許 卉

中油遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦

測(cè)錄井資料在層狀邊水稠油油藏水淹層識(shí)別中的應(yīng)用

許 卉

中油遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦

針對(duì)層狀邊水稠油油藏儲(chǔ)層質(zhì)量差異大和水淹規(guī)律認(rèn)識(shí)不清兩大難點(diǎn)，在J塊火驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)完鉆取心井一口，通過儲(chǔ)層四性、沉積特征、核磁共振及氣測(cè)解釋等方面的研究，建立儲(chǔ)層質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)，完成儲(chǔ)層質(zhì)量評(píng)價(jià)，并且通過水淹動(dòng)用判別及水淹規(guī)律分析，建立水淹強(qiáng)度分類標(biāo)準(zhǔn)，完成水淹層評(píng)價(jià)。該次研究明確了J塊火驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)的水淹規(guī)律，得出了不同主力層段水淹特點(diǎn)不同，僅個(gè)別高滲層水淹，中強(qiáng)水淹層段比例仍較低的重要認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)了該塊火驅(qū)試驗(yàn)井組的層段組合優(yōu)選與個(gè)性化參數(shù)設(shè)計(jì)。

綜合錄井，取心資料，測(cè)井解釋，水淹程度，火驅(qū)開發(fā)

Copyright ? 2017 by author, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

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Received: Jun.7th, 2017; accepted: Jul.2nd, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractThe heavy oil reservoir quality of layered edge water varies greatly and it is difficult to recognize the water flooded rule.For the above two questions, take a hole in the fire drive pilot area of block J.Through the study of reservoir four, sedimentary characteristics, nuclear magnetic resonance and logging data interpretation, to carry out the classification of reservoir quality, and complete reservoir quality evaluation.Through water flooding uses discrimination and water flooding rule analysis, to classify the water intensity, and complete the water flooding evaluation.The study has clearly defined the water flooding rule in the fire drive pilot zone of block J.It is concluded some important understanding that the water flooding characteristics of different main layers are different, only the individual high permeability layer is flooded, and the proportion of moderately strong water flooded strata is still low, which guide the optimal selection of the layer segment and personalized parameter design of fire drive test well group in block J.

KeywordsComprehensive Logging, Coring Data, Well Logging Interpretation, Watered-out Extent,Fire Flooding Development

1.引言

J塊油藏為層狀邊水稠油油藏，該塊于I油層組具有一套獨(dú)立的油水系統(tǒng)，油水界面在-1020～-1060 m之間。該油藏吞吐后期已經(jīng)大面積水侵且發(fā)育邊水，蒸汽驅(qū)、SAGD (蒸汽輔助重力泄油)等利用汽化加熱原油的接替方式難以適應(yīng)該類油藏，亟待進(jìn)行開發(fā)方式轉(zhuǎn)換。J塊是遼河油田首次在邊水稠油油藏開展火驅(qū)試驗(yàn)的區(qū)塊。水淹前后儲(chǔ)層的巖性、物性、電性、含油性都發(fā)生了很大的變化，巖石的孔隙度、滲透率、非均質(zhì)性以及油水飽和度也變得更加復(fù)雜，并且蒸汽驅(qū)油極不均勻，導(dǎo)致在高水淹階段仍含有較多的剩余油，具有較高的可采價(jià)值。該次研究依據(jù)取心井資料，充分應(yīng)用常規(guī)地質(zhì)測(cè)錄井技術(shù)，建立了一套定性的油層水淹程度綜合測(cè)錄井技術(shù)判別方法。量化動(dòng)用狀況，細(xì)化部署潛力，驗(yàn)證邊水稠油油藏火驅(qū)開發(fā)的可行性，為邊水稠油油藏轉(zhuǎn)換方式規(guī)模開發(fā)提供了技術(shù)借鑒。

2.概況

J塊構(gòu)造上位于D斷塊的東南部，研究目的層為于樓油層，為扇三角洲前緣亞相沉積，高孔、高滲儲(chǔ)層，中厚互層狀邊水稠油油藏。具有“油層發(fā)育集中、儲(chǔ)層物性好”的特點(diǎn)。該塊經(jīng)歷了常規(guī)干抽和吞吐試采、大規(guī)模蒸汽吞吐開發(fā)及轉(zhuǎn)換方式試驗(yàn)的開發(fā)過程，至今已開發(fā)了30年。東部吞吐區(qū)域目前平均采油速度僅為0.47%，水淹較嚴(yán)重區(qū)域回采水率達(dá)到205%，繼續(xù)吞吐開發(fā)潛力小，亟待方式轉(zhuǎn)換。因此，在J塊東部水淹區(qū)中部于I組進(jìn)行火驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)(圖1)。為落實(shí)油藏動(dòng)用與水淹規(guī)律，從而指導(dǎo)火驅(qū)部署，在試驗(yàn)區(qū)開展取心分析工作。取心井J-12井位于試驗(yàn)區(qū)轉(zhuǎn)驅(qū)井組的中部，結(jié)合火驅(qū)部署，分上下兩段進(jìn)行取心。該井完鉆井深1062 m，取心進(jìn)尺67.75 m，心長(zhǎng)46.78 m，收獲率69.0% (圖2)。該次研究應(yīng)用取心井測(cè)錄井資料進(jìn)行層狀邊水稠油油藏水淹層的識(shí)別。針對(duì)不同研究需求，差異化取樣，個(gè)性化定制孔隙度、滲透率、含油飽和度、核磁共振等化驗(yàn)分析項(xiàng)目。精細(xì)巖心描述，以化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，多手段并用定性識(shí)別受效區(qū)域，建立受效區(qū)定性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。

