低含油饱和度油藏成因研究与开发实践——以辽河油田W38块东二段为例

于蓬勃

（中国石油辽河金马油田开发公司，辽宁盘锦124010）

低含油饱和度油藏成因研究与开发实践
——以辽河油田W38块东二段为例

于蓬勃

（中国石油辽河金马油田开发公司，辽宁盘锦124010）

辽河油田W38块东二段直井开发存在油井低产液、普遍高含水等问题，断块长期低速开采。利用测井解释、岩心分析、数值模拟及动态分析等技术手段，揭示了区块为含有可动水的低含油饱和度油藏。从油气运移及成藏机理出发，研究了油藏低含油饱和度的成因。按照分层开发的技术思路，利用水平井技术提高单井产量，累计实施水平井20口，区块产量由3.2万吨上升至6.7万吨，采收率提高7.8%，大幅度改善了W38块东二段低含油饱和度油藏的开发效果。

低含油饱和度油藏；水平井；分层开发；提高采收率

1 油藏概况

W38块构造上位于辽河断陷盆地中央隆起南部倾没带的北端，构造形态为断鼻构造。属于滨浅湖相三角洲沉积体系，主力开发层东二段储层岩石以中细砂岩为主，平均孔隙度31.8%，平均渗透率1 088× 10-3μm2，20℃地面原油密度为0.98 g/cm3，50℃地面原油黏度为5 757 mPa·s，含蜡量1.85%，油藏类型为低含油饱和度层状边水普通稠油油藏。

东二段1992年以蒸汽吞吐方式投入开发，断块开发具有“上产快、稳产期短、递减快，长期低速开采”的特点。开发初期油井普遍采用多层合采方式，导致层间干扰严重，75%的油井在不同程度上受到层间干扰影响，油藏在平面上表现处处见水，同时由于直井出砂问题导致油井产液量低，到2005年底，区块综合含水89.2%，平均单井产液量16.8 m3/d，采油速度仅为0.3%。

2 低含油饱和度油藏特征及成因

2.1 低含油饱和度油藏特征

综合应用测井资料解释、岩心分析、数值模拟及动态分析等手段，明确W38块东二段为含有可动水的低含油饱和度油藏。

1）测井资料解释

根据东二段130口油井测井解释成果，东二段油层原始含油饱和度50%～60%，平均为55%。根据电阻率—孔隙度交会图版，确定油层和油水过渡带分界线为So≥40%，含油饱和度高值主要分布在构造高、储层物性较好部位。

2）岩心分析

W38块水平井导眼井岩心核磁共振测试分析表明，东二段油层含有可动水，可动水饱和度最低为4.22%，最高为15.64%，平均为10.8%（表1），油藏共存水饱和度高达47.6%。

3）数值模拟

给定束缚水饱和度为25%，初始含水饱和度为35%，即油藏具有10%的可动水，据此参数建立地质模型，对典型井W38-30-27进行历史拟和，结果与实际数据拟合相当（图1），说明该块为含有可动水的低含油饱和度油藏。

4）生产动态特征

研究表明[1-2]，低含油饱和度油藏采油特征与常规油藏采油特征存在明显的不同，低含油饱和度油藏没有无水采油期，采油初期就快速进入高含水采油期。

图1 W38-30-27井历史拟合曲线Fig.1 History matching curves of well W38-30-27

W38块东二段油层综合含水在60%以下时，采出程度仅2.3%，断块没有无水采油期。从2、4小层已投产水平井生产动态看，水平井投产初期平均含水高达84.3%；平均单井累计产油8 400 t，其中含水大于90%阶段产量占到总产量的82.0%。

2.2 低含油饱和度成因研究分析

根据油气运移及成藏机理研究分析[3-6]，东二段低含油饱和度主要受油气供给运移条件、构造幅度、孔喉结构及润湿性等因素影响。

1）油气供给及运移条件

清水洼陷是辽河油田西部凹陷主力生油洼陷之一，洼陷沉积巨厚的沙四段、沙三段暗色湖相泥岩是清水洼陷两套主要烃源岩，在沙一、二段早期开始进入生排烃，东营组沉积早期为生排烃高峰期，东二段沉积末期，潜在烃已基本完全排出。

断层运移是W38块主要油气运移通道之一，台安―大洼断层是一条从基底发育的同沉积断层，是控制清水洼陷沉积的东部边界断裂，台安―大洼断层直接和清水洼陷生油岩相接触，为清水洼陷生成的大量油气提供了垂向运移通道，油气通过台安―大洼断层运移达到其在小洼地区主要分支洼38断层，洼38断层的活动为大洼断层的油气向东运移提供了通道，经过沙三段时期的充填沉积，到东二段时期活动逐渐变弱直至停止，造成东二段油气富集程度远远低于东三段，油藏原始含油饱和度偏低（图2）。

表1 W38块东二段核磁共振解释成果Table 1 Nuclear magnetic resonance(NMR)interpreting results of Dong2 member in W38 block

图2 W38块油气成藏模式Fig.2 Hydrocarbon accumulation patterns of W38 block

2）构造幅度

储集层在静水条件下，油气二次运移的主要动力是油的上浮力，上浮力的大小和油柱高度、地层倾角的正弦值成正比。W38块东二段构造继承性强，总体为受西部大洼断层、北部洼38断层反向遮挡的南倾断鼻构造，构造形态宽缓，北部高，向南东、南南西方向倾没，地层倾角2o～6o。由于构造幅度低，油气上浮力低，油气运移到圈闭的动力小，因此，在成藏过程中储层孔隙中原生水驱替不充分，造成东二段油藏含油饱和度偏低。

