张金航
(大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆163411)
录井技术在喇嘛甸油田精细分层注水中的应用
张金航*
(大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆163411)
喇嘛甸油田目前年均综合含水94%以上,已进入特高含水开采阶段,含水高、含水速度上升快、厚油层层内动用差异大、油层间吸水差异大、注采无效循环严重等是该油田开发面临的难题。以试验区为基础,从静态角度进行分析,应用试验区内已完成的井壁取芯井资料,通过地化分析及荧光显微图像资料,对目前剩余油状况、水淹状况进行综合分析,对各井网开发层系评价整体注水开发效果,分别对油井或注水井提出相应的作业措施,为编制精细分层注水施工方案提供可靠的地质参考依据,效果较好。
喇嘛甸油田;录井技术;精细分层;水淹层;井壁取芯
喇嘛甸油田精细分层注水试验区面积13.4km2,位于油田中部,于1973年投入开发,先后经历了6个开发阶段。目前年均综合含水94%以上,已进入特高含水开采阶段,含水高、含水速度上升快、厚油层层内动用差异大、油层间吸水差异大、注采无效循环严重等是该油田开发面临的难题[1-2],迫切需要加大厚油层层内调整挖潜力度、加大细分注水力度等一系列水驱精细挖潜技术及措施,进一步提高油田的注水开发效果和剩余油的潜力挖掘。
本文以试验区为基础,应用试验区内已完成的井壁取芯井资料,通过岩石热解、饱和烃气相色谱及荧光显微图像资料,对目前剩余油状况、水淹状况进行综合分析,对各井网开发层系评价整体注水开发效果,提出下步调整堵水、调剖及压裂补孔等精细分层注水的意见,为编制精细分层注水施工方案提供可靠的地质参考依据。
注水开发的油田,采收率的高低与水淹体积和水驱油效率密切相关[3]。油层注水前后油水饱和度、矿化度以及岩石润湿性等特性参数会发生明显的变化,这是水淹层评价的基础。录井水淹层评价技术是以岩石的地化分析及荧光图像分析技术为依托,通过分析含油岩样含油饱和度及原油组分的变化以及岩石孔隙中油水分布及变化特征,综合判断油层水淹程度。
原始含水、含油饱和度和目前含水、含油饱和度是水淹层评价中的关键参数。含油饱和度、原油性质、孔隙结构等的变化可以反映水淹的状况。通过对岩石热解分析含油气总量Pg值进行恢复、校正及修正之后,根据地化含油饱和度经典公式计算可得到含油饱和度;饱和烃气相色谱正构烷烃含量的高低反映含油饱和度的变化,谱图的峰型特征反映原油组分的变化规律,根据正构烷烃含量降低和峰型的异常变化程度,可定性判别岩样水洗程度,因此岩石热解、饱和烃气相色谱均能反映出含油饱和度的变化。荧光显微图像可以观察孔隙中的油水分布、剩余油产状及孔隙结构变化等,与地化色谱资料结合可以判断油层的水洗状况,因此录井资料能够评价油田的开发效果。
2.1剩余油饱和度的分析
以新钻调整井喇6-PS2604井为例,该井厚层PⅡ4-9层井壁取芯9颗(图1),均为灰棕色油浸细砂岩,粒度较粗,岩石热解分析上部Pg值33mg/g,下部Pg值17mg/g。计算剩余油饱和度上部47%,下部38%,饱和烃色谱响应值也从上部的1.5mV降到0.8mV(图2),说明录井资料可以反映出纵向上剩余油饱和度的变化。
2.2水淹状况分析