Figure 1.The plane distribution of reservoirs in Block J (Well J-03 Well J-12 Well J-012 Well J-11)圖1.J塊油層平面分布圖

Figure 2.The sectional view of well J-12圖2.J-12井實(shí)鉆剖面圖

3.基本地質(zhì)特征

針對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量差異大這一難點(diǎn)，結(jié)合取心井實(shí)際鉆遇情況對(duì)該區(qū)基本地質(zhì)特征進(jìn)行綜合研究。

3.1. 儲(chǔ)層四性及沉積特征

試驗(yàn)區(qū)儲(chǔ)層主要分為含粉砂不等粒砂巖、中–細(xì)砂巖以及砂礫巖。層間儲(chǔ)層巖性整體下粗上細(xì)，縱向存在差異。層內(nèi)厚層內(nèi)部正韻律為主，發(fā)育低物性?shī)A層，為砂質(zhì)泥巖。由于該塊是屬于扇三角洲前緣亞相沉積，整體儲(chǔ)層物性較好，測(cè)井二測(cè)解釋結(jié)合巖心分析[1]，測(cè)得平均孔隙度33.4%，平均滲透率1544.3 mD，均為高孔，中、高滲儲(chǔ)層，下部于 I5-6小層物性相對(duì)好于上部于 I1-4小層。由于受吞吐動(dòng)用和邊水共同影響，取心井J-12井油層電阻率相比J-121井明顯降低，降幅近50%。J-121井為1986年完鉆的生產(chǎn)井，與J-12井屬于同一井組，兩井相距25 m。由于J塊于1986年進(jìn)入全面蒸汽吞吐開發(fā)階段，所以J-121井的相關(guān)數(shù)據(jù)可以代表該區(qū)塊吞吐前的情況，與現(xiàn)階段取心井J-12井的相關(guān)數(shù)據(jù)有可對(duì)比性。從取心井J-12井巖心觀察來(lái)看具有較好油氣顯示，含油級(jí)別范圍為油跡到富含油，含油性大部分顯示為油浸及富含油。

我國(guó)第一個(gè)采用圖書館名稱的官方藏書機(jī)構(gòu)是京師大學(xué)堂圖書館。建立于光緒二十四年（1898年）的京師大學(xué)堂藏書樓，在《奏定大學(xué)堂章程》頒布后，改名為京師大學(xué)堂圖書館。這也是中國(guó)高等學(xué)校圖書館之發(fā)端。

該塊發(fā)育扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相，其中扇三角洲前緣亞相細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩和前緣薄層砂4種沉積微相。水下分流河道呈正韻律，斜層理為主，電阻率曲線“箱”形、“鐘”形。水下分流河道間以河道漫溢沉積為主，砂、泥、礫混雜薄層，電阻率曲線薄“指”形。河口壩巖性以中–細(xì)、細(xì)砂巖為主，反韻律和復(fù)合韻律，電阻率曲線“漏斗”形。前緣薄層砂為砂泥互層狀組合，分選較好，電阻率曲線低幅“齒”形。

3.2. 核磁共振

根據(jù)核磁共振τ2弛豫譜形態(tài)可定性判斷儲(chǔ)層性質(zhì)。τ2弛豫譜橫坐標(biāo)表示弛豫時(shí)間(ms)，縱坐標(biāo)表示相應(yīng)的τ2幅度值。大孔隙對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間較長(zhǎng)，小孔隙對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間較短。因此，τ2譜形態(tài)靠左，即τ2弛豫時(shí)間短，微孔隙發(fā)育，大部分流體為不可動(dòng)狀態(tài)，為差儲(chǔ)層特征；τ2譜形態(tài)靠右，即τ2弛豫時(shí)間長(zhǎng)，中大孔隙發(fā)育，大部分流體為可動(dòng)狀態(tài)，為好儲(chǔ)層特征；中等儲(chǔ)層特征介于兩者之間。

