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        吳堡地區(qū)長8儲層非均質(zhì)性與含油性的關(guān)系研究

        2014-06-07 06:01:58郁林軍
        地下水 2014年2期
        關(guān)鍵詞:吳堡小層質(zhì)性

        袁 龍,趙 明,郁林軍,王 麗,楊 博

        (1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/國家大陸動力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710069;2.中國石油長慶油田分公司第一采油廠,陜西 延安 716000;3.中國石油長慶油田分公司第六采油廠,陜西 西安 710018)

        1 地質(zhì)概況

        吳堡地區(qū)位于南梁油田,南梁油田位于鄂爾多斯中南部慶陽地區(qū),構(gòu)造位置位于陜北斜坡二級構(gòu)造單元內(nèi),構(gòu)造平緩,以巖性圈閉為主。研究區(qū)內(nèi)長8油層組總厚度約在74~105.2m 之間,自下向上依次劃分為長 81-1、長 81-2和長 82三個砂層組,其主力含油層為長81-2。在此基礎(chǔ)上,對研究區(qū)長8沉積相展開系統(tǒng)研究。儲層非均質(zhì)性是儲層研究的核心內(nèi)容,是影響原油采收率的主要原因之一。南梁油田自開發(fā)生產(chǎn)以來,在實(shí)際中出現(xiàn)諸多問題。實(shí)踐證明,油井產(chǎn)能的大小、注水效果的好壞以及油水運(yùn)動方向與儲層性質(zhì)密切相關(guān),因此開展儲層非均質(zhì)性研究是弄清特低滲透油藏中高含水期剩余油分布規(guī)律、實(shí)現(xiàn)注水開發(fā)中后期穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一。

        2 儲層非均質(zhì)性特征

        儲層的非均質(zhì)性是指儲層的基本性質(zhì) (巖性、物性、電性及含油氣性 )在三維空間上分布的不均一性[1-2]。儲層非均質(zhì)性對油藏開發(fā)效果具有重要的影響,它直接影響著油藏的驅(qū)油效率和最終采收率。本文從以下幾個方面研究目的層段的儲層非均質(zhì)性:層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性及平面連通性。

        2.1 儲層層內(nèi)非均質(zhì)性

        層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個單砂層內(nèi)儲層性質(zhì)在垂向上的變化。包括層內(nèi)粒度分布的韻律性、層內(nèi)非均質(zhì)性參數(shù)以及層內(nèi)夾層的分布等[3]。

        2.1.1 層內(nèi)的韻律特征

        單砂體層內(nèi)碎屑顆粒粒徑在垂向上的變化特征表現(xiàn)為具有一定的韻律性,粒度的韻律性變化對儲層滲透率在垂向上的變化具有很大的影響。在成巖作用較弱的地區(qū),垂向上粒度的韻律往往直接決定滲透率的韻律性。粒度韻律性分布,對儲層滲透率垂向分布規(guī)律有很大影響,在成巖作用較弱的區(qū)域,粒度韻律性分布直接決定了水驅(qū)油特征和剩余油分布。層內(nèi)的韻律性是影響油氣成藏的重要因素[4-5]。研究區(qū)域主要以反韻律為主,但無論是哪種韻律,在粒度較粗、物性較好的部位往往含油性較好。

        2.1.2 層內(nèi)非均質(zhì)性參數(shù)

        層內(nèi)滲透率分布形式指的是單砂層內(nèi)的平均滲透率在剖面上的分布情況,表明各砂體內(nèi)平均滲透率的差異程度及最高滲透率在剖面上的分布[6]。通過對研究區(qū)內(nèi)124口井的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,對層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性分布進(jìn)行評價分析。分別計算出各井滲透率的參數(shù)。根據(jù)采樣分析得出的平均滲透率,經(jīng)計算得出研究 區(qū)長81-1、長81-2和長82各小層的滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和級差系數(shù)。統(tǒng)計表明(表1),吳堡長8油層平均變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差分別為0.19、1.17、1.84。長 81-2非均質(zhì)性最強(qiáng),其次是長 82,最后為長81-1最弱。

        表1 吳堡長8油層層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性統(tǒng)計

        2.1.3 層內(nèi)夾層分布特征

        層內(nèi)夾層是指位于單砂層內(nèi)部的相對低滲透層或非滲透巖層[7]。在一定的地層厚度內(nèi)夾層的條數(shù)越多,反映在一定時間單元內(nèi),沉積微環(huán)境變化越頻繁,相應(yīng)地該時間單元內(nèi)沉積的儲集體粒度變化頻繁,物性也就隨之變化。通過研究資料分析,認(rèn)識到研究區(qū)內(nèi)層內(nèi)夾層主要為泥質(zhì)夾層和鈣質(zhì)夾層。通過對吳堡地區(qū)取心資料及測井?dāng)?shù)據(jù)的分析研究和對區(qū)內(nèi)各小層層內(nèi)夾層數(shù)、夾層厚度、夾層分布頻率及分布密度的統(tǒng)計,來定量描述研究區(qū)內(nèi)識別出的層內(nèi)夾層的分布特征 (表2)。

        從表2中可以看出,夾層頻率和夾層密度長81-2最小,二者在各小層的變化趨勢與夾層厚度一致。

        表2 吳堡長8夾層頻率和夾層密度統(tǒng)計

        2.2 儲層層間非均質(zhì)性

        層間非均質(zhì)性是指各砂層組內(nèi)小層或單砂層之間控制流體儲集和流動的地質(zhì)因素的差異,包括層系的旋回性、砂層問的滲透率非均質(zhì)程度、隔層分布及層間裂縫特征等[8]。

        2.2.1 分層系數(shù)

