肖雄
(遼河油田開發(fā)事業(yè)部,遼寧 盤錦124010)
小洼油田洼38 塊,在地理位置上位于大洼縣小洼村的東側(cè),該地區(qū)的地勢(shì)較為平緩。洼38 塊,構(gòu)造上位于遼河盆地的中央凸起南端傾沒帶的北部,西部區(qū)域與臺(tái)安斷裂、大洼油田及清水洼陷接壤,區(qū)塊的西南側(cè)與海外河油田相臨,而東北部則緊鄰冷家油田,本區(qū)東南部分超覆于小洼古潛山之上。
洼38 塊的構(gòu)造形態(tài)是被兩條斷層夾持的斷鼻構(gòu)造,斷塊總體上向南東、南西方向傾沒,在南東部發(fā)育了兩條次級(jí)斷層。研究區(qū)主要開的發(fā)目的層,自上而下分別為東營(yíng)組的東二段、東三段和沙河街組的沙三段地層。本次研究的目的層是東營(yíng)組的東三段地層。
洼38 塊在1990 年投入開發(fā),幾年后開始采用兩套層系的三角形井網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)。區(qū)塊主要采用了天然能量和蒸汽吞吐的開發(fā)方式,取得了一定的生產(chǎn)效果。但由于該塊的油層地質(zhì)條件復(fù)雜,老井、新井產(chǎn)量差異較大。1999 年,區(qū)塊開始編制注水井組試驗(yàn)方案,一年后選取了沙三段一油層組試驗(yàn)井組內(nèi)2 口注水井轉(zhuǎn)注,該井組是注水試驗(yàn)較長(zhǎng)的井組。其后,為擴(kuò)大注水試驗(yàn),2002 年7-8 月轉(zhuǎn)注了5 口井,為了實(shí)現(xiàn)有效注水,2003 年6-10 月轉(zhuǎn)注了6 口井。
從階段上看常規(guī)建成了一部分產(chǎn)能,但是由于原油的性質(zhì)較差,東一段和東二段新井投產(chǎn)或產(chǎn)量低,或不出油,沙三段一油層組的產(chǎn)量開始下降,因此區(qū)塊改為蒸汽吞吐開發(fā),采用這種方式,不僅東一段和東二段的油井發(fā)揮了作用,沙三段的油井也收到了良好的注汽效果,因此產(chǎn)量達(dá)到了高峰期。在蒸汽吞吐開發(fā)進(jìn)行一段時(shí)間后,油井產(chǎn)量又開始下降,適時(shí)的轉(zhuǎn)注水又使產(chǎn)量穩(wěn)中有升。這證明了這幾種開發(fā)方式的轉(zhuǎn)換是合理的,但是注水突破使油水井間“短路”,邊水推進(jìn)也使油井與邊水井間形“短路”含水猛升,導(dǎo)致了產(chǎn)量的迅速下降,因此只有改變目前的生產(chǎn)方式,才能有效提高產(chǎn)量,改變目前低產(chǎn)、低速的局面。
根據(jù)粒度分析資料統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可知,洼38 塊東營(yíng)組的儲(chǔ)層巖性共有七種,其中以細(xì)砂巖、粉砂巖以及泥質(zhì)粉砂巖為主,其次為中砂巖和不等粒砂巖。其中,細(xì)砂巖性的百分含量占43.2%,不等粒砂巖占38.0%。本區(qū)儲(chǔ)層的巖石結(jié)構(gòu)成熟度較低,巖性較為疏松,膠結(jié)物以泥質(zhì)膠結(jié)和瀝青質(zhì)膠結(jié)為主。根據(jù)本區(qū)的薄片鑒定資料得知,本區(qū)儲(chǔ)層的巖性主要是巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。而東營(yíng)組儲(chǔ)層中的碎屑礦物成分以巖屑為主,平均含量為89.2%,各組段的巖屑礦物成分相似程度較高。
本區(qū)儲(chǔ)層的巖石分選較好,顆粒的磨圓程度為次圓-次尖狀,巖石成分主要是石英、長(zhǎng)石,石英的平均含量為38.95%,長(zhǎng)石的平均含量為37.77%,而在巖屑中,以花崗巖巖屑為主。因此,本區(qū)的儲(chǔ)層巖石被定名為巖屑質(zhì)的長(zhǎng)石砂巖。巖石顆粒間的接觸關(guān)系主要為點(diǎn)接觸,巖石的膠結(jié)方式一般是孔隙-接觸式膠結(jié)。隨著儲(chǔ)層埋深的增加,壓實(shí)作用逐漸加強(qiáng),東三段出現(xiàn)少量的基底式膠結(jié)。
