塘沽油田致密油开发实践及思考

赵金玲

(中国石油大港油田分公司第四采油厂，天津 300280)

塘沽油田致密油开发实践及思考

赵金玲

(中国石油大港油田分公司第四采油厂，天津 300280)

塘沽油田古近系沙河街组沙三段发育厚层泥质白云岩与白云质泥岩纹层状特殊岩性体致密油油藏。通过岩心观察、X射线衍射鉴定、扫描电镜分析等技术，系统剖析了特殊岩性体储集空间类型、成因及储层含油性；利用测井、地震信息有效结合，对特殊岩性体展布范围进行有效识别与精细刻画。在此基础上，优选先导试验区块，进行直井加大斜度井井网部署，利用大规模水力压裂、微地震监测、大斜度井分段压裂等储层改造技术，结合井网调整和循环注气技术探索，塘沽地区致密油在先导试验区块试油获近百吨高产，试采生产稳定，为渤海湾地区致密油规模增储及有效动用奠定了基础。

塘沽油田 泥质白云岩 致密油 储层识别 储层改造

随着油气勘探开发的不断深入，致密油气、页岩油气、煤层气、油砂等非常规油气在能源结构中起着越来越重要的作用。塘沽油田位于渤海湾盆地，紧邻歧口主凹、板桥次凹和南堡凹陷。沙三段最大埋深6 500 m，最大厚度3 600 m，是很好的生油层。沙三段下部发育大套的深灰色泥岩，中间夹着一套厚度百米左右的泥质白云岩与白云质泥岩纹层和薄互层状特殊岩性体，自生自储，异常高压，压力系数1.56，储层低孔特低渗，孔隙度6.3%～9.4%，有效渗透率0.28×10-3μm2，无自然产能，经储层改造后获高产，中质原油，不含水，含气量低，是典型的致密油。通过储层识别和有效改造，塘沽油田致密油试采获得了较好效果。

1 储层特征

1.1岩石学特征

岩性为白云质泥岩与泥质白云岩纹层、薄互层和不等厚互层(图1)。泥岩以深灰色为主，偶见棕褐色，白云岩以浅黄色为主，也出现棕褐色。泥质白云岩和白云质泥岩本身就是良好的烃源岩，经过构造运动改造又是良好的裂缝性储层[1]。

据取心井样品矿物成分统计，白云石含量34.92%，粘土物质含量44.84%(表1)。白云石多为铁白云石。含星点状黄铁矿，形成于同生期及准同生期，为还原条件下有厌氧细菌作用、介质pH值达9以上环境的产物。扫描电镜照片下可见铁白云石以半自形-自形的菱面体状晶形为主。

经X衍射鉴定，粘土矿物主要为伊蒙混层和伊利石，此外还含有绿泥石和少量高岭石。伊利石对孔、渗影响较大，其集合体造成大量束缚孔隙，产生高束缚水饱和度，使渗透率大为降低，伊利石具有强吸附性，能吸附孔隙流体，使产量降低。绿泥石含铁较多，遇酸能产生氢氧化铁沉淀堵塞孔隙，同样会造成储集层渗透性和产能的降低。

图1 tg1井岩心手标本

表1 tg1井特殊岩性体矿物成分统计

1.2储层物性

测井解释该区孔隙度5.02%～8.6%，平均6.91%，渗透率(0.1～3.2)×10-3μm2，平均1.49×10-3μm2。钻井取心测试资料有效孔隙度6.3%～9.4%，压力恢复资料计算渗透率0.28×10-3μm2，属低孔特低渗储层。

1.3储集空间特征

据该地区取心井分析化验资料，储集空间主要为岩石裂缝和孔隙。裂缝主要为层理缝和构造缝，孔隙可分宏观孔隙和微观孔隙，宏观孔隙主要为溶蚀孔洞，微观孔隙中原生孔隙较少见，次生孔隙主要为晶间孔和晶间溶孔。