        分層系數(shù)是指被描述層系內(nèi)砂層的層數(shù),可以用平均單井鉆遇砂層層數(shù)表示,分層系數(shù)愈大,非均質(zhì)程度愈強(qiáng)[9]。通過對研究區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析(表3),研究區(qū)內(nèi)層間分層系數(shù)差異較大,長81-2小層分層系數(shù)較大,長81-1和82的分層系數(shù)較小。

        表3 研究區(qū)內(nèi)層間非均質(zhì)性參數(shù)

        2.2.2 有效砂巖密度

        砂巖密度是指剖面上砂巖總厚度與地層總厚度之比,反應(yīng)了縱向上各單層砂巖發(fā)育程度的差異。這里的砂巖指的是測井解釋作為儲層的有效砂巖。通過對研究區(qū)各小層有效砂巖厚度及地層厚度的統(tǒng)計,計算出各小層的平均有效砂巖密度(表3)。研究區(qū)長81-2小層有效砂巖密度較大,長81-1和82的有效砂巖密度較小。

        2.2.3 層間隔層

        層間隔層條件是儲層層間非均質(zhì)性的另一側(cè)面,它對流體運(yùn)動能起隔擋作用。隔層厚度在平面上分布特征是,在河道主體帶上一般厚度較薄,向兩側(cè)隔層厚度增大。隔層的厚度大小還和兩層的沉積微相特征有關(guān),若兩個時期均處于河道沉積環(huán)境,則兩層之間的隔層較薄,甚至為零;若兩個時期均處于水水動力較弱的沉積環(huán)境,則兩層之間的隔層較厚。通過研究發(fā)現(xiàn),吳堡地區(qū)的隔層主要為泥巖類,各層之間的隔層厚度平均值為14.32m(表4),厚度較大,壓裂不易壓開,可真正起到對流體運(yùn)動的隔擋的作用。

        表4 吳堡地區(qū)長8油層隔層統(tǒng)計

        2.2.4 層間非均質(zhì)性參數(shù)

        通過統(tǒng)計層間滲透率的級差、突進(jìn)系數(shù)、變異系數(shù)參數(shù)來反映層間滲透率非均性。經(jīng)統(tǒng)計表明(表5)吳堡長8層間滲透率級差最大為35.98,平均為3.21;突進(jìn)系數(shù)最大為3,平均為2.03;變異系數(shù)最大為 1.41,平均為 0.82??梢钥闯?,吳堡長8油層層間非均質(zhì)性整體為中等偏強(qiáng)。

        表5 吳堡長8層間滲透率非均質(zhì)性統(tǒng)計表及參數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)

        2.3 儲層平面連通性

        本次研究主要通過分析層位的砂體平面連續(xù)性來研究儲層平面非均質(zhì)性。砂體的平面連續(xù)性可以由砂體鉆遇率參數(shù),即研究區(qū)一定層段內(nèi)鉆遇砂層的井?dāng)?shù)與總井?dāng)?shù)的比值來反映,鉆遇率越高,砂體的平面連續(xù)性越好。

        從砂體鉆遇率上看(表6),研究區(qū)長812整體鉆遇率高,長81

        1和長82鉆遇率偏小,說明研究區(qū)長812單砂體發(fā)育好,連通性好;而研究區(qū)長811和82單砂體發(fā)育偏差,連通性偏差。

        表6 吳堡長8砂體鉆遇率統(tǒng)計

        3 儲層非均質(zhì)性與含油性關(guān)系

        3.1 儲層層內(nèi)非均質(zhì)性與含油性關(guān)系

        層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性及層內(nèi)夾層的研究結(jié)果表明,長81-2小層層內(nèi)非均質(zhì)程度較強(qiáng),而長82小層和長81-1小層層內(nèi)非均質(zhì)程度較差(表1)。長81-2小層是研究區(qū)長8油層組的主力產(chǎn)層,長81-2含油性較好,長82小層和長 81-1小層含油性較差。因此,研究區(qū)的層內(nèi)滲透率和夾層分布非均質(zhì)性對儲層含油性有一定的影響和控制作用。

        3.2 儲層層間非均質(zhì)性與含油性關(guān)系

        通過研究發(fā)現(xiàn),主力層長81-2小層的分層系數(shù)和有效砂巖厚度均在各小層中最大,長81-2含油性最好。長81-1和長82的分層系數(shù)和有效砂巖厚度小,且其含油性低,說明分層系數(shù)和有效砂巖厚度對儲層含油性有一定的影響和控制作用。

        對吳堡長8地層層間非均質(zhì)性的研究結(jié)果表明,儲層層間非均質(zhì)性整體為中等偏強(qiáng),而各小層的含油性不一,表明層間非均質(zhì)性對儲層含油性的影響和控制作用較弱。

        3.3 儲層平面非均質(zhì)性與含油性關(guān)系

        研究區(qū)長8油層組各小層儲層砂體的平面連續(xù)性81-2最好(表6),與之相應(yīng)的儲層含油性長81-2最好。由此可見,研究區(qū)長8儲層砂體的平面連續(xù)性是影響和控制儲層含油性的一個主要因素。

        4 結(jié)語

        (1)研究區(qū)各小層層內(nèi)滲透率和夾層分布情況對儲層含油性有一定的影響和控制作用。

        (2)研究區(qū)長8儲層層間非均質(zhì)性整體較強(qiáng),各小層含油性不一,層間非均質(zhì)性對長8儲層含油性的控制作用較弱;分層系數(shù)和有效砂巖厚度對儲層含油性有一定的影響和控制作用。

        (3)儲層砂體的平面連續(xù)性是控制研究區(qū)長8儲層含油性的一個主要因素,儲層砂體的平面連續(xù)性越好,則含油性越好,反之越差。

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