精细油藏描述中常见油水关系矛盾分析

杨满平，王 刚，许胜洋，高 超，齐雪杰

(燕山大学，河北 秦皇岛 066004)

精细油藏描述中常见油水关系矛盾分析

杨满平，王 刚，许胜洋，高 超，齐雪杰

(燕山大学，河北 秦皇岛 066004)

由于中国东部地区陆相砂岩油藏岩性变化快，构造特征比较复杂，精细油藏描述地层对比研究中常常出现较多的油水关系矛盾现象。通过分析认为，造成油水关系矛盾的主要原因有岩性变化或尖灭、构造特征认识不清晰、地层对比存在问题、测井综合解释对油水层的认识存在错误以及储层损害等，由此提出通过高精度构造解释、精细地层对比、单井井史分析及储层保护、试油试采资料分析以及油藏动态分析等方法来解决精细油藏描述研究中存在的油水关系矛盾现象。

砂岩油藏;精细油藏描述;油水关系矛盾;构造特征;地层对比

引 言

油水关系矛盾［4－5］在中国东部地区断块砂岩油藏精细油藏描述研究中常见，但目前并没有学者对这方面的现象进行研究和总结。近几年，在对东部各大油田部分断块砂岩油藏精细描述研究的基础上，笔者研究发现，油水关系矛盾主要有两方面原因:一方面是由于研究者的认识不同或者错误的认识造成，另一方面是目前的技术手段难以达到对油藏的精确认识。

1 常见油水关系矛盾及原因

1.1 岩性变化或尖灭

陆相河流－三角洲沉积体系砂岩油藏中，储层砂岩多带有河道沉积特征，表现为侧向岩性变化快，岩性尖灭常见，储层纵向及平面的非均质性较强，因此即使通过精确地层对比的同一地质层位中，井与井之间的连通关系仍然难以确定，主要表现是存在各种隔层或出现岩性的尖灭(图1)。

图1 岩性变化或岩性尖灭产生的油水关系矛盾

由于存在隔层及岩性尖灭，有可能在油藏构造高部位局部地区出现岩性水层，而在构造较低的部位出现油层。砂岩尖灭现象一般出现在河道欠发育的地层中，河道规模较小，砂岩厚度较小，侧向变化快造成岩性尖灭(图1a)。隔层的存在一般是同一河道砂岩中由于后期成岩作用的差异造成的，但这种现象非常少见(图1b)。

1.2 构造特征认识不清晰

东部断块砂岩油藏中，断裂系统非常复杂，表现在断层之间的组合关系、断层延伸的长度及断距的大小等。对于一些延伸长度较大、断距较大的断层，目前通过精细三维地震解释可以识别，但是对于断距较小的小断层，地震剖面上往往难以识别，因此在断层遮挡作用下，处于断层下降盘的构造高部位地区可能形成水层，而处于上升盘的构造低部位地区因小型断鼻构造而形成油层(图2)。如果不考虑这个断层的影响，地层对比过程中的认识就表现出明显的油水关系矛盾。

图2 小断层造成的油水关系矛盾

1.3 地层对比存在问题

陆相砂岩油藏，特别是河流－三角洲沉积体系下发育的砂岩油藏，纵向砂层一般比较发育，如胜利、华北、辽河等油田的第三系沙河街组［6－8］，长庆油田延安组—延长组［9］等。它们均属于河流－三角洲沉积体系，纵向发育砂层数目多，并多为砂泥岩互层，单个砂体旋回特征较明显，平面上表现为河道(或分支河道、水下分流河道等)较发育。由于平原或三角洲地区河道的侧向迁移较频繁，造成纵向难以形成厚度较大且区域稳定分布的隔层，使得地层对比过程中难以找到稳定的对比标志层，井与井之间的对比关系由于旋回的变化而变得复杂，加上研究人员的认识也各异，不可避免地造成地层对比中局部井段或地区出现错层的现象，最终造成部分地层出现油水关系矛盾问题。

1.4 储层损害

钻、完井过程中，水基钻井液、完井液在正压差作用下会进入油层，特别是在井筒周围没有形成良好的泥饼产生屏蔽暂堵时，钻井液和完井液会大量漏失到油层。另外，固井过程中，水泥浆也会滤失部分水。这些漏失或滤失到油层的水不但会造成近井地带的储层受到损害，同时也会降低近井地带储层的含油饱和度，最终会影响测井资料与试油结果对油层渗透率、孔隙度、油水饱和度等参数的正确解释。进入油层的外来流体越多，深度越深，对油层正确认识的负影响程度越大。

1.5 测井综合解释问题

对油水层的识别，最常用的方法是测井综合解释。通常油水层识别存在的问题主要有以下方面。

(1)原始资料录取。在饱和度解释模型建立过程中，如果岩心资料录取、测井仪器及测井数据录取过程中存在误差或其他因素的影响，可能导致建立的测井解释模型存在误差，含油饱和度解释精度达不到要求，最终影响对油水层的认识。

(2)测井资料的归一化及标准化。由于油藏开发过程中，钻井是逐步实施的，不同时期的钻井所采用的测井仪器、测试方法、测试参数及测试标准均有所不同，如果不进行归一化和标准化处理，建立的测井综合解释模型就不适应开发区内不同时期的所有井，从而影响到部分井的油水层识别。

将发酵好的粪晒干碾细过筛，用已过筛的无菌熟土按3∶1的土肥比拌好做成育苗床，在苗床顶端泼浇水，渗透后将催芽露白的种子均撒苗床顶面，盖湿润细土，盖好地膜加扣小拱棚，种子顶出土后去掉地膜。

