子长油田余家坪区长2油层非均质性研究

子长油田余家坪区长2油层非均质性研究

摘要:科学家经过长期对鄂尔多斯盆地子长油田众多取心井岩石以及相关样品的观察和研究,总结出了余家坪区长2油层组形成的储层特征以及沉积特性。本文主要对余家坪区长2油层非均质性的特点进行研究,并且进行了系统的原因分析。

关键词:鄂尔多斯盆地子长油田余家坪区长2油层组非均质性

所谓的储层非均质性就是指,三维空间上储层的岩性、物性、电性、含油气性四方面分布不均匀的现象,是沉积、构造、成岩等综合作用的结果。在当前的各大油田中,储层的非均质性是普遍存在的,并且成为了影响石油开采效果的最重要的因素。在油田的开发以及研究过程中,主要以决定储层采收率的渗透率为分均质性的具体体现,并且适当考虑孔隙度、厚度、孔隙结构等等相关因素的影响。子长油田位于鄂尔多斯盆地的陕北斜坡,长2油层组是其一个主要的含油层位,是三角洲平原分流河道沉积形成,属于构造-岩性油藏,其埋深处于500～800 m左右,并且按照层次结构分成了三个油层亚组。

1 储层宏观非均质性

1.1 层内非均质性

层内非均质性主要表现在单砂层规模的储层内部,其发生垂向上

的性质变化,这种变化将会直接引发生产中的层内矛盾,影响单砂层内的波及系数以及水淹厚度。在三维空间上分布的储层渗透率的韵律性可以按照不同程度分为正韵律、反韵律均值韵律、复合韵律等等,并且其所产生的影响也不尽相同。在对子长油田余家坪区的20余口取心井进行物质分析和研究后发现,影响其长2油层组储层渗透率的主要因素有两种,其层内的韵律类型受正韵律和复合韵律以及沉积微相的影响。所谓的正韵律主要见于河流相以及河道亚相,而复合韵律受三角洲的沉积以及河流中。之所以会影响储层渗透率,是因为正韵律能够影响油田的注水开发,较大的正韵律会导致水驱波及系数不足,因此要严格的控制注采比,避免储层间出现过早水窜的现象而影响油田的开采率(如图1)。

1.2 层间非均质性

层间的非均质性主要体现在相邻单砂层之间因为在结构、物性、岩性等几个方面的差异,关系着各砂体之间的组合结构以及发育分布特点。在余家坪区的长2油层组中,各小层之间形成了相互分隔的泥质粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩隔层,并且各层次之间相对比较稳定,能够形成较好的隔挡作用,防止油水的上下渗流。并且在其平面上,砂岩的比例有所减小,反映出物源的被动向,形成区域的沉积。在垂向上的方向,砂岩的比例也不一样,储层间的分均质性加强。

1.3 平面非均质性

储集体特征在平面上发生的变化是平面非均质性研究的主要内容,其受到平面上砂体分布规律、组合特征、相变方式、几何形状、连通方式和连通程度的影响。在油田的开发过程中,开发井网的布置以及注水垂向驱油效率、剩余油分布、注水剂波及率等都不同程度上受平面的非均质性制约。在子长油田的长2油层组中,其分布规律主要受砂体的平面展布以及沉积微相的控制,进入主分流河道后,形成了物性好的超厚砂体,这样的砂体渗透率高、孔隙度好;然而进入分流河道就出现了物性较差的不发育砂岩。砂体的发展方向直接影响着油层的渗透率和孔隙度,如果是沿河道的方向,其孔渗效果较好,如若是垂直于河道砂体而发育,那么其孔渗效果就会不理想,而长2油层组具有着较强的平面非均质性。

但是在长2油层组的三个油层亚组中,其非均质性又各不一样。一号油层分布在分流河道上,致使其油层的平面被分隔开来,形成大小不同的区块,但是总体情况的有效厚度较大;二号油层的分布范围比较狭小,在中东部区域的油层厚度较薄(如表1)。

2 储层微观非均质性

2.1 孔隙类型

在经过具体的分析探究后发现,子长油田的长2储层主要以细砂岩为主,并且蕴含着不同程度的中砂岩、粉细砂岩、中细砂岩等。在

余家坪区域内的长2储层发育着微孔隙、粒间孔隙、粒内熔孔等类型,其中的粒间孔隙发育最为明显,并且呈不规则的三角形、四边形。在发育的孔隙中,喉道一般都是粗歪度、正偏态,而孔隙正好与其相反,呈现出负偏态的细歪度。由于长期的开采作业,储层的物性逐渐恶化,孔隙的主峰值变化比较小,但是喉道的峰值变化巨大,逐渐向细喉道方向发展。因此,必须要控制好大喉道的数量来保障渗透率。

2.2 孔渗关系

在子长油田的余家坪区长2油层组中,各油层亚组的储层孔隙度情况不尽相同,其分布的范围比较宽广,并且物性的不同也影响着孔渗的效果,孔隙度越大的区域,其渗透性也就越好(如表2)。

3 储层非均质性对油气聚集的影响

在对子长油田的沉积相类型、孔渗类型、岩石类型等的细致研究,可以得出结论就是长2油层组的非均质性过强。在其平面上,三角洲平原亚相为主要发育类型,并且在分流河道中发育着砂体,形成切割、相隔的现象,导致整体的连通性不足。在其纵向的发育中,以正韵律和复合韵律综合影响的长2油层组,其剩余油藏主要分布在油层的顶部区域,并且各油层亚组因为砂体厚度、渗透率、孔隙度等方面的不同,油气分布也不均匀。

4 储层非均质性对驱油效果的影响

研究发现,储层的非均质性是受渗透率的变异来决定的,并且其在很大程度上影响着水驱和化学驱的效果。在相同的注入条件下,非均质性越严重的储层,其ASP油驱比水驱的采收率小,但是绝对均匀的油藏的采收率却比较高。并且,在渗透率不同的条件下,ASP驱的油藏采收率变化不同,第一阶段随着注入量的增加而快速上升,到达一定的节点后上升速度逐渐缓慢,在经历一个节点后反而出现下降现象。由此可见,储层越均匀,越适合ASP物驱,此时开采过程中需要的聚合物也比较少,渗透率越小在相同的注入压力下,化学驱替液进入到给小层中的量就越趋于接近,可以实现高效的流速控制,这样一来驱油的效果就越能接近均质的储层。其次,三元复合驱油体系中的粘度也很重要,它对于驱油的效果影响极大。适当提升体系粘度,并非是大通道,尽管会存在一定的渗透差,但是仍然可以实现有效的驱油流速控制,实现高效的驱油效果。当然,对于非均质非常严重的储层,其存在的高渗透层成为了比较大的通道,尽管刻意提升体系粘度,但是也不能够达到理想的流速控制,难以实现较好的驱油效果,导致采收率达不到预期指标。

同样,不同的储层韵律对于驱油效果的影响也不容忽视,正韵律的水驱采收率为最低指标。反韵律的油层与正韵律恰好相反。正韵律的驱油效果比较明显,复合韵律次之,究其原因可以发现,正韵律储层渗透率高,使用水驱难以波及油层上部的低渗透层,不能充分的采取饱和度较高的剩余油藏,而油驱能够以其较高的粘度和界面张力实现比水驱更高的采收率。