构造缝常为高角度裂缝，与层面斜交成70°～80°，裂缝面粗糙，开启程度好，且分布广泛，常与溶蚀孔洞相通，是油气运聚的重要通道之一。层理缝是地层受到各种地质作用而沿着沉积层理裂开的裂缝，层理缝不仅自身是良好的储集空间，还是流体运移的通道，且能改善储层的渗透性。裂缝附近溶蚀作用较明显，见溶蚀孔隙，表明构造裂缝既改善沉积体连通性，又输送流体,易于溶蚀作用发生。

裂缝发育的随机性很强，与构造强度、白云石含量、层厚等多因素有关。对于低孔特低渗储层，基质储集性能的评价关系到这套储层的储油规模。储集空间的定量表征复杂，要结合微观孔隙结构、CT扫描、核磁共振、常规物性分析等多信息进行综合评价[2-4]。

2 储层识别

通过测井、地震信息有效结合，识别刻画储层。特殊岩性体埋深2 800～4 500 m，钻遇储层厚度40.0～125.2 m。根据常规3700测井系列敏感曲线测井响应特征为：声波时差275～290 μs/m，自然伽马90～105 API；泥岩声波时差350 μs/m，自然伽马105 API。

在地震剖面上表现为低频强振幅反射，受特殊岩性体厚度、碳酸盐岩含量、火山岩侵入等因素影响，在地震剖面上的反射特征有差异。反射特征清楚的地方特殊岩性体为明显的强振幅反射。常规波阻抗反演可以区分砂泥岩，但砂岩和泥质白云岩都对应较高的波阻抗，常规反演难以区分。

井震结合，应用波阻抗加GR数据体融合岩性体识别追踪技术识别泥质白云岩，利用的是交叉判别原理[5-6]。用GR曲线重构拟声波曲线，反演出的GR数据体反映的是泥质含量的高低，由于泥质白云岩互层泥质含量高，介于泥岩与砂岩之间的特点，将GR数据体和常规波阻抗反演数据体融合，得到二次识别后相对高泥质含量、高波阻抗的泥质白云岩储层的展布。

3 储层改造

由于低孔低渗，致密油的开发依靠有效的储层改造，与工艺进步密切相关。这套储层在1972年老井钻探时就已经发现，由于自然产能低，又缺乏有效的储层改造措施，致密油的潜力未得到解放。

随着油田开发的不断深入及油气勘探开发技术的不断进步，塘沽油田沙三段下部致密油应用新的开采技术，获得了较好的试采效果。

3.1大规模水力加砂压裂

塘沽油田沙三段下部泥质白云岩与白云质泥岩储层泥质含量高，但纯泥岩较少，多为白云质泥岩，且白云质泥岩与泥质白云岩呈纹层状，并含有一定量的陆源碎屑，使整个岩性体脆性较好，适合压裂改造。大规模水力加砂压裂技术能够产生半长大于80 m的裂缝，有效沟通远井缝洞发育带，配合投球分压技术，提高所有射开层的改造程度。水力压裂及重复压裂在塘沽油田首口高产井应用成功，致密油得到有效开发。

3.2水力压裂微地震监测

监测井微地震事件俯视图(图2)表明，人工裂缝方向北东向，存在多条平行裂缝，压裂效果明显。侧视图(图3，4)表明了压裂裂缝高度及其随长度的变化，裂缝高度不平稳，西翼前缘翘起。从结果看裂缝在井的两侧发育不对称，东翼裂缝偏长。裂缝不对称产生的原因通常是由于地层岩体几何形状的复杂性和渗透率的差别造成[7]。平均裂缝面直立，倾角为90°。主缝为北东50°，有一条明显的支缝，为北东80°。主缝西翼裂缝长度为69.08 m，东翼长度84.91 m，高度值21.54 m。压裂造缝的2个裂缝方向与大港油田主应力方向和塘沽油田斜坡带主断裂系统方向一致(图5)。

图3 压裂监测侧视图(垂直裂缝方向)

图4 压裂监测侧视图(平行裂缝方向)