本區(qū)東三段的儲(chǔ)層中,粘土礦物的含量平均占13.0%,一般為6.5~24.3%。其中各類粘土礦物的相對(duì)含量分別為:蒙脫石平均占58.1%,一般為14.2~77.9%,伊利石平均為13.0%,一般為7.4~29.0%;高嶺石平均為20.7%,一般為5.6~67.9%;綠泥石平均為8.1%,一般為4.0~15.1%。
反映儲(chǔ)集層物理性質(zhì)的參數(shù),主要為滲透率、孔隙度和原始含油飽和度等參數(shù)。洼38 塊東三段儲(chǔ)層,儲(chǔ)層物性良好,是高孔隙度、高滲透率的儲(chǔ)層。但由于在平面上不同相帶的物性變化較大,導(dǎo)致了各層位的物理性質(zhì)參數(shù)有所不同,而儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性以及層間非均質(zhì)性都較弱。
在縱向上,儲(chǔ)層由多個(gè)不同沉積相帶和不同沉積時(shí)間的砂體疊加而成,由于砂體的成因不同和砂體差異壓實(shí)作用,使得儲(chǔ)層物性在縱向上變化較大。洼38 塊大多巖心疏松,需冷凍取樣,尤其是巖性較粗、分選較好、含油性較好的儲(chǔ)層,多為稠油膠結(jié)或泥質(zhì)膠結(jié),巖心出筒后就散開,很難取得樣品,使得取樣的代表性不強(qiáng),因此分析化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能完全反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。根據(jù)測(cè)井資料處理結(jié)果來看,對(duì)于相同巖性的儲(chǔ)層,隨著油藏埋深的增加,成巖程度逐漸加強(qiáng),儲(chǔ)層的滲透率逐漸降低,物性逐漸變差。
隔層,指的是在油田開發(fā)的過程中,對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)具有一定阻擋作用的不滲透的層。與夾層相比較,隔層的分布范圍更廣一些,且厚度比較大。因此,判斷隔層的存在需要遵循兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一是物性的標(biāo)準(zhǔn),孔隙度、滲透率均需要低于物性的下限值;二是必須具有一定的厚度,這點(diǎn)主要考慮的是現(xiàn)有的工程技術(shù)條件,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),厚度下限為0.5m。
本區(qū)隔層的巖性種類變化較大,不僅有純泥巖隔層和泥質(zhì)隔層(如砂質(zhì)泥巖隔層和礫質(zhì)泥巖隔層),還存在物性隔層。其中,純泥巖隔層分隔效果好,而物性隔層基本不具有分隔性。從本區(qū)的隔層平面分布厚度圖上可知,本區(qū)儲(chǔ)層的隔層,在平面上的分布比較不穩(wěn)定。
據(jù)巖心資料分析可知,本區(qū)東營(yíng)組的儲(chǔ)層為較均勻型儲(chǔ)層。東三段的單砂層,滲透率變異系數(shù)的平均值是0.28,突進(jìn)系數(shù)為1.54,滲透率級(jí)差為5.08,而水平滲透率和垂直滲透率的比值為3.43。為了詳細(xì)研究?jī)?chǔ)層的各種特征,本次研究利用已有巖心資料、電測(cè)解釋資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料,建立了比較符合實(shí)際情況的地質(zhì)模型,進(jìn)行了測(cè)井資料的二次解釋,用得到的一些儲(chǔ)層參數(shù)研究了儲(chǔ)層的非均質(zhì)性特征。
顯而易見,這種非均質(zhì)性的特征和砂體的沉積特征密切相關(guān)。東營(yíng)組儲(chǔ)層為扇三角洲前緣亞相沉積,洼38 塊發(fā)育河口砂壩前端、前緣薄層砂和前三角洲三種微相,這種沉積微相砂體一般巖性比較單一、均勻,以細(xì)砂巖為主,巖性結(jié)構(gòu)成熟度高,儲(chǔ)層特性比較接近,非均質(zhì)性較弱。
本區(qū)東三段的儲(chǔ)層,自上而下在平面上的展布范圍不斷擴(kuò)大。從7 號(hào)小層到4 號(hào)小層,這是一個(gè)水進(jìn)的過程,儲(chǔ)層稍微厚度逐漸變厚,而其后又發(fā)生水退,儲(chǔ)層厚度又逐漸減小。河口砂壩主要發(fā)育的巖性是細(xì)砂巖,呈扇狀展布,前緣薄層砂多為粉砂巖和細(xì)砂巖,呈席狀展布。本區(qū)的單砂體具有平面分布較廣和砂體連通性較好的特點(diǎn)。
