王珍珍，劉瑞林，肖紅琳（長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 荊州434023）

塔里木盆地北部奧陶系碳酸鹽巖縫洞儲(chǔ)層無(wú)水采油期影響因素探討

王珍珍，劉瑞林，肖紅琳（長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 荊州434023）

碳酸鹽巖儲(chǔ)層無(wú)水采油期的長(zhǎng)短對(duì)實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。油井一旦見(jiàn)水其含水上升變快，生產(chǎn)能力就會(huì)下降，油井無(wú)水期的產(chǎn)能將直接影響油井開(kāi)發(fā)效果。從不同角度分析了塔里木盆地北部地區(qū)碳酸鹽巖縫洞儲(chǔ)層油井無(wú)水采油期的相關(guān)影響因素，對(duì)該區(qū)多口生產(chǎn)井的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)研究表明，油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸纫约坝退缑嬷嫌蛯雍穸鹊纫蛩嘏c無(wú)水采油期的長(zhǎng)短相關(guān)聯(lián)，這2個(gè)數(shù)值越大，無(wú)水采油期越長(zhǎng)。因此，可以用研究區(qū)各井距風(fēng)化殼頂?shù)纳疃群陀退缑嬉陨嫌蛯雍穸戎底龅戎稻€疊合圖，確定研究區(qū)的有利開(kāi)發(fā)區(qū)域。

無(wú)水采油期；碳酸鹽巖；油水界面；風(fēng)化殼頂；油層厚度

對(duì)于無(wú)水采油期的相關(guān)研究表明，無(wú)水采油期的確定對(duì)于改善注水開(kāi)發(fā)油藏的開(kāi)發(fā)效果、實(shí)現(xiàn)控水穩(wěn)油、提高水驅(qū)采收率有著重要的意義［1］。前人對(duì)砂巖邊底水油藏的無(wú)水采油期做了大量的研究，并得到了一些求取砂巖油藏見(jiàn)水時(shí)間和無(wú)水采收率的方法［2～6］，但對(duì)于碳酸鹽巖風(fēng)化殼巖溶類油藏的無(wú)水采油期研究則較少，主要是由于勘探開(kāi)發(fā)前期對(duì)縫洞型儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別存在困難，由此帶來(lái)的問(wèn)題是劃分不出油水界面。在運(yùn)用測(cè)井資料劃分塔里木盆地北部輪古和塔河兩個(gè)地區(qū)多口井的油水界面和分析奧陶系碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，得出影響碳酸鹽巖風(fēng)化殼巖溶類油藏?zé)o水采油期長(zhǎng)短的2種主要因素，即油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸燃坝退缑嬷嫌蛯雍穸?，并總結(jié)了這2種影響因素與無(wú)水采油期的對(duì)應(yīng)關(guān)系。筆者也嘗試?yán)糜退缑婢囡L(fēng)化殼頂?shù)暮穸群陀退缑嬷嫌蛯雍穸鹊寞B合圖來(lái)預(yù)測(cè)研究區(qū)的有利開(kāi)發(fā)區(qū)域。

1 無(wú)水采油期的影響因素

塔里木盆地北部的塔北古隆起從加里東中－晚期形成凸起雛形，到海西早期受區(qū)域性擠壓抬升形成向西南傾伏的北東向展布的大型鼻凸。在長(zhǎng)期的抬升暴露風(fēng)化剝蝕過(guò)程中，凸起部分地區(qū)缺失志留系－泥盆系－石炭系及中上奧陶統(tǒng)，下奧陶統(tǒng)也遭受了不同程度的剝蝕。長(zhǎng)期的風(fēng)化淋濾，加之多期基準(zhǔn)面升降和構(gòu)造裂縫的發(fā)育，形成了非均質(zhì)性極強(qiáng)的碳酸鹽巖縫洞系統(tǒng)，后經(jīng)上覆地層不整合覆蓋便形成了現(xiàn)今大量的深層風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層［7］。奧陶系油氣藏的主要含油段多集中于 “地表巖溶帶”和 “潛流巖溶帶”兩個(gè)部位，是由多個(gè)縫洞體在空間上疊合形成的復(fù)合油氣藏，油井均高產(chǎn)，但產(chǎn)量存在明顯差異［8］。根據(jù)目前流體性質(zhì)識(shí)別取得的進(jìn)展?劉瑞林，劉興禮.輪古中部地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖縫洞儲(chǔ)層流體性質(zhì)評(píng)價(jià)及老井資料精細(xì)處理.塔里木油田公司研究報(bào)告，2011.劃分了油水界面，對(duì)塔里木盆地北部地區(qū)奧陶系一間房組和鷹山組的風(fēng)化殼縫洞型油藏?zé)o水采油期的影響因素進(jìn)行了分析。

