安玉華,康 楠,胡治華,張建升,王 剛,劉利榮
(1.中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300459;2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司,天津 300452;3.河南明珠服務公司,河南南陽 473132)
N油田是河流相沉積的構造層狀油藏,經過多年的注水開發(fā),油田已進入中高含水期,長期多層合注合采以及復雜的砂體發(fā)育模式導致剩余油在平面和縱向上定量描述難度非常大,而剩余油的描述精度直接決定著油田調整挖潛的效果[1-3]。
由于動態(tài)測試資料較少,無法對平面水淹特征進行精細認識,且目前已有的水淹分布規(guī)律研究方法并不能完全定量描述油井與油井間、油井與注水井間不同位置的水淹分布規(guī)律,不能完全滿足油田的開發(fā)需要[4]。本文結合N油田的地質油藏特征和生產特征,在辮狀河儲層復合砂體精細解剖的基礎上,結合鉆井資料和精細油藏數(shù)值模擬方法研究了平面及縱向上的剩余油分布特征。研究成果對油田井間加密、砂體頂部剩余油挖潛和中高含水期低效井治理具有重要的意義。
N油田進入中高含水期后,實施的側鉆井所揭示的水淹特征越來越復雜,而砂體內部結構差異導致水淹復雜化。因此,儲層內部結構的精細研究是油田剩余油定量描述的前提。結合取心資料、野外露頭和現(xiàn)代沉積模式,國內外學者普遍認為在辮狀河沉積環(huán)境中,砂體厚度最大的地方多為河床中心,由心灘壩構成,將心灘壩依次連接起來,即可指示河道延伸方向,同時也能建立交錯層理厚度與單期河道規(guī)模的定量關系,并得到了廣泛的應用[5-9]。
N油田復合砂體內部結構雖然復雜多樣,但仍然能在巖心、地震、測井曲線等資料中找到疊置規(guī)律。通過對油田中-厚復合砂體進行內部解剖,砂體成因可分為兩類,一類是河道成因砂體,另一類是心灘成因砂體,并且心灘砂體規(guī)模大,約占71%。研究結果顯示,辮狀河道寬度與心灘壩寬度比約為1.0∶3.9,心灘壩寬度與心灘壩長度比約為1.0∶2.3。油田河道砂體具有正韻律儲層特征,中下部巖性較粗,以中-粗砂巖為主,底部常見沖刷面,上部巖性相對較細,以中-細砂巖為主,儲層厚度為2~5 m,測井曲線表現(xiàn)為典型的“鐘形”特征;心灘砂體具有均質韻律儲層特征,沉積物顆粒一般較粗,巖性以中-粗砂巖為主,局部含礫,儲層厚度大于5 m,測井曲線表現(xiàn)為典型的“箱形”特征。依照測井模式對單期次不同成因砂體進行識別,完成復合砂體精細解剖(圖1),結合油田目前注采井網,將注采模式分為四類:辮狀河道注水-心灘壩采油、心灘壩注水-辮狀河道采油、心灘壩注水-心灘壩采油、辮狀河道注水-辮狀河道采油,見圖2。并以此為基礎開展基于河道-心灘模式的平面和層內剩余油分布特征研究。
圖1 L1-4小層砂體沉積微相
圖2 四種注采模式示意圖
N油田為注海水開發(fā),電阻率與水淹程度成反比,電阻率隨著注水量的增加而下降,表現(xiàn)為初期下降速度相對較快,中后期下降速度逐漸減緩[10-12]。水淹層定量解釋主要通過重構目標井的原始束縛水飽和度,利用原始束縛水飽和度和當前含水飽和度得到解釋層位的驅油效率,從而定量解釋目標儲層的水淹級別。
根據N油田相滲曲線擬合得到驅油效率與含水率的關系,結合行業(yè)標準《水淹層測井資料處理與解釋規(guī)范》對水淹級別進行劃分,得到四種不同水淹級別對應的驅油效率,進而可以定量地解釋水淹層的水淹級別,見表1。