岩石热解及饱和烃色谱分析反映了含油饱和度的变化,再结合荧光显微图像分析说明水淹状况的变化,新钻调整井PⅡ4-9层荧光显微图像分析上部荧光颜色为黄色,剩余油呈簇状、吸附状,反映为强水洗特征,下部荧光颜色为绿黄色,剩余油呈孔表吸附状,孔隙连通较好,大部分为水充填,反映为极强水洗特征。荧光显微图像的分析,更直观地反映了水淹状况,厚油层P Ⅱ4-9层上部为中高—高水淹特征,下部为特高水淹特征。
2.3注水开发效果分析
本新钻调整井与相邻最近的基础井网的喇5-272 井PⅡ4-9层来进行横向对比(图3)。喇5-272井1974年投产,初期日产油150.0t,PⅡ4-9层为主力产层,原始含油饱和度76.5%。新钻调整井2009年投产,初期日产油0.33t,含水98.4%,PⅡ4-9层剩余油饱和度顶部47%,下部38%。含油饱和度横向上下降了1倍左右,同时,再对比测井曲线视电阻率的变化,喇5-272井开发初期视电阻率100Ω·m,新钻调整井视电阻上部在40Ω·m,下部为30Ω·m左右,横向上降幅3倍左右,说明开发效果较好。
图1 新钻调整井录井综合图
图2 新钻调整井饱和烃色谱图
2.4曲线特征及综合分析标准
注水开发过程中,由于储层非均质性的影响,油和水在孔隙介质中各种力作用程度不同,因此油层的水淹特征不同[4]。通过喇嘛甸油田中块近年新钻调整井电测曲线资料对比,根据录井水淹层解释评价技术总结出不同水淹程度电测曲线典型层类型主要为4种并建立综合分析标准。
(1)厚度不小于4.0m的大厚油层,为正韵律或复合韵律,总体来看,这类层纵向上油层水洗程度的差别,无论是录井井壁取芯的地化色谱及荧光显微图像资料,还是测井资料都能够很好反映出来。测井曲线反映为视电阻率降幅达3.0倍以上,孔隙度27.0%~31.5%;录井资料分析反映,岩石热解分析Pg值10~35mg/g,饱和烃色谱响应值0.5~1.5mV,荧光显微图像分析剩余油呈孔表吸附状或薄膜状,水为自由态占据粒间孔,含水特征很明显,剩余油饱和度30%~50%,为中高—特高水淹特征。结合生产数据分析,目前为主要的高含水层,对于这类层注水井可进行调剖,油井可进行堵水或层内细分。
(2)厚度2.0~4.0m的厚油层,韵律性较强,多为正韵律层,水淹特征与不小于4m的大厚油层基本相似,测井曲线反映为视电阻率降幅达2.0倍以上,孔隙度26.0%~31.0%;录井资料分析反映,岩石热解分析Pg 值10~35mg/g,饱和烃色谱响应值0.5~1.8mV,荧光显微图像分析剩余油呈分散吸附状、角隅状或薄膜状,水为自由态占据粒间孔,含水特征明显,剩余油饱和度35%~55%,为中高—特高水淹特征,油层顶部易富集剩余油。结合生产数据分析,目前为主要的高含水层,对于这类层注水井可进行调剖,油井可进行堵水或层内细分。
(3)厚度1.0~2.0m的中厚油层,测井曲线反映为视电阻率降幅达1.5倍,孔隙度25.0%~29.0%;录井资料分析反映,岩石热解分析Pg值20~40mg/g,饱和烃色谱响应值0.8~2.0mV,荧光显微图像分析剩余油呈呈簇状或角隅状,剩余油饱和度45%~60%,这类层油层水洗程度与层内均质性有关,均质性好的层可达高水淹程度。整体来看,水淹程度以高水淹为主,中水淹次之。对于这类层注水井可进行调剖,油井可进行高效压裂或层内细分。
(4)有效厚度小于1.0m的薄油层及表外层,此类层整体来看出现较少,深浅三侧向电阻值薄层呈尖峰状,电阻值中等,孔隙度20.0%~28.0%;录井资料分析反映,岩石热解分析Pg值大于30mg/g,饱和烃色谱响应值1.2~2.4mV,荧光显微图像分析剩余油多以吸附状存在,少量片状或簇状,剩余油饱和度45%~75%,水淹程度较轻,主要以低—中水淹为主,少部分物性较好的层达到了高水淹,是主要的产能贡献层,寻找低含水层,准确评价其含油性,是下步挖潜补孔或压裂改造的主要潜力层。