3）微观孔隙结构及润湿性

图3 W38块东二段储层喉道分布直方Fig.3 Reservoir throat distribution histogram of Dong2 member in W38 block

油气在驱替储集层中原生地层水过程中，必须克服毛细管阻力，影响毛细管阻力的主要因素有孔隙喉道大小分布及储层润湿性，随着孔喉半径的减小和润湿性的增大，石油进入储层孔隙的难度加大[4]。

东二段喉道分布具有典型的双峰特征（图3），成藏过程中油气只能饱和于较大孔喉控制的孔隙空间，大量的小孔隙和微孔仍为地层水占据，油驱水置换程度低。岩心润湿性试验结果表明，东二段相对水湿性最高98.53%，储层强亲水的特性增大了毛细管阻力，造成了油藏含油饱和度低。

3 水平井分层开发技术研究

针对东二段低含油饱和度油藏开发特点，提出分层开发技术路线，以小层、单砂体为单元，利用水平井技术实现提液增油，提高东二段储量动用程度，改善油藏开发效果。

3.1 水平井分层开发可行性

3.1.1 分层技术开发优势

1）水平井泄油面积大，根据东二段油藏参数计算，在相同生产压差下，水平井与直井产液指数之比（Jh/Jv）为4.5，水平井具有大幅度提液的潜力。

2）水平井开采单砂体及直井单采挖潜，有效避免直井多层开发层间干扰问题。

3.1.2 水平井适应性研究

根据水平井适应性筛选标准分析（表2），洼38块东二段适合采取水平井开发。

3.2 水平井参数优化

通过对东二段各小层生产动态分析，在剩余油饱和度较高d22、d24及d27等主力小层剩余油富集区开展水平井部署。

1）厚度下限

研究表明，东二段水平井累积产量随着有效厚度增加成近线性增加，按照经济评价计算极限累积产量1.2万吨标准，布井区厚度底限为4 m。

2）水平段长度

均质油藏随着水平段长度的增加，沿程摩阻增加，水平井产量增幅变小[7-9]。东二段试验井水平段长度超过250 m以后，吞吐周期产油量和周期油汽比增幅变小，综合油藏非均质性、单井控制储量等因素，东二段水平段的长度设计为150～250 m。

表2 水平井适应性筛选标准Table 2 Adaptive selection criteria of horizontal wells

3）油层位置

东二段油层厚度较薄（4～7 m），隔层厚度2～4 m，考虑边水侵入的影响，选定水平井段位于油层中部偏上位置。

4 实施效果

2006年以来，通过水平井分层开发，东二段累积部署实施水平井20口，区块年产油由分层开发前的3.2万吨上升至6.7万吨（图4），采收率由8.6%上升到16.4%，新增可采储量85.2万吨，盘活了濒临废弃的断块，实现了低含油饱和度油藏有效开发。

图4 W38块东二段油层年产油变化曲线Fig.4 Oil reservoir capacity curves of Dong2 member in W38 block

5 结论

1）测井解释、核磁共振解释、油藏数值模拟及生产动态证实W38块东二段为含有可动水的低含油饱和度油藏。

2）远离生油洼陷、构造幅度低、微观孔喉结构复杂及储层强亲水特性是导致W38块东二段原始含油饱和度偏低的主要原因。

3）利用水平井泄油面积大、单井产液量高、开采单砂体，避免层间干扰等技术优势，通过水平井分层开发，实现了断块产量翻番，采收率提高7.8%，大幅度改善了低含油饱和度油藏的开发效果。

[1]刘柏林，李治平，匡松远，等.低含油饱和度油藏油水渗流特征——以准噶尔盆地中部1区块为例[J].油气地质与采收率，2007，14（1）:69-72.

[2]刘柏林，王友启.低含油饱和度油藏开发特征[J].石油勘探与开发，2011，38（3）:341-344.

[3]戴胜群，徐勋诚，洪秀娥，等.低饱和度油藏原始含油饱和度计算及含水上升规律[J].海洋石油，2011，31（4）:68-72.

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[6]李卓，姜振学，李峰.塔里木盆地塔中16石炭系低含油饱和度油藏成因机理[J].地球科学：中国地质大学学报，2014，39（5）:557-564.

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[8]王大为，李晓平.水平井水平段长度优化原则[J].新疆石油地质，2011，32（2）:163-166.

[9]庞伟，陈德春，李昌恒，等.水平井水平段长度优化与分析研究[J].石油天然气学报，2012，34（7）:119-124.

（编辑：严骏）

Formation reasons and development practices of low oil saturation reservoir——A case study in Dong2 member of W38 block in Liaohe oilfield

Yu Pengbo
(Jinma Oilfield Development Company,Liaohe Oilfield,CNPC,Panjin,Liaoning 124010,China)

Since several problems of vertical well development exit in Dong2 member of W38 block in Liaohe oilfield,such as low fluid production and widespread high water cut,fault block mining is at low speed for a long time.By using methods of logging inter⁃pretation,core analysis,numerical simulation and dynamic analysis,etc,it is confirmed that Dong2 member belongs to low oil satu⁃ration reservoir.Formation reasons of the low oil saturation reservoir is researched by analysing oil-gas migration and accumulation mechanism.According to the idea of layering development,horizontal well technology is used to improve single well production, meanwhile,fault block production increases from 32 000 tons to 67 000 tons through the implementation of 20 horizontal wells,and the final recovery improves 7.8%,thereby greatly improving the development effect of low oil saturation reservoir.

low oil saturation reservoir,horizontal well,layering development,recovery enhancement

TE343

A

2015-02-06。

于蓬勃（1982-），男，工程师，硕士，油田开发。