本區(qū)油層平面上疊加連片,受沉積物源的影響,油層北厚南薄,東三段二油組全區(qū)發(fā)育,主體為純油藏,受巖性、構(gòu)造雙重因素控制,屬于構(gòu)造-巖性油藏。區(qū)塊東部的油層厚度較薄,因?yàn)榫植堪l(fā)育了邊水。主力區(qū)平均有效厚度在10 米以上,區(qū)塊北部連通性較好,為本期蒸汽驅(qū)的主要目的層。本區(qū)東三段一油層組的整體厚度較薄,而東三段三油組僅在區(qū)塊的西部有所發(fā)育。
根據(jù)影響蒸汽驅(qū)主要地質(zhì)參數(shù),將東三段的油層劃分為兩類,其中一類區(qū)主要分布于區(qū)塊北部洼38 斷層附近,油層總厚度較大,為蒸汽驅(qū)擴(kuò)大部署潛力區(qū)。洼38 塊東三段,為層狀構(gòu)造油氣藏,根據(jù)以往的試油資料得知,本區(qū)試油的所有井均出油。
地層格架模型:
在三維斷層模型建立的過程中,首先利用速度模型將前期地震解釋形成的時(shí)間域的三維斷層模型轉(zhuǎn)化為深度域,然后再結(jié)合區(qū)域的構(gòu)造背景、斷層的幾何趨勢(shì)以及單井上的斷點(diǎn)解釋結(jié)果,對(duì)深度域的斷層進(jìn)行幾何學(xué)上的調(diào)整與簡(jiǎn)化。最后根據(jù)前期研究成果將各個(gè)斷層在三維空間中進(jìn)行合理組合,以建立最終的斷層模型。洼38 塊儲(chǔ)層斷層模型中共有斷層2 條,斷層走向不一。其中,洼38 斷層和洼38 西部斷層共同構(gòu)成了研究區(qū)模型的北部邊界。
為了建立本區(qū)的地層格架模型,首先,將地震解釋時(shí)間域里的三維層面模型數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化為深度域里的模型數(shù)據(jù)。然后,對(duì)工區(qū)邊界范圍內(nèi)的三維空間進(jìn)行網(wǎng)格化。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)井點(diǎn)的分層數(shù)據(jù)、深度域地震層面數(shù)據(jù)以及構(gòu)造的基本原理和對(duì)區(qū)域構(gòu)造的理解,在單井分層約束下調(diào)整各個(gè)主要層面的構(gòu)造形態(tài)。
本次研究利用鉆井分層與構(gòu)造模型對(duì)比來進(jìn)行質(zhì)量控制,驗(yàn)證構(gòu)造模型可靠性。構(gòu)造模型的剖面顯示,鉆井分層與構(gòu)造模型的構(gòu)造面一致,因此我們認(rèn)為,該構(gòu)造模型是可靠的。
通過巖石類型分析,洼38 區(qū)塊以含礫砂巖、中粗砂巖、泥巖為主,夾少量細(xì)砂巖。利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)巖電關(guān)系分析,對(duì)單井巖性進(jìn)行解釋,基于三維構(gòu)造模型,結(jié)合平面沉積相認(rèn)識(shí),建立研究區(qū)巖相模型(圖1)。
圖1 洼38 井區(qū)巖相模型立體圖
由洼38 區(qū)塊巖相柵狀圖(圖2)表明,區(qū)塊北部的砂體比較發(fā)育,中南部以泥巖為主。選取順物源和切物源剖面,對(duì)比鉆井巖性與建模巖性分布特征,表明鉆井與模型對(duì)應(yīng)良好,剖面上能觀察到砂體橫向展布和垂向疊置關(guān)系。
圖2 洼38 井區(qū)巖相模型柵狀圖
4.1 本區(qū)儲(chǔ)層砂體巖性以巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主,巖石顆粒間的解除關(guān)系以點(diǎn)接觸為主,膠結(jié)方式一般為孔隙-接觸式膠結(jié)。隨著儲(chǔ)層埋深的增加,壓實(shí)作用逐漸加強(qiáng),東三段出現(xiàn)少量的基底式膠結(jié)。
4.2 本區(qū)東三段儲(chǔ)層屬于高孔隙度、高滲透率的儲(chǔ)層。但在平面上,各層位的物性參數(shù)有所不同,本區(qū)儲(chǔ)層的層內(nèi)、層間非均質(zhì)性較弱。