无论是测井资料还是录井资料,注水开发过程中其水淹机理是一致的,均反映为含油饱和度的变化过程,录井资料更有其直观性,2项资料可互补应用。应用录井资料总结了测井曲线典型层的规律特征,并建立了测井复查分析标准,为下步复查工作奠定基础。根据试验区40口井的井壁取芯资料,直接采用与邻井对比方法进行分析研究,通过对比分析其相邻的基础井网、加密调整井网82口井,总结典型层的规律特征,对试验区的老井进行复查对比分析,研究剩余油分布、水淹状况及注水开发效果
图3 新钻调整井与邻井喇5-272井PⅡ4-9层测井曲线对比图
喇6-2712井是试验区块的一口二次加密油井,日产液45.0t,日产油1.1t,含水97.50%,其中SⅡ2+32层厚0.8m,电阻较高,从邻井资料看,该层应为油顶位置,符合典型层规律特征,建议对该层进行补孔;SⅡ7+81层厚3.4m,视电阻率降幅为2.4倍,邻井喇7-PS2621井该层位井壁取芯为2颗油浸砂岩,Pg值分别为30.93、15.64mg/g,饱和烃色谱响应值1.6、1.2mV,荧光显微图像分析剩余油多呈分散吸附状、角隅状或薄膜状,呈中高、高水淹特征。采油厂结合其它资料对喇6-2712井SⅡ2+32层进行补孔、SⅡ7+81进行堵水作业,作业井段分别为957.4~958.2m、971.4~974.8m,作业后该井日产水41.4t,日产油5.6t,含水88.0%。
喇9-312井为试验区的基础水井,作业前日配注量262.0m3。该井SⅡ2-4、SⅡ10-14、SⅢ3、SⅢ4-8层厚度均大于4.0m,物性好,与同井组邻井喇4-PS2601 井SⅡ2-4、SⅡ10-14、SⅢ3、SⅢ4-8层对比分析,视电阻率降幅均在3倍以上,岩石热解分析Pg值10~39mg/g,饱和烃色谱响应值0.6~1.8mV,荧光显微图像分析剩余油多呈孔表吸附状或薄膜状,为中高—特高水淹特征,综合分析认为是该井的主要吸水层。采油厂结合其它资料对以上4层进行调剖,作业后日配注量217.0m3。
本文应用录井井壁取芯资料总结了喇嘛甸油田中块的典型层电测曲线规律特征,并建立了电测复查标准,复查对比分析了喇嘛甸油田中块精细分层注水工艺技术试验的施工井147口井,分别对油井或注水井提出相应的作业措施,效果较好。这种把录井资料应用到油田开发新领域的技术和方法,为减缓层间矛盾,提高小层动用程度,降低含水的精细分层注水工程提供了可靠依据,同时在其它油田区块也得到推广和应用。
[1]李兴国,孙春红,等.喇嘛甸油田储层微观结构特征变化规律研究[J].大庆石油地质与开发,2007,26(1):79-82.
[2]王德喜,张建军,等.喇嘛甸油田特高含水期厚油层挖潜工艺[J].石油学报,2007,28(1):98-106.
[3]郎东升,张文生,岳兴举,等.油田开发录井水淹层评价技术[M].北京:石油工业出版社,2006:5-10.
[4]岳兴举,耿长喜,等.水驱油实验研究地化热解参数的水洗响应用特征[J].大庆石油地质与开发,2005,24(增刊):109-110.
TE357.6
B
1004-5716(2016)01-0033-04
2015-01-20
2015-01-21
张金航(1980-),男(汉族),河南平顶山人,工程师,现从事解释评价工作。