变质岩潜山油藏纵向非均质性研究

徐 萍，郭秀文，贾洪涛

(1.中油辽河油田公司，辽宁 盘锦 124010;2.中油东方地球物理勘探有限公司辽河物探分公司，辽宁 盘锦 124010)

变质岩潜山油藏纵向非均质性研究

徐 萍1，郭秀文1，贾洪涛2

(1.中油辽河油田公司，辽宁 盘锦 124010;2.中油东方地球物理勘探有限公司辽河物探分公司，辽宁 盘锦 124010)

XG7油藏是一个深层、巨厚、变质岩潜山油藏，含油幅度超过2 300 m。对于这种巨厚油层的潜山油藏，油藏纵向非均质性特征及分布规律是影响开发方式选择、井网井距设计的重要因素。对油藏岩性进行了定性、定量研究，并通过动、静态资料相结合的方法研究了潜山纵向非均质性特点和划分储层段的方法。XG7油藏以分段性认识作为基础进行开发设计，取得了很好的开发效果和经济效益。

变质岩潜山;巨厚油层;深层;非均质性;XG7潜山;辽河油田

引 言

XG7潜山油藏构造上位于辽河西部凹陷西斜坡中央深陷带中南段。在20世纪70年代就已经被发现，但由于其后近40 a的所有完钻井井深都局限于潜山面下300 m以内，多数井产量较低。2005年，XG7井在4 000 m以下完钻，试油获得高产油气流，XG7潜山油藏才真正被发现。

XG7潜山油藏构造高点为2 355 m，出油深度为4 670 m，含油幅度超过2 300 m，油层平均有效厚度为408.3 m，试油试采井既未发现气顶也未见到底水，是一个巨厚裂缝型变质岩潜山油藏。

油层巨厚是XG7潜山最重要的地质特征之一，准确认识油藏纵向非均质性特征及分布规律将直接决定开发成败，成为影响开发方式选择、井网井距设计的重要因素。由于变质岩潜山油藏岩性多样、内幕构造复杂，加剧了储层纵向非均质性，使得潜山纵向分段性的认识存在很大困难。该文介绍了从定性到定量的储层非均质性研究方法。

1 油藏非均质性的录、测井认识

成藏背景是造成非均质性的内因。应用岩石化学方法、K—A“图解法”、微量元素Cr/Ni比值法及区域背景分析法，认识到XG7太古界基底潜山的原岩为一套中基性火山岩、火山碎屑岩，是副变质岩，具有成层、分段的地质背景［1－4］。

录井岩屑提供了非均质性认识最大量、最直接的资料。通过特殊钻头取得较大粒径的岩屑，建立岩屑与钻井深度的对应关系，以镜下鉴定、电子探针鉴定等方法准确识别岩性，建立潜山岩石、矿物、元素及测井数据之间的关系，搞清潜山岩石测井响应机理，形成利用测井资料识别岩性的方法和配套技术［5］。

通过对 XG7、XG7－1、XG7－3、XG8等 10余口井近40 m岩心观察与鉴定、7000多米岩屑描述与鉴定以及100余块井壁取心的鉴定可知，兴隆台太古界潜山由变质岩及侵入岩2大类岩石组成。变质岩和岩浆岩在地层中所占比例不同，变质岩约占潜山岩性的3/4，以区域变质岩(主要为黑云斜长片麻岩)和混合岩(主要为混合岩化黑云斜长片麻岩、混合片麻岩)为主;岩浆岩以侵入体或岩脉顺着片麻理和裂缝注入，在古老的变质岩中穿插分布，以花岗斑岩和闪长玢岩为主，安山玢岩、煌斑岩和辉绿岩零星分布。