表1 水淹級別劃分標準
利用豐富的實鉆井、測井水淹解釋資料和精細油藏數(shù)值模擬方法研究不同注采模式下的平面水淹特征,并定量表征了平面水淹波及系數(shù)與注采井距間的關系,用以定量描述平面剩余油分布特征。如圖3,在辮狀河道注水-心灘壩采油模式下,水驅前緣由辮狀河道進入心灘壩后,以近似“指進”的形態(tài)向前推進,油井周邊水淹波及范圍較小,隨著水驅倍數(shù)(λ)增大,平面水淹波及范圍逐漸增大。
圖3 辮狀河道注水-心灘壩采油模式下平面水淹波及系數(shù)
如圖4,在心灘壩注水-辮狀河道采油模式下,水驅前緣由心灘壩進入辮狀河道后,以近似“錐進”的形態(tài)向前推進,油井水淹波及范圍相比辮狀河道注水-心灘壩采油模式大,并且隨著水驅倍數(shù)增大,平面水淹波及范圍也在增大。心灘壩注水-心灘壩采油模式下,水驅前緣在心灘壩內以近似“均勻驅替”的狀態(tài)向前推進,油井周邊平面水淹波及范圍遠大于辮狀河道注水-心灘壩采油模式,而辮狀河道注水-辮狀河道采油模式下,油井周邊平面水淹波及范圍要小于心灘壩注水-辮狀河道采油模式。
圖4 心灘壩注水-辮狀河道采油模式下平面水淹波及系數(shù)
結合油田大量的實鉆井、測井水淹解釋資料和精細油藏數(shù)值模擬,定量表征了不同注采模式下的層內水淹厚度系數(shù)與注采井距間的關系,用以定量描述層內剩余油分布特征。如圖5,在辮狀河道注水-心灘壩采油模式下,水驅前緣由辮狀河道進入心灘壩后,沿心灘壩底部推進,距離油井越近、層內水淹厚度越小,隨著水驅倍數(shù)增大,層內水淹厚度逐漸增大。由于辮狀河道厚度小于心灘壩厚度,形成“薄注厚采”的特征,心灘壩內儲層物性要好于辮狀河道,心灘壩內砂體底部優(yōu)先水淹,辮狀河道與心灘壩厚度差越大,心灘壩內水淹厚度比例越小,頂部剩余油越豐富,挖掘潛力也越大。
圖5 辮狀河道注水-心灘壩采油模式下層內水淹厚度系數(shù)
如圖6,在心灘壩注水-辮狀河道采油模式下,由于心灘壩厚度大于辮狀河道厚度,形成“厚注薄采”的特征,油井端辮狀河道厚度相對較小,雖然頂部仍有一定剩余油,但挖掘潛力并不大,并且辮狀河道厚度越小,剩余油挖掘潛力也越小。
心灘壩注水-心灘壩采油模式下,水驅前緣在心灘壩內以近似均勻驅替的狀態(tài)向前推進,受重力、儲層均質性等影響,注入水逐漸沿心灘壩底部推進,距離油井越近、層內水淹厚度越小,頂部剩余油越富集。油井附近水淹厚度比例要大于辮狀河道注水-心灘壩采油模式,但心灘壩沉積砂體厚度較大,因此,油井附近頂部剩余油仍然較為豐富,挖掘潛力也較大。而辮狀河道注水-辮狀河道采油模式,雖然油井端頂部仍有一定剩余油,但挖掘潛力并不大,并且挖掘潛力受辮狀河道厚度影響較大。
通過上述研究,在常規(guī)剩余油描述基礎上,利用不同注采模式下平面和層內剩余油分布特征的關系,定量描述N油田各小層剩余油分布,并繪制了單砂體水淹分布等值線圖(圖7),有效指導了油田高含水期低效井側鉆治理、水平井頂部剩余油挖潛等。
(1)N油田為辮狀河沉積,通過對辮狀河復合砂體進行精細解剖,將砂體成因劃分為心灘成因和河道成因兩類,并在此基礎上結合注采井網,提出了辮狀河道注水-心灘壩采油、心灘壩注水-辮狀河道采油、心灘壩注水-心灘壩采油、辮狀河道注水-辮狀河道采油四種不同的注采模式。針對N油田的四種注采模式,分別描述了剩余油的分布狀況,解決了油田剩余油定量描述難度大的問題。
(2)通過結合儲層精細解剖成果和注采模式開展剩余油分布研究,能精細描述辮狀河復合砂體剩余油分布特征,更有利于高含水期剩余油挖潛,也為高含水期心灘壩頂部剩余油挖潛提供了技術支持。