1.1 油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸?/h3>

塔里木盆地北部奧陶系縫洞型油氣藏的油水關(guān)系比較復(fù)雜，不同井位油水的分布規(guī)律也不相同。利用常規(guī)方法（包括現(xiàn)場(chǎng)資料統(tǒng)計(jì)法、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法以及其他的間接計(jì)算法等［9，10］）確定油水界面難度很大，奧陶系油藏直接鉆遇水體的井很少，特別是縫洞單元中一些沒(méi)有直接鉆遇水體的井，因此獲得的水體壓力資料極其有限。該次研究的油水界面根據(jù)常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算的視地層水電阻率、成像資料計(jì)算的視地層水電阻率分布譜特征劃分。圖1是LGX3井鷹山組5080～5280m井段測(cè)井資料劃分油水界面的一個(gè)例子。由圖1可見(jiàn)，該井5093～5255m井段常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算的視地層水電阻率的值比較大，曲線的波動(dòng)性也比較大，該段成像資料計(jì)算的視地層水電阻率分布譜峰值較大，向視地層水電阻率值增大的方向偏移，分布區(qū)間較寬，視地層水電阻率均值和方差值較大，顯示為油氣層的特征；5255～5280m井段常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算的視地層水電阻率的值較小，曲線的波動(dòng)性也較小，且深、淺電阻率明顯減小，該段成像資料計(jì)算的視地層水電阻率分布譜峰值較小，分布比較窄，視地層水電阻率的均值和方差值均較小，顯示為水層的特征。由常規(guī)視地層水電阻率和成像視地層水電阻率分布譜推斷該井的油水界面在5255m左右。

圖1 LGX3井鷹山組5080～5280m井段測(cè)井資料劃分油水界面圖

塔里木盆地北部輪古和塔河兩個(gè)地區(qū)各井的無(wú)水采油期以及各影響因素統(tǒng)計(jì)如表1所示，可以看出，油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸扰c相應(yīng)井的無(wú)水采油期及無(wú)水采油量相關(guān)。原因是該厚度大，相應(yīng)儲(chǔ)層段距底水遠(yuǎn)，只有當(dāng)縫洞型儲(chǔ)層中的油氣采空一部分后才開(kāi)始出水；表1中兩個(gè)地區(qū)油井的油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸却笮∨c無(wú)水采油期長(zhǎng)短都有大致正比的關(guān)系，即無(wú)水采油期隨著油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)纳疃鹊脑龃?，有逐漸變長(zhǎng)的趨勢(shì)。如輪古地區(qū)的LGX1井油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸葹?1m，無(wú)水采油期為16d；LGX2井油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸葹?34m，無(wú)水采油期增加到了25d；而LGX3井油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸葹?62m，無(wú)水采油期則增加到了56d。

表1 無(wú)水采油期以及各影響因素統(tǒng)計(jì)表

1.2 油水界面之上油層的厚度

油層的厚度實(shí)際上反映的是單位面積內(nèi)儲(chǔ)量的大小，油層厚度越大，可采油量越大，也就意味著在日產(chǎn)量相同的情況下，油層厚度越大，無(wú)水采油期就會(huì)越長(zhǎng)，從表1中同樣也可以看出該趨勢(shì)。如塔河地區(qū)的TKX1井油水界面以上油層的厚度為9m，無(wú)水采油期為97d；TKX2井油水界面以上油層的厚度為42m，無(wú)水采油期增加到了503d；而TKX3井油水界面以上油層的厚度為71.5m，無(wú)水采油期則增加到了1417d。

綜上所述，油水界面距風(fēng)化殼頂?shù)暮穸纫约坝退缑嬷嫌蛯雍穸榷际菬o(wú)水采油期的影響因素。

除以上因素之外，無(wú)水采油期及無(wú)水采油量的多少還與油嘴的大小、儲(chǔ)集體的發(fā)育程度展布及孔隙度大小（也即通常說(shuō)的儲(chǔ)層視體積相關(guān)）。其中，縫洞型儲(chǔ)層的發(fā)育程度要借助地震資料儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)確定相應(yīng)井的泄油面積。實(shí)際上，泄油面積的大小也影響無(wú)水采油期，在此不做深入討論。同時(shí)由于塔北地區(qū)的油水界面變化規(guī)律不明顯也會(huì)對(duì)無(wú)水采油期產(chǎn)生一定的影響［11～13］。

2 有利開(kāi)發(fā)區(qū)域預(yù)測(cè)

圖2為輪古地區(qū)各井油水界面距風(fēng)化殼頂厚度和油層厚度的等值線圖。根據(jù)之前的結(jié)論可知，油水界面距風(fēng)化殼頂厚度越大，油層厚度越大，無(wú)水采油期就會(huì)越長(zhǎng)，即穩(wěn)產(chǎn)期就會(huì)越長(zhǎng)。在圖2中，油水界面距風(fēng)化殼頂厚度和油層厚度均較大的區(qū)域（即圖2中的陰影區(qū)），開(kāi)采過(guò)程中無(wú)水采油期將會(huì)更長(zhǎng)，也就是說(shuō)該區(qū)域可能成為油氣勘探的有利區(qū)域。該次研究選取油層厚度大于60m且油水界面距風(fēng)化殼厚度大于120m的區(qū)域作為有利油氣預(yù)探區(qū)，建議可在圖2中陰影區(qū)的無(wú)井區(qū)域處打井，以獲得較高產(chǎn)量。

