郑玉龙,张丽云,潘秀梅,姜淑云
(1.中油长城钻探工程有限公司,辽宁 盘锦 124010;2.中油长城钻探工程服务公司,北京 100011)
高凝油油藏在中国分布较少,只有在辽河盆地大民屯凹陷分布最为广泛,针对高凝油所建立的地化录井评价方法还没有见到相关论述,本文以S257块沙四段高凝油为研究对象对地化录井技术进行研究,建立了高凝油地化录井解释评价标准。大民屯凹陷西侧发育了1条控制凹陷形成和地层沉积的边界断裂,受古近系晚期构造应力场的影响,断层沿层面反向活动形成逆断层[1]。本区Es4裂陷的深陷期较辽河盆地西部凹陷早,沉降幅度大,西部边界断层活动控制该区的构造与沉积环境,进而控制沉积作用,砂体横向变化大,纵向上含油砂体同相不同期[2],S257块沙四段为此类沉积特征。S257块沙四段储层岩性主要为细砂岩、砂砾岩、角砾岩,据物性分析孔隙度为17.1%,渗透率为1.89 ×10-3μm2[3],为低孔渗储层,该类储层中流体的运移、流动速度相对较小[4]。油层分布主要受岩性控制,原油凝固点为51℃,为高凝油,利用地化录井技术,对S257块沙四段高凝油油藏65口老井进行二次评价,使得对该块油藏有了新的认识。
S257块油藏具有“两高一低”的特征,即高凝固点、高含蜡、低孔渗。从生产实际出发,将含蜡量高于25%、凝固点在40℃以上的原油称之为高凝油[5]。该块沙四段原油密度(20℃)平均为0.8523 g/cm3,原油凝固点平均为 51℃,含蜡量平均为40.1%,原油性质属高凝油。样品地化分析显示,油层地化特征表现为S1>S2[8](S1为300℃时检测的单位质量岩石中烃含量,mg/g;S2为300~600℃检测的单位质量岩石中烃含量,mg/g),油层气相色谱谱图呈正态分布特征,主峰碳在C27~C29,碳数范围一般为C11~C33。
该块是大民屯凹陷初陷—深陷阶段沉积产物,可分为沙四上亚段、沙四下亚段[6]。从测井孔渗分析及8口井岩心物性分析结果可知,孔隙度平均为11.9%,渗透率为 4.92 ×10-3μm2,按照行业划分标准,该油藏属低孔、低渗油藏。渗透率与孔隙度一般呈正相关[7],但研究区岩心常规物性分析显示孔隙度与渗透率不存在正相关性,有时甚至存在反相关现象,反映储层孔隙结构复杂。沙四上Ⅱ油组物性略好于沙四下Ⅰ油组。按照行业划分标准,该区块沙四段Ⅰ油组和Ⅱ油组属低孔渗储层,为此次老井二次评价的主要油组。
高凝油油藏在辽河油区大民屯凹陷广泛分布,从沙一段到太古界潜山均为该类油藏。此次选取以S257块沙四段油藏为例,利用地化录井技术,以大量样品分析为基础,通过反复实践、研究,结合试油试采资料,建立了适合高凝油油藏的解释评价方法。
根据S257块已钻65口井岩石热解资料,结合试油和生产结果,研究已知试油储层中的可动烃含量、可动烃与裂解烃之间的关系等,对这些井逐层分析,建立了高凝油油藏岩石热解判别标准(表1)。
表1 S257块沙四段高凝油岩石热解判别标准
根据S257块已钻65口井热解气相色谱资料,结合试油和生产结果,对已试油储层逐层分析,确定了高凝油油藏气相色谱特征:谱图形态为梳状,正态分布,主峰碳碳数为C27~C29,碳数范围为C11~C33,饱和烃中正构烷烃含量非常丰富,大于80%,C21前/C22后值普遍小于1,Pr普遍大于Ph(图 1、2、3)。
图1 油层气相色谱特征
根据以上建立的储层流体性质解释标准,通过分析未知储层样品,即可对S257块未知储层流体性质进行评价。
图2 低产油层气相色谱特征
图3 非产层气相色谱特征
根据油井试油和生产资料,利用地化含油饱和度公式[9],建立S257块高凝油油藏含油饱和度评价标准以及对应的地化含油级别,对该区块的含油级别进行了重新划分(表2)。
表2 S257块沙四段油藏含油饱和度评价标准
热解气相色谱能够定量评价储层中饱和烃相对含量。气相色谱定量的依据是,当操作条件一定时,被测组分的进样量与其响应讯号(峰面积或峰高)成正比[10]。由于植烷和姥姣烷相对含量较高,并且较稳定,因而,通过植烷和姥姣烷作为标定化合物,来测得储层中饱和烃族组分相对含量。通过对现有气相色谱数据及原油饱和烃气相色谱分析,得出了标准油层饱和烃族组分相对含量,建立了油层标准,然后,进行未知样品岩心、岩屑和井壁取心等气相色谱分析,计算出未知样品饱和烃族组分相对含量,与已知标准油层一起绘成气相色谱饱和烃族组分相对含量油层判别图版(图4),从而判别未知样品的流体性质。