区域变质岩中黑云斜长片麻岩是XG潜山的主要岩性，岩石暗色矿物含量少，受力后容易发生破碎，形成构造成因的储集空间，为储集岩。斜长角闪岩和角闪质岩，暗色矿物含量较多，延展性好，不利于形成裂缝，为非储集岩。XG潜山的混合片麻岩、混合花岗岩均为储集岩混合岩，根据混合岩化由弱到强，可划分为混合岩化变质岩、注入混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩。混合岩化片麻岩由基体和脉体两部分组成。基体为黑云斜长片麻岩或角闪斜长片麻岩，脉体为石英脉、花岗质脉，含量小于15%。注入混合岩基本以基体岩石为主，新生的长英质脉体含量为15%～50%。岩浆侵入岩中花岗斑岩(花岗闪长斑岩)主要由长英质矿物组成，暗色矿物含量小于5%，在应力作用下易破碎形成裂缝，为形成储层最佳岩性。闪长玢岩暗色矿物含量小于15%，形成很好的储层。向基性岩过渡的辉长闪长玢岩、辉绿岩以及煌斑岩脉，暗色矿物含量为35% ～50%，裂缝发育差或被充填，为非储集岩。

由于储集岩与非储集岩在组成矿物上的差别，导致其测井响应不同，因此测井曲线分析是从定性到定量认识储层纵向非均质性的重要方法。变质岩潜山储集岩不含或少含暗色矿物，表现为相对低密度(ρb)、低补偿中子(ΦCNL)、低光电吸收截面指数

Pe)、高自然伽马(GR)的特点，密度曲线与补偿中子曲线呈“正差异”或“绞合状”的曲线特征。而非储集岩暗色矿物含量较高，则表现为相对高密度、高中子、低自然伽马、高光电吸收截面指数的特点，密度曲线与补偿中子曲线呈“负差异”的曲线特征。

依据各种造岩矿物的岩性特点，选择对岩性敏感的自然伽马、补偿密度、补偿中子数据，参考钻井取心及岩屑录井薄片分析资料做出交会图，以此为基础得到单井岩性剖面。XG7潜山岩性分布整体以片麻岩为主，占49.6%，其次是混合花岗岩和花岗斑岩，分别为8.4%和9.9%，闪长玢岩也有9.9%，其他非储集岩合计占到13.1%。结合辽河西部凹陷牛心坨潜山、冷124潜山的试油、试采资料，利用常规测井、成像测井及录井气测等资料建立变质岩潜山储层判别图版和划分标准，划分有效厚度［6－8］。

图1是XG7潜山部分油井的联井剖面示意图。图1中，由浅而深的绿色系列4种岩石分别为闪斜煌斑岩、斜长角闪岩、角闪岩和辉绿岩，由于暗色矿物含量相对较高，XG7潜山油藏中这4种岩石中基本没有油层发育，属于非储集岩。其他各类岩石中发育有不同比例的油层。没有解释油层的地方，储层比较致密，物性差，在平面上有一定分布范围，类似于砂岩油藏中的隔夹层。

基于XG7潜山油藏联井剖面上各井纵向上油层分布，岩性分布等特征，将油层相对集中的层段组合在一起作为开发设计油层段。图1中非绿色系列表示储集岩发育段，可以看出，每口井存在储集岩连续分布段，在每个分布段之间发育有非储集岩(绿色系列)，以此作为段间的“物性隔夹层”，从而划分出3个主要的油层和裂缝集中发育段，每个主要发育段可以进一步细分为2～3个次级的油层和裂缝段。根据研究，XG7潜山在油水界面(4 670 m)之上，划分了4个油层集中发育段，成为开发部署的重要基础。

图1 XG7潜山生产井岩性－油层柱剖面示意图

2 井间干扰和生产动态对分段性的验证

井间干扰测试和生产动态是验证和完善变质岩潜山纵向分段性的重要手段。

XG7潜山勘探—油藏评价阶段，有5口井7层试油资料和8口井试采资料。试油、试采资料反映出油层纵向上存在靠上、居中和偏下3段。

2008年至2009年，XG7潜山先后进行了3个井组11口相邻生产井的井间干扰测试，结果反映，相同空间距离，段内的2口水平井之间的压力干扰程度是段间的2～3倍。不但证实了分段的合理性，也反映出分段位置(“物性隔夹层”)是准确的。

