.5～25.5 m),目前已累产油8.7×104 t,且无水采油5.45×104 t,无水采油期502 天,纵向上高阻段起到较好封挡作用[4],油井分段开发效果较好(图2)。

塔河油田钻井揭示、地表岩溶露头和生产动态特征表明,塔河油田碳酸盐岩岩溶作用具较强选择性,平面上断裂和裂缝发育带、古水系发育区、古岩溶残丘和缓坡上,储集岩易遭受风化淋漓溶蚀形成储层;纵向上表层岩溶带、径流溶蚀带储层发育程度高[5-7],其余区域储集岩的溶蚀作用很弱,可在空间上形成具一定隔挡作用的“致密段”,使部分油井纵向上储层不连通,存在多个油水系统。

因此,为更好开发该类油藏,提出致密段概念,初步定义为测井电阻率曲线呈高值、三孔隙度测井曲线为基岩骨架值、裂缝和溶蚀孔洞不发育,平面上具一定分布范围,纵向上能隔挡油水流动不规则块状灰岩段。

图1 单井剖面储层发育段与致密段纵向分布特征(以S67井为例)Fig.1 The vertical characteristic of single well reservoir and the dense layer(by example well S67)
3 技术流程
图2 S67井采油曲线Fig.2 The production curve of well S67
图3 缝洞型油藏致密段研究技术路线图Fig.3 Technology Roadmap of the dense layer of fracturedcavity carbonate rock reservoirs
针对致密段,采用点、线、面技术研究思路,充分利用测井成果、微电阻率成像(FMI)、岩心等资料,参考地震属性,在单井垂向岩溶带划分、测井高电阻段划分基础上,开展油井测井曲线对比,分析储集体及致密段分布规律,制定致密段井间对比原则和划分
标准,绘制多井缝洞单元网格状对比剖面,据岩溶基础最终形成缝洞单元致密段及不
同类型储集体平面分布(图3),为剩余油分布分析、单元注水开发及调整提供基础支撑。

4 致密段的划分
4.1 划分标准建立
在岩溶纵向分段、储层测井划分研究基础上[8-12],主要据储层、非储层常规测井
电性特征及单井开发动态特征,并参考微电阻率成像(FMI)测井、录井等资料,针对分段开采的油井,对比储层段和高阻段钻井显示、电性特征,统计分析具隔挡作用的相
对高阻段测井曲线特征值,最终建立致密段测井划分标准(表1)。

在致密段单井划分基础上,充分考虑现今中—下奥陶统顶面的构造形态,采用海拔对齐、点-线-面量化
编图研究思路,井间以具较稳定致密段井为边界,参考储层与非储层波阻抗反演预测
结果,考虑断裂空间分布特征和油井动态连通程度,从上至下绘制塔河油田碳酸盐岩
油藏6、7 区不同致密段平面分布图。

图4，5 上显示6、7 区第一致密段主要分
布在TK631-T601井区、TK629-TK6-441井区、TK6-463-TK481井区和S71-
TK628井区等4个井区,该类井区分段开发效果好。

4.2 研究意义
研究缝洞型油藏致密段在空间上对储层连通、油水流动阻隔作用,可进一步提高缝
洞体描述精度,并针对致密段分布特点,制定合理的开发程序和技术对策,将大大改善缝洞型油藏的开发效果。

提高缝洞型油藏缝洞内部结构和连通刻画精度目前缝洞型油藏描述主要以缝洞单
元外观轮廓为主,对单元内部缝洞结构和连通方式,只能以干扰试井、示踪剂监测等
定性判别,其描述精度较低。

致密段划分和精细刻画可提高缝洞型油藏缝洞内部结
构和连通描述精度。

对酸压地质选层具指导意义由于塔河油田奥陶系油藏非均质性极强,75%的钻井需酸压投产,其中2 区—8 区等主体区油层厚度大,开发时间长。

如果垂向上储层间致密段隔挡作用明显,可采取分段开采,先酸压开采下段后上返。

塔河主体区有46 口
井分段开采,累计采油368×104 t,如S67、TK610 井等。

另外,塔河油田奥陶系油
藏10 区、12 区、托甫台等外围斜坡区含油高度减小,如果测井显示存在致密段,在致密段上优选酸压井段,据致密段作用强弱控缝高酸压,以此延长油井的无水采油期。

表1 塔河油田奥陶系油藏各类储层和致密段划分标准Table 1 Division standard of reservoir and the dense layer in Tahe Ordovician Carbonate Reservoir Oilfield
图4 塔河6、7区奥陶系油藏TK664-TK613-TK671-TK628连井剖面对比图Fig.4 Well profile comparison chart of TK664-TK613-TK671-TK628 in Tahe
six&seven district1.油层;2.含油水层;3.充填洞;4.致密层;5.裂缝空洞型储层;6.裂缝型储层
图5 塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏6、7区第一致密段平面分布图Fig.5 Distribution of the first dense layer in Tahe six&seven district1.区块边界;2.
尖灭线;3.断裂;4.致密段;5.油井;6.未建产干井
堵水作业主要地质依据塔河油田目前整体堵水效果较差,其原因主要是对直井堵水位置的选择不合适。

多数井封堵位置之下没有致密段,虽井筒得到有效封堵,但井周无有效隔层,造成堵水效果较差,含水很快上升。

堵水过程中应充分考虑致密段分布特征,准确选择堵水位置,改善堵水增油效果。

据致密层段分布针对性选择注水层位,防止水窜在注水过程中,注入水从注水井沿连通程度最好方向前进,遇到隔层后,将改变其渗流方向,实践中需充分考虑单元内致密段的发育深度,区别对待致密段上下的储层连通方式,有针对性选择注水井段,防止水窜,既节约了注水用量,又提高了注水开发效果。

高水淹老区的措施挖潜分析分析高水淹井储层、致密段发育和前期生产情况,依据纵向上是否存在致密段,对高水淹井进行剩余油潜力分析[12],分为4类：①致密段上下均已开采;②致密层段上部已开采;③致密层段之上未开采;④致密层段厚度薄。

其中①、④类基本无潜力,②、③类井可进一步挖潜、提高储量动用程度。

对于②类井,在落实下部储层及单元内目前油水界面未大幅抬升基础上,可对原井加深,生产下部层段;对于③类井,可对上部储层段评价作为下步上返潜力层。

5 结论
(1) 塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏岩溶作用具较强选择性,平面和纵向上岩溶缝洞储层差异大,可在空间上形成具一定隔挡作用的“致密段”,使部分油井纵向上储层间不连通,存在多个油水系统;
(2) 缝洞型油藏致密段在井点上,可据岩心、测井电性特征、单井纵向岩溶带分布特征和开发动态特征等进行划分,井间可参考地震波阻抗反演进行预测;
(3) 致密段划分可提高碳酸盐岩缝洞型油藏描述精度,可为酸压完井地质选层、开采中后期堵水方案、注水方案制定及层间挖潜提供有力支撑,最终提高油田油气采收率;
(4) 塔河油田缝洞型油藏致密段厚度变化较大,据地震、波阻抗约束反演确定井间致密段时,存在较大不确定性,需进一步深入研究。

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