图4 油层折线图版
该井位于S257块砂岩体南部,为沙四段下Ⅰ油层组,岩性为凝灰质角砾岩。在井段2925.0~3046.6 m,原测井解释低产油层4层、干层6层,通过地化分析井壁取心16颗,根据综合参数法和含油饱和度法、气相色谱特征法及折线图版等对该井段进行了二次评价,得出如下结论:油层7层、低产油层1层、干层2层(表3);该井在井段2982.0~3022.3 m,原解释为低产油层22.6 m/3层,干层9.7 m/1层,地化二次解释油层31.3 m/3层,试油初期日产油量为17.1 t/d,截至2012年12月,累计产油5876 t(图5)。
表3 S257-12-K022井二次评价结果
图5 S257-12-K022井二次评价成果
该井位于S257砂岩中部偏东,目的层为元古界。在沙四段下Ⅰ油层组,岩性为细砂岩、凝灰质角砾岩。该井2004年3月投产元古界灰岩,日产油仅为0.62 t/d,因低产液,截至2007年一直处于关井。该井沙四段下Ⅰ油层组,在井段2731.2~3060.6 m,测井解释为油水同层6.5 m/1层、水层61.5 m/6层、干层11.7 m/2层。该井段地化分析井壁取心样品14颗,按照该地区建立的解释评价标准,地化二次解释油层73.2 m/8层、干层6.5 m/1层 (表4)。该井于2007年1月在井段2731.2~2749.4 m,18.2 m/1层(原测井解释为水层,地化二次评价为油层),试油日产油为9.5 t/d,截至2012年12月,累计产油5480 t(图6)。
对S257块高凝油油藏,应用地化录井技术,对65口老井岩心、岩屑、井壁取心等样品,进行了分 析(表5),二次评价60口井,建议重新试油180层/30口井,累计厚度为1244.2 m;已试油27层/5口井,累计油层厚度为113.6 m,低产油层厚度为13.8 m;初期平均日产油为12.24 t/d,目前平均日产油为4.3 t/d,截至目前累计产油20558 t。
表4 S257-18-28井地化二次评价结果
表5 地化二次评价试油井情况统计
图6 S257-18-28井二次评价成果
(1)通过S257块高凝油油藏地化解释标准的建立及其在老井二次评价中的应用,不仅可以推广到大民屯凹陷其他含油区块,也对其他超稠油、凝析油等特种油藏的老井二次评价具有借鉴意义,为特种油气藏的勘探开发提供了依据。
(2)S257块沙四段为低孔渗高凝油油藏,已试油27层/5口井,累计油层厚度为113.6 m,低产油层为13.8 m;初期平均油为12.24 t/d,目前平均日产油为4.3 t/d,截至目前已累计产油20558 t。事实证明,地化录井技术在高凝油低孔渗油藏评价中具有很好的适用性,对其他同类油藏评价具有指导意义。
(3)地化录井技术对高凝油油藏的评价方法,基于对一定数量样品的统计,随着可分析样品的不断增多,对评价标准进行修正,可更准确地判别油藏流体性质,提高油气层解释符合率。
[1]郑孟林,吴铁生,等.辽河坳陷断层的选择性反转特征[J]. 石油地球物理勘探,2004,39(2):228-231.
[2]王丹,陈永成,等.大民屯凹陷沙四段沉积体系特征及展布[J]. 特种油气藏,2007,14(2):36-39.
[3]郭彦民,李晓光,等.大民屯凹陷元古界分布与储层预测方法[J]. 特种油气藏,2007,14(2):27-31.
[4]单俊峰,刘兴周,等.古近系致密砂岩“优质储层”预测方法初探[J].特种油气藏,2012,19(5):11-13.
[5]刘利,李军,等.曹台潜山高凝油大型热压裂工艺研究与试验[J]. 特种油气藏,2008,15(2):86-89.
[6]吕文起,张宏艳,等.大民屯凹陷西侧中南沙四段储层特征研究[J].特种油气藏,2009,16(1):20-21.
[7]李传亮.油藏工程原理[M].北京:石油工业出版社,2005:46-49.
[8]李玉桓,等.储油岩热解地球化学录井评价技术[M].东营:石油大学出版社,1993:5-10.
[9]郑玉龙.油藏地球化学录井技术在特种油气藏评价中的应用[J].特种油气藏,2002,9(5):19-21.
[10]侯读杰,张敏,等.油藏及开发地球化学导论[M].北京:石油工业出版社,2001:1-5.