同一区域范围内，上、中、下段油井生产反映出截然不同的生产特点。图2中的XG7－H106、XG7－H206和XG7－H306是处于纵向同一平面内的不同深度的3口井，与大斜度井XG7－H3平面距离为150 m。XG7－H4、XG7－H106井处于分段线之上，称为上段井，XG7－H3和XG7－H206井为中段井，分别称为中段上层井和中段下层井，XG7－H306井为下段井。

图2 XG7块油藏剖面和大斜度井纵向位置示意图

根据产量和压力监测资料，位于潜山上段的2口大斜度井XG7－H4和XG7－H106都呈现低产、低压的特点，2口井都不能自喷，动液面深度在300 m以下。中段的2口大斜度井XG7－H206和XG7－H3生产动态特征则完全不同，初期日产油都在100 t/d以上，而且产量稳定，油压、套压长期稳定在13 MPa和18 MPa。下段水平井XG7－H306的生产动态则介于上段井和中段井之间，初期日产油在50 t/d左右，而且不稳定，年递减率约为20%。这种产量差异，在XG7潜山具有普遍性、规律性。

尽管不存在连续和稳定分布的岩性、物性隔夹层，但各油层段还是受到段间裂缝发育差、储层物性较差的相对物性“隔夹层”的影响，上、中、下段地层压力变化也有较大差异，从2005年9月到2008年10月，地层压力分别下降4.0、0.5和1.7 MPa。

试油、干扰测试、产量和压力的差异从动态方面反映了XG7潜山油藏纵向上的非均质性、可分段性。

3 实施效果

潜山纵向分段性的认识为开发部署提供了直接依据。在少数直井对油层的认识和控制下，根据主要裂缝和次一级裂缝及油层发育段的认识，按照多段多层、交错叠置的开发井网进行了大斜度井和水平井的规模部署。目前已经完钻42口井，投产38口，其中76.3%的井自喷高产，50%的井初期日产油在 100 t/d 以上［9－10］。

4 主要认识

(1)巨厚裂缝型变质岩潜山油藏XG7块地质条件复杂，储层纵向非均质性和分段性的认识是成功开发的关键。

(2)成藏背景研究、地震反演、录井岩屑、测井曲线的应用能够实现岩性和油层从定性到定量的认识，实现储层纵向非均质性较准确的认识。

(3)生产测试既是储层非均质性的认识手段，也是分段合理性验证的重要方面。XG7潜山基于动、静态综合分析取得了分段性认识，奠定了高速高效开发的基础。

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Study on vertical heterogeneity in metamorphic rock buried hill reservoir

XU Ping1，GUO Xiu－wen1，JIA Hong－tao2
(1．Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin，Liaoning124010，China;
2．Liaohe Geophysical Prospecting Company of BGP，Panjin，Liaoning124010，China)

XG7 reservoir is a deep，massive，metamorphic rock buried hill reservoir with oil－bearing relief over 2300m．For such a massive buried hill reservoir，vertical reservoir heterogeneity and distribution are important influencing factors on development scheme and well patter and spacing．The reservoir lithology is studied qualitatively and quantitatively．The characteristics of vertical heterogeneity and the method of reservoir interval division are studied by integrating dynamic and static data．The development plan for XG7 reservoir is made on sectional basis，and has achieved very good development effect and economic benefit．

metamorphic rock buried hill reservoir;massive reservoir;deep reservoir;heterogeneity;XG7 buried hill;Liaohe oilfield

TE32

A

1006－6535(2011)04－0063－03

20101105;改回日期20110412

中油股份公司重大科技项目“低/特低渗透油藏有效开发技术研究”(2009B－0907)

徐萍(1972－)，女，高级工程师，1996年毕业于大庆石油学院油藏工程专业，现从事油气田开发工作。

编辑 孟凡勤