(3)试油试采结论。由于钻井、完井过程中储层损害及其他因素的影响，造成钻井液、完井液或水泥浆等大量水基流体漏失或滤失到油层，试油试采过程中出现大量钻井液或完井液的返排，影响到对油水层的认识。

(4)油藏注水开发的影响。注水油藏开发中后期，由于进行较大规模的注水，地层中含油饱和度分布特征发生变化，此时如果在已开发区块打加密井或老井侧钻，重新录取的测井数据则是反映注水开发后地层的流体饱和度特征，与地层初始状态下的含油性质有一定的差别，这也可能造成油水层识别存在问题。

(5)低阻油层。在低阻油层的电测解释及综合识别方面，国内外虽然做了大量的研究，但目前仍然是一个比较难的课题，这也是造成油水识别困难的一个重要因素。

2 解决及避免油水矛盾的办法

2.1 精细构造解释与精细地层对比相结合

对于复杂断块油藏，对构造特征的精确认识是合理开发油藏的基础。目前三维地震数据采集、处理及解释技术已经能为精细油藏描述提供很好的研究基础，包括储层预测以及断层的识别等［10］。通过井震结合(单井地质分层与地震层位标定相结合)，在地震剖面上落实地质分层过程中存在的问题，同时也通过地质分层落实地层在地震剖面上的展布规律，反复分析与论证后最终得到精确的地质分层对比结果和合理的油藏构造特征。上述研究成果能最大程度地减少由于部分断层认识不清、地层对比不可靠等问题造成的油水关系矛盾。

2.2 建立正确的测井解释模型

普通钻井取心获取过程中，岩心的各种物性会随着温度、压力条件的变化以及与空气接触等发生相应的变化，在此条件下通过岩心分析建立的测井解释模型误差较大，因此应尽量通过密闭取心获得的岩心分析资料来建立油藏的“四性关系”，并得到最终合理的测井解释模型。对于不同时期录取的测井资料，必须进行标准化和归一化处理后再统一解释。通过统一而准确的解释模型，能避免油田常见的测井解释结论不一致造成的油水关系矛盾。

2.3 采取合理有效的储层保护措施

采取可行和必要的手段，对储层的原始物性、流体性质以及温度压力分布特征等进行准确的认识和判断，为钻井、完井等作业过程中提供必要的参考依据，如合理的钻井液密度、桥堵粒子的合理粒径及组成等。避免钻井完井过程中由于钻井液或完井液等液体大量漏失到储层中，造成后续测井过程产生较大的误差，影响到油水层的识别，最终导致地层对比中出现较多的油水关系矛盾现象。

2.4 试油试采资料综合分析

对于由于上述各种原因导致油水关系矛盾的砂体，可以对其试油试采资料综合分析后重新认识储层的含油性，同时也能避免地层对比过程中出现油水关系矛盾的现象。

如华北油田岔37井。该井第16层井深为689.2～2 695.0 m，电测解释为水层。邻井对应层位电测解释为油层，试油后结论为纯油层，两井之间存在油水矛盾。岔37井第16层射孔试油过程中排出钻井滤液59 m3后才出纯油，试油结果日产油为16.5 t/d。如该井第19层，井深为2 801～2 810 m，电测解释为水层，射孔试油过程中排出滤液37 m3，日产油为11.7 t/d，日产水为1.4 m3/d，结论为含水油层［11］。

3 结论

(1)造成地层对比过程中出现油水关系矛盾的主要原因为岩性变化或岩性尖灭、构造特征认识不清晰、地层对比存在问题，储层受到损害及测井综合解释存在问题等。

(2)通过高精度的三维地震数据采集及精细构造解释与精细地层对比相结合，试油试采资料综合分析及生产动态分析，可以解决原研究中因认识错误而产生的油水关系矛盾。

(3)在钻井、完井过程中采用合理有效的储层保护措施，建立正确的测井综合解释模型等手段，可以有效地避免地层对比过程中出现油水关系矛盾。

［1］贾爱林，郭建林，何东博.精细油藏描述技术与发展方向［J］.石油勘探与开发，2007，34(6):691－695.

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［3］顾伟民.复杂油气藏精细油藏描述——以周清庄油田为例［J］.石油地质与工程，2007，21(3):39－42.

［4］穆龙新，周丽清，郑小武，等.精细油藏描述及一体化技术［M］.北京:石油工业出版社，2006，1－7.

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［11］华北石油管理局干部处.华北油田保护油气层技术［M］.北京:石油工业出版社，2006:2－7.

Analysis of contradictory oil－water relationship in fine reservoir description

YANG Man－ping，WANG Gang，XU Sheng－yang，GAO Chao，QI Xue－jie
(Yanshan University，Qinhuangdao，Hebei066004，China)

The continental sandstone reservoirs in eastern China are characterized by drastic lithology changes and complex structural features．Contradictory oil－water relationship is often seen in fine reservoir description and stratigraphic correlation．Analysis indicates that the main reasons for contradictory oil－ water relationship include lithologic change or pinchout，unclear recognition of structural features，questionable stratigraphic correlation，incorrect logging interpretation of oil and water layers，reservoir damage and so on．Hence it is proposed to solve the problem of contradictory oil－ water relationship in fine reservoir description through methods such as high accuracy structural interpretation，fine stratigraphic correlation，single well history analysis and reservoir protection，and analyses of production test data and reservoir performance．

sandstone reservoir;fine reservoir description;contradictory oil－water relationship;structural features;stratigraphic correlation

TE33

A

1006－6535(2011)04－0056－03

20101124;改回日期20101206

国家自然科学基金项目“非均质油藏不稳定注水机理及参数优化设计研究”(E0403－50804041)

杨满平(1974－)，男，副教授，博士，2004年毕业于西南石油学院油气田开发工程专业，现从事油气田开发领域内的教学和科研工作。

编辑 姜 岭