高孔低渗注水开发碳酸盐岩油藏垂向非均质特征

谢润成,周 文,王 辛

(1.成都理工大学,四川 成都 610059; 2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学,四川 成都 610059)

高孔低渗注水开发碳酸盐岩油藏垂向非均质特征

谢润成1,周 文2,王 辛1

(1.成都理工大学,四川 成都 610059; 2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学,四川 成都 610059)

储层非均质性是影响剩余油分布及开发效果的重要因素,是油气藏开发方案调整与制订的重要地质依据。以DL油田USH层碳酸盐岩油藏为例,评价了储层垂向非均质及平面非均质。研究表明,区内隔层较发育,为致密隔层,电性特征表现为低伽马、低声波、低中子、高密度、较高电阻率,在有效地层分布范围内,隔层分布连片,纵向上对流体渗流有一定的阻隔作用。研究区主力油层孔隙度均一,平面上局部存在低渗带,总体上基质部分的非均质性不强;考虑断层共生裂缝,地层渗透率变化较大,表现出比较强的非均质性。研究结果对油藏水平井注水开发调整具有参考意义。

高孔低渗油藏;碳酸盐岩;垂向非均质;隔层;评价;DL油田

引 言

DL油田总体上为发育在西南高、东北低的单斜构造背景下的断块 -岩性油藏。岩心分析孔隙度和渗透率统计结果表明,该油田主力产油层 D层孔隙度主要分布在 10%～30%之间,渗透率为0.18×10-3～250.00×10-3μm2,一般为 4×10-3～20×10-3μm2,为高孔低渗储层。该油田采用分支井注采井网注水开发,注水试验总体效果好,但井与井之间差异较大,部分井含水上升快,局部发生水窜,表明局部储层非均质性较强。储层非均质性是影响剩余油分布及开发效果的重要因素[1-7]。

1 垂向非均质性

1.1 层间非渗透隔层

现有研究资料表明,形成隔夹层的主要因素就是储层中泥沙质或钙质含量增加或岩石颗粒变细,导致了储层内局部岩石物性变差[8-9]。依据研究区储层物性下限标准 (孔隙度为 15%、渗透率为0.5×10-3μm2)对 E2层是否属于隔夹层进行了初步的判断。研究区 E2层隔夹层占了 69.26%,表明该套隔夹层较为发育。据薄片资料分析,隔夹层类型主要为致密夹层,是由于其物性降低而形成的夹层,即胶结致密或白云石胶结物含量较高以致孔隙不发育的物性较差的碳酸盐岩层。总体看来,该类隔夹层的电性特征表现为低伽马、低声波、低中子、高密度、较高电阻率特征。

图 1 E2层隔层厚度展布

从图 1可以看出,E2层厚度在 1～6 m之间变化,平均值为 3.26 m,从东向西增厚,西南部 DL-27井处隔层厚度相对最大。该套隔夹层分布面积相对较大,其纵向上的阻隔作用较强。

1.2 层内非均质模式

根据测井处理结果,渗透率大小在垂向上的变化所构成的韵律性主要有正韵律、反韵律、均质韵律及复合韵律 4种模式(图 2)。

图 2 储层层内垂向上非均质模式

(1)正韵律 (向上变差)。最高渗透率相对位于单层底部,向上逐渐变小。该模式所占统计比例为 7.69%。

(2)反韵律 (向上变好)。最高渗透率相对位于单层顶部,向下逐渐变小。该模式所占统计比例为 19.39%。

(3)均质韵律。渗透率相对均质、稳定,总体上变化不大。该模式所占统计比例为 61.96%。

(4)复合韵律。出现几个渗透率相对高值段,进一步细分为正复合型、反复合型、正反复合型。正复合型最高渗透率相对均质段位于单层底部,反复合型相对高值段在顶部,正反复合型相对高值段在中部。该模式所占统计比例为 10.96%。

整体而言,研究区主力油层 E1、D层以均质韵律模式为主,反韵律模式、复合韵律模式次之,正韵律模式偶见。

1.3 层内渗透率非均质程度

层内非均质程度是指一单层内部垂向上储层性质的变化,是直接控制和影响一单层内垂向上注入剂推进方式和波及体积的关键地质因素[10-11]。根据测井解释结果,分别计算了渗透率的均值、级差、突进系数、变异系数 (表 1)。参照文献 [2]标准可知,整体上 3个区块主要储层段 (E1、D层)的非均质性都不强,属于均质—较均质型储层。但层内存在高渗段,开发过程中将容易导致边水沿高渗透段向内部突进快,造成油层的水淹厚度减小,从而造成采收率的降低,影响开发效果。

表 1 研究区渗透率非均质参数结果统计

2 平面非均质特征

根据测井解释物性数据,在考虑沉积、储层厚度及物源的基础上,对 DL油田主力油层孔隙度、渗透率平面展布特征进行分析。结果表明,研究区E1层孔隙度在19.3%～32.43%之间变化,变化范围较大,平均值为 28.51%,平面上主要分布在DL24—DL13—DL23—DL14—DL22—DL21井一带,整体上呈南—北向分布,高值区 (孔隙度大于 30%的区域)分布较大。渗透率主要分布在 1.0×10-3～10.0×10-3μm2之间,平均值为 6.922 3×10-3μm2,平面上分布区域与孔隙度分布有较好的对应性,整体上也是呈南—北向分布,而且高渗带与高孔带有着较好的对应性(图 3、4)。

图 3 E1层孔隙度分布图

图 4 E1层渗透率分布图

总的来看,DL油田主力油层孔隙度相对均一,渗透率存在局部的低渗带,基质部分的非均质性不强。但由于DL油田为断块型油田,结合断层分布及断层共生裂缝发育特征,在叠加了断层共生裂缝渗透率之后,地层渗透率变化大,体现出比较强的非均质性 (图 5),由此对注水开发影响很大。

图 5 研究区储层非均质性综合评价图

3 结 论

(1)研究区内隔层较为发育,主要为致密隔夹层,是由于其物性降低而形成的,其电性特征表现为低伽马、低声波、低中子、高密度、较高电阻率。隔层分布连片,纵向上对流体渗流具有一定的阻隔作用。

(2)主力油层非均质模式以均质韵律模式为主,反韵律模式、复合韵律模式次之,正韵律模式偶见。

(3)主力油层孔隙度相对均一,渗透率局部存在低渗带,总体来说基质部分的非均质性不强;叠加了断层共生裂缝渗透率之后,地层渗透率变化大,体现出比较强的非均质性。

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编辑 林树龙

TE122.2

A

1006-6535(2010)02-0024-03

20090930;改回日期:20091210

国家科技重大专项“鄂尔多斯盆地碎屑岩含油气系统分析与有利勘探目标区评价”(2008ZX05002)

谢润成 (1979-),男,讲师,博士,2009年毕业于成都理工大学油气田开发工程专业,现从事油气藏工程地质评价方面的教学与研究工作。