圖2 輪古地區(qū)油水界面距風(fēng)化殼頂厚度和油層厚度等值線疊合圖

3 結(jié) 論

1）根據(jù)常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算的視地層水電阻率和成像資料計(jì)算的視地層水電阻率分布譜的響應(yīng)特征來(lái)判斷油氣層和水層，從而劃分出油水界面的位置。

2）通過(guò)塔里木盆地北部地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以看出，在不考慮油嘴的大小，儲(chǔ)集體的發(fā)育程度展布、孔隙度大小及泄油面積的情況下，研究區(qū)無(wú)水采油期的長(zhǎng)短隨油水界面距風(fēng)化殼頂厚度的大小、采油層位距油水界面距離以及油水界面之上有效儲(chǔ)層厚度的增大而變長(zhǎng)。建議在油水界面距風(fēng)化殼頂厚度大，油層厚度大的區(qū)域打井，且盡量使采油層位高出油水界面足夠距離，以增加無(wú)水采油期。

3）應(yīng)用以上規(guī)律所做的油水界面距風(fēng)化殼頂厚度和油層厚度的等值線疊合圖，可在一定程度上預(yù)測(cè)油氣富集的有利區(qū)域。

［1］劉忠英 譯.無(wú)水期注水和采油速度對(duì)開(kāi)發(fā)指標(biāo)的影響［J］.石油勘探開(kāi)發(fā)情報(bào)，1990，（2）：46～47.

［2］Okan E，Raghavan R.A breakthrough time correlation for coning toward horizontal wells［J］.SPE20964，1990.

［3］Papatzacos P，Herring T R.Cone breakthrough time for horizontal wells［J］.SPE19822，1989.

［4］程林松，郎兆新，張麗華.底水驅(qū)油藏水平井錐進(jìn)的油藏工程研究［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1994，18（4）：43～47.

［5］周代余，江同文，馮積累，等.確定底水油藏水平井無(wú)水期合理產(chǎn)能的簡(jiǎn)單方法［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26（6）：86～89.

［6］郭秀文.邊底水油藏見(jiàn)水時(shí)間及無(wú)水期采收率的確定［J］.斷塊油氣田，2003，10（1）：51～52.

［7］朱光有，張水昌，王歡歡，等.塔里木盆地北部深層風(fēng)化殼儲(chǔ)層的形成與分布［J］.巖石學(xué)報(bào)，2009，20（5）：2384～2398.

［8］張抗.塔河油田奧陶系油氣藏性質(zhì)探討［J］.海相油氣地質(zhì)，2000，5（3－4）：47～53.

［9］楊敏.塔河油田區(qū)巖溶縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層井間連通性研究［J］.新疆地質(zhì)，2004，22（2）：197～199.

［10］胡廣杰，楊慶軍.塔河油田奧陶系縫洞型油藏連通性研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（2）：227～229.

［11］李愛(ài)國(guó)，易海永，涂建斌，等.壓力交會(huì)法確定ZG氣田石炭系氣藏氣水界面［J］.天然氣工業(yè)，2005，25（增刊A）：35～37.

［12］李宗宇.塔河縫洞型碳酸鹽巖油藏油水界面變化規(guī)律探討［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）：79～84.

［13］陳志海，劉常紅，楊堅(jiān).縫洞性碳酸鹽巖油氣藏開(kāi)發(fā)對(duì)策——以塔河油田主體開(kāi)發(fā)區(qū)奧陶系油氣藏為例［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2005，26（5）：623～629.

Influential Factors of Water－free Production Period on Ordovician Fractural Carbonate Reservoirs in the North of Tarim Basin

WANG Zhen－zhen，LIU Rui－lin，XIAO Hong－lin（Authors'Address：College of Geophysics and Oil Resources，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

The length of water－free production period of carbonate rock reservoirs was of great significance to realize high and stable yields of oilfields.Once water was produced in wells，faster rising of water cut would induce production capacity dropdown，so water－free production period would directly affect the development results of oil wells.The related influential factors of water－free oil production period on fractural carbonate reservoir in northern Tarim Basin were analyzed from different aspects.The studied result of production data of several production wells in the wellblock indicates that the depth between oil－water interface and the top of weathering crust，the production location and the reservoir thickness above the oil－water interface and other factors are associated with the length of water－free production period，the greater the three numbers are，the longer the water－free production period would be.Therefore，the depth between oil－water interface and the top of weathering crust and the reservoir thickness above the oil－water interface of the wells in studied area can be used to draw overlapped contour map to determine favorable development region in the area.

water－free production period；carbonate rock；oil－water interface；top of weathering crust；reservoir thickness

TE344

A

1000－9752（2012）05－0116－05

2011－11－24

國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05020－008－0004）。

王珍珍（1984－），女，2008年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事碳酸鹽巖儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)研究工作。

［編輯］ 龍 舟