3.3. 氣測(cè)解釋

氣測(cè)解釋油層的一般特征：全烴曲線升高幅度大，錐形滿，峰形飽滿，變化速度快，具有“快起快降”特點(diǎn)。組分出峰齊全，重?zé)N含量高[2]。但由于遼河油區(qū)稠油的氣測(cè)組分較特殊，個(gè)別地區(qū)的稠油，其氣測(cè)組分只有甲烷。大部分地區(qū)的稠油氣測(cè)組分與濕氣一致。這樣，用常規(guī)氣測(cè)解釋方法解釋不了稠油。根據(jù)全烴對(duì)比系數(shù)及全烴值與熒光級(jí)別的關(guān)系判斷稠油。稠油層特點(diǎn)為氣測(cè)組分中的甲烷相對(duì)含量大，其他組分相對(duì)含量小；熒光顯示級(jí)別較高，一般為油斑、油浸級(jí)別，系列對(duì)比一般大于10級(jí)。從取心井J-12井的巖屑錄井草圖得知，巖性為灰褐色油浸中–細(xì)砂巖，系列對(duì)比12級(jí)，氣測(cè)曲線上全烴含量占53.08%，C1含量占42.29%，綜合判斷該井顯示為稠油層特征。

3.4. 儲(chǔ)層質(zhì)量評(píng)價(jià)

宏觀微觀相結(jié)合，在該區(qū)基本地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量評(píng)價(jià)，確定火驅(qū)物性可及下限。將先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)儲(chǔ)層分為3類。

I類儲(chǔ)層：巖性為砂礫巖、不等粒砂巖，含油性為油浸、富含油。鏡下觀察為顆粒支撐，點(diǎn)式接觸，接觸式膠結(jié)。電阻率 ＞ 40 ??m，滲透率 ＞ 1000 mD，沉積微相類型為水下分流河道、河口壩，砂體厚度 ＞4 m?？紫额愋鸵栽ｉg孔為主，結(jié)構(gòu)類型為大孔–特細(xì)喉型、較均勻型，τ2譜形態(tài)靠右。

II類儲(chǔ)層：鏡下觀察為顆粒支撐，點(diǎn)線接觸，接觸式膠結(jié)。巖性為中–細(xì)砂巖，含油性為油斑，電阻率30～40 ??m，滲透率500～1000 mD，沉積微相類型為河道邊緣，砂體厚度2～4 m。孔隙類型以原生粒間孔為主，結(jié)構(gòu)類型為大孔–特細(xì)喉型、不均勻型，τ2譜形態(tài)居中。

III類儲(chǔ)層：鏡下觀察為線–點(diǎn)接觸，接觸–孔隙式膠結(jié)。巖性為含粉砂不等粒砂巖，含油性為油跡，電阻率 ＜ 30 ??m，滲透率 ＜ 500 mD，沉積微相類型為河道間、前緣薄層砂，砂體厚度 ＜ 2 m?？紫额愋鸵栽ｉg孔為主，結(jié)構(gòu)類型為中孔–特細(xì)喉型、不均勻型，τ2譜形態(tài)靠左。

在上述研究基礎(chǔ)上，對(duì)火驅(qū)井組進(jìn)行了儲(chǔ)層質(zhì)量評(píng)價(jià)，分上下2套層系。J-12井于I1-4小層以Ⅱ類儲(chǔ)層為主，占比接近50%。于I5-6小層由于儲(chǔ)層巖性較粗，并且吞吐時(shí)間較短，剩余油飽和度往往較高，以I類儲(chǔ)層為主，占比達(dá)到了60%。

4.水淹評(píng)價(jià)

4.1. 水淹動(dòng)用判別

已有區(qū)塊研究表明：層狀邊水稠油油藏油層水淹受吞吐動(dòng)用和邊水侵入綜合作用。從電阻率曲線變化分析，蒸汽吞吐具有明顯超覆動(dòng)用特征，上部電阻率明顯降低，下部剩余油富集(圖3)；而受邊水侵入影響，則主要?jiǎng)佑煤駥酉虏俊?/p>

Figure 3.The comparison of resistivity changes before and after the steam soaking圖3.蒸汽吞吐前后電阻率變化對(duì)比圖

4.2. 水淹規(guī)律分析

下面對(duì)取心井J-12井典型目的層的巖心測(cè)錄井資料進(jìn)行水淹規(guī)律分析。通過與同井組J-121井相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析該區(qū)塊吞吐前后的變化情況。

Figure 4.The histogram of Sublayer Yu1圖4.于小層飽和度柱狀圖

Figure 5.The histogram of Sublayer Yu圖5.于小層飽和度柱狀圖

Figure 6.The histogram of Sublayer Yu圖6.于小層飽和度柱狀圖

4.3. 水淹強(qiáng)度分類標(biāo)準(zhǔn)