图5 压裂监测三维裂缝拟合

3.3大斜度井加分段压裂

塘沽油田斜坡区地层较陡，约为10°～20°，采用大斜度井，充分利用地层产状，提高油层钻遇率，同时在部署大斜度井时，考虑地应力方向，垂直裂缝方向布井，提高天然裂缝钻遇率。

4 井网调整及能量保持

4.1 井网调整

塘沽油田致密油的特点为平面上连续分布，油层厚度大，主体区油层厚度100 m左右。在井网部署时需优先考虑储层的分布范围、厚度变化、含油性和裂缝的主要展布方向等问题。

目前对于储层展布的研究，借助实钻井及储层识别等技术，已有初步的研究结果，但储层的含油性预测相对困难。综合考虑经济和技术情况，采用直井加大斜度井井网部署。先实施部分直井，部署在储层预测的边部、变化较大的部位或储层埋藏较深的部位，以落实储层分布范围及储量规模。在此基础上，部署大斜度井加分段压裂，实现致密油的有效开发。

下步井网调整的研究方向：一是由于该区油层厚度大，采用大斜度井上下排布技术，实现储层纵向的有效动用及较高的单井产能[8-9]；二是井网井距的合理排布与裂缝展布方向研究，结合能量补充方式研究，实现合理注采井距及其与裂缝方位的优化配置。

4.2能量保持

特殊岩性体储层低渗，且泥质含量高，水敏现象严重，暂不适合注水。对致密油保持能量开采，国内外均缺少好的借鉴经验[10]。目前认为注气开发较为可行[11]。需要开展从室内研究、驱油机理、开发方案设计到矿场实施配套技术研究。建设性的想法是矿场注气借助大港油田储气库建设，建立注气开采方法。

5 结论

(1)塘沽油田致密油的发现是打破传统找油理念，在特殊岩性获得突破的成功实例，为渤海湾盆地特殊岩性油藏勘探开发提供了可靠的借鉴经验。

(2)渤海湾等中新生代盆地广泛发育湖相富有机质页岩和泥岩，其热演化程度较低，厚度大，有机碳含量高，近源或源内勘探潜力大。

(3)致密油的开发是资源、环境、经济和技术的和谐统一；工艺技术的进步为致密油的有效开发提供了支撑。

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[11] 贾承造，郑民，张永峰.中国非常规油气资源与勘探开发前景[J].石油勘探与开发，2012，39(2)，4-11.

(编辑 谢 葵)

Development of tight oil in Tanggu Oilfield

Zhao Jinling

(theFourthOilProductionPlantofDagangOilfieldCompany,CNPC,Tianjin300280,China)

The tight-oil reservoir in the third member of Palaeogene Shahejie Formation of Tanggu Oilfield was a laminar special lithologic body which was interactively formed by argillaceous dolomite and dolomitic mudstone with thickness.By the means of core observation,X-ray diffraction identification,and scanning electron microscopy (SEM) analysis,etc.,it was systematically analyzed the space type,genesis,and oil-bearing property of the special lithology reservoir.In the powerful combination of well logging and seismic information,the range of the distribution of special lithology body can be effectively identified and described in detail.On this basis,screening the pilot test area,implementing the well pattern deployment of straight and high inclination wells,using reservoir reconstruction technologies including large-scale hydraulic fracturing,microseismic monitoring,high-gradient well fracturing,etc.,combined with well pattern adjustment and cycle gas injection,a high yield of nearly 100 t was obtained in the pilot test of Tanggu Oilfiled and the production testing was stable.This can lay a foundation for increasing tight-oil reserves and the effictive development in Bohai Bay area.

Tanggu Oilfield;shaly dolomite;tight oil;reservoir identification;reservoir reconstruction

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.02.009

2016-11-22；改回日期：2017-03-08。

赵金玲(1985—)，女，工程师，主要从事凝析油气藏、非常规油藏的评价与开发。E-mail：zhaojinling492@163.com。

中国石油科技重大专项 “渤海湾盆地精细勘探技术与滩海地区大油气田分布规律——歧口富油气凹陷大油气田勘探及综合配套技术研究”(编号：2008E-0600)资助。

TE348

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