通過對(duì)不同單層水淹規(guī)律的分析，建立了先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)水淹強(qiáng)度分類標(biāo)準(zhǔn)，明確火驅(qū)開發(fā)潛力。

弱水淹：巖心以棕褐色、褐黑色為主，未變色，染手。含油顯示級(jí)別為油浸～富含油，熒光溶液深黃色，系列對(duì)比級(jí)別13～14級(jí)，滴水不滲，水珠呈半球狀。電阻減小率10%～25%，剩余油飽和度 ＞ 50%，τ2弛豫譜上含油飽和度/可動(dòng)水飽和度比值為2.3～1.5。

中水淹：巖心以棕黃色、黃褐色為主，微染手。含油顯示級(jí)別為油浸～油斑。熒光溶液黃白–灰黃色，系列對(duì)比級(jí)別11～13級(jí)，滴水5 min后滲入不明顯，水珠呈半球狀。電阻減小率25%～55%，剩余油飽和度35%～50%，τ2弛豫譜上含油飽和度/可動(dòng)水飽和度比值為1.5～0.6。

強(qiáng)水淹：巖心發(fā)白，顏色變淺，不染手。含油顯示級(jí)別為油斑～油跡。熒光溶液乳白–黃白色，系列對(duì)比級(jí)別9～11級(jí)，滴水滲或水珠呈扁平狀。電阻減小率 ＞ 55%，剩余油飽和度 ＜ 35%，τ2弛豫譜上含油飽和度/可動(dòng)水飽和度比值為0.6～0.4。

4.4. 水淹評(píng)價(jià)結(jié)果

通過識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合各井實(shí)際見水時(shí)間統(tǒng)計(jì)，以取心井為基礎(chǔ)，對(duì)縱向各單層進(jìn)行了水淹級(jí)別的判定。巖心分析與壓力測(cè)試均驗(yàn)證了油藏工程方法對(duì)飽和度及水淹規(guī)律認(rèn)識(shí)的可靠。J-12井上部于I1-4小層巖心平均含油飽和度46.7%，壓力1～2.5 MPa，整體表現(xiàn)出由吞吐動(dòng)用造成的高周期弱水淹特征。下部于I5-6小層巖心平均含油飽和度58.14%，壓力6 MPa左右，由于靠近邊水，見水時(shí)間較早，厚層下部為中強(qiáng)水淹段。證實(shí)該區(qū)縱向上存在兩種水淹特征，而強(qiáng)水淹區(qū)是由個(gè)別高滲層水竄通道暴性水淹造成，弱水淹和未水淹層含油飽和度較高，最高可達(dá)60%～70%，仍有較大火驅(qū)潛力開發(fā)(圖7)。

Figure 7.The typical and vertical water flooding of block J圖7.J塊縱向水淹典型剖面圖

5.結(jié)論

目前J塊火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)4個(gè)井組均已成功點(diǎn)火，且投產(chǎn)效果明顯。產(chǎn)液量及產(chǎn)油量相比火驅(qū)之前有顯著增加，有力地證實(shí)了該塊火驅(qū)開發(fā)的可行性。結(jié)合全文，得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

1)該研究表明，以測(cè)錄井資料為基礎(chǔ)突出電性變化與化驗(yàn)分析資料的橫向比對(duì)，是水淹層判別與定性評(píng)價(jià)的有效技術(shù)手段。

2)通過研究分析，明確J塊火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)的水淹規(guī)律，得出不同主力層段水淹特點(diǎn)不同，僅個(gè)別高滲層水淹、中強(qiáng)水淹層段比例仍較低的重要認(rèn)識(shí)。

3)以該研究成果為依據(jù)，指導(dǎo)了該塊2種不同水淹類型(高周期弱水淹和低周期強(qiáng)水淹)火驅(qū)試驗(yàn)井組的層段組合優(yōu)選與個(gè)性化參數(shù)設(shè)計(jì)。

4)該試驗(yàn)的成功，將進(jìn)一步解放整個(gè)遼河地區(qū)邊水稠油儲(chǔ)量。為其他相似區(qū)塊火驅(qū)開發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，可進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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[編輯]黃鸝

The Application of Logging Data in the Water-flooded Zone Identification of Layered Edge Water Reservoir

Hui Xu
E & D Research Institute of Liaohe Oil Field Company, Panjin Liaoning

2017年6月7日；錄用日期：2017年7月2日；發(fā)布日期：2017年10月15日期

許卉(1990-)，女，助理工程師，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)地質(zhì)研究工作。

文章引用: 許卉.測(cè)錄井資料在層狀邊水稠油油藏水淹層識(shí)別中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào), 2017, 39(5): 214-221.

10.12677/jogt.2017.395086