储层表征技术在高含水老油田开发后期中的应用

夏云(胜利油田勘探开发研究院，山东 东营 257015)

储层表征技术在高含水老油田开发后期中的应用

夏云(胜利油田勘探开发研究院，山东 东营 257015)

研究表明,高分辨率层序地层学分析、储层建筑结构分析、夹层分析、剩余油分析等技术代表了当前国内外油田开发后期储层精细描述与表征的前沿技术，是深度开发水驱老油田，提高油气采收率的储层精细研究与表征的关键性技术。

储层表征；高含水期；储层建筑结构；夹层；剩余油

目前，我国大部分主力油田已经进入高含水或特高含水开发阶段，地下剩余油多分布在薄、差、边部位，呈现出“普遍分散，局部集中”的分布特征，注采矛盾已由层间矛盾转化为层内非均质性矛盾[1～2]。储层描述与表征不够精细，不能大范围内实现等时地层格架内对小层乃至单砂体的准确对比，不能对单砂体内的3、4级地质构型界面的展布、连通性进行精确刻画，注入水难以对储层中剩余油进行对应有效驱替，是制约目前高含水期储层开发效率的主要症结之一。对此， 开展储层精细表征研究，对储层进行高分辨率层序地层学分析，建立等时地层格架并在格架内对小层、单砂体、增生体进行准确对比，确定储层建筑结构并研究3、4级结构界面的展布、联通性及其对剩余油的控制作用，是深度开发水驱老油田，提高油气采收率的储层精细研究关键性技术。

1 高分辨率层序地层学在老油田开发后期中的应用

高分辨率层序地层学以露头、岩心、测井以及高分辨率地震资料为基础，运用精细层序划分、对比技术，可建立等时的地层对比格架，并在等时地层格架内对储层分布进行评价并预测[2]。在油田开发过程中，运用高分辨率层序地层学建立高精度的等时地层格架，不但可以满足小层砂体及单砂体追踪对比以及等时大比例尺沉积微相图的编制，更为重要的是可进行储层砂体时空展布规律的预测和评价，并进行储层非均质性和剩余油分布的研究。

2 储层建筑结构分析技术在油田开发后期中的应用

储层建筑结构或内部构型是指沉积砂体内部由各级次沉积界面所界定的砂质结构单元以及夹层的结构特征。储层建筑结构分析技术将储层描述由微相研究扩展到单砂体研究，并将单砂体的形成机制、非均质性、内部层次结构等有机结合为一体，这一思想与油田进入高含水期，储层需要进行精细预测和表征以寻找剩余油分布规律的要求相统一，广泛应用到河流相沉积及三角洲等沉积研究领域[2～5](图1)。

以曲流河点砂坝砂体为例，通过储层建筑结构分析研究发现，点坝砂沉积形成了以下几种剩余油分布模式： ①侧向加积形成的3、4级界面渗流性差，影响水驱开发效果，4级界面下的砂体顶部易形成剩余油分布；②点坝砂体底部连通性好，顶部连同性差，形成半连通体，易形成顶部剩余油富集；③曲流河侧积过程中，增生体相互叠置，侧积体的边部或隔挡层附近

易形成剩余油发育；④废弃河道沉积物性差，易形成剩余油分布(图2)。

图1 三角洲前缘河口坝砂体层次界面分级

图2 曲流河道砂体4级界面与剩余油分布模式

3 储层表征技术在国外老油田开发后期中的应用

Jackson油田位于澳大利亚昆士兰西南Cooper盆地东南部，中侏罗统Hutoon组河流相砂岩是其主力油层段，目前已进入高含水开发期。前期一直作为均质油藏开发，后经过储层精细研究发现，由于存在薄而广泛分布的泥质夹层，将储层分隔为更小的单元，而之前井距和射孔密度未能有效控制这些小单元，因此通过剩余油挖潜，存在储量增长的机遇[6]。

识别储层非均质性的建模方法主要包括4个主要步骤：

①确定储层地质建筑结构；

② 研究储层流体流动趋势；

③储层流体流动趋势与地质建筑结构特征的综合研究；

④预测原始地质储量，残余油饱和度和剩余可动油的分布，寻找储量增长的机遇。

3.1 确定储层建筑结构

通过分析测井和岩心资料，在高精度成因地层格架内部确定储层建筑结构。根据自然伽马曲线可识别出Hutoon组砂岩具有5个湖泛面泥岩标志层，进而根据这些等时地质界面将Hutoon组砂岩自上而下划分为5个地质建筑结构单元(图3)，并可在等时地质格架内对各地质单元进行岩相古地理分析。

图3 等时成因单元和操作单元的划分

3.2 确定流体流动趋势

通过对油水井生产历史和压力衰竭资料分析能够得到油藏内部流体流动的趋势。采用逐井确定的初始潜力、累积和目前产量、含水、压力衰竭等一系列描述油藏生产动态的图件有助于识别流体流动规律。初始单井潜力测试可以为确定油藏开发早期阶段的产液、产油能力提供依据。将这个图件与累积产量相比可获知整个油藏开采历史过程中的变化并指明未来流体流动的主要趋势。根据这些图也易于识别出最佳的开采部位(驱扫部位)和流体流动受到遮挡的部位。

Hutoon组砂岩水侵区域图(图4)表明，储层含水上升高度主要受控于储层建筑结构中地质界面的分布及上覆Birkhead河道切割的几何形态。油田中部对应于单元2下部，缺乏隔挡流体垂向流动的泥岩夹层，故含水上升高达25米左右；北部区域受单元2和4顶部泥岩隔层的隔挡，含水上升高度仅0～7米；东北部和东南部受Birkhead组低渗透河道砂岩的侧向隔挡，含水上升近6～8米。

图4 Hutton砂岩水侵区域

3.3 油藏建筑结构与流体流动趋势的综合

识别油藏内部非均质性，建立三维流动单元模型的关键是流体流动趋势与油藏建筑结构的综合。其结果可以用来预测额外的潜力。油藏性质、构造环境和生产趋势空间位置的组合是影响非均质性的关键。这一过程是通过对一系列生产动态图、地质和油藏质量图综合起来，进行比较完成的。

3.4 寻找储量增长潜力

寻找储量增长机遇的最终一步是定量给出潜力资源的大小和剩余油目标区。通常可以采用多种方法计算烃体积，目前较先进的是利用三维地质建模软件的三维计算方法。

综合分析测算， Hutoon组砂岩原始地质储量为9千万桶，单元2和单元3各占39%和27%，剩余油还有2千万桶。经过储层建筑结构分析和流体流动趋势的综合分析认为：剩余油挖潜区域主要为： ①Jackson油田东北翼。该区具有旁绕的可动油，主要分布于单元3和4；② Birkhead冲刷造成地层分隔导致的潜力。 Hutoon组砂岩上部的地层格架造成大量剩余可动油，沿油田东南翼存在大量的增加开发潜力的机遇。

4 结论

(1)小层及单砂体不能在大范围内实现在等时地层格架内准确对比，注采对应性差是制约目前高含水油田开发效率的主要症结之一。应用高分辨率层序地层学理论可精确建立等时地层格架，并在等时地层格架内，实现对小层砂体乃至单砂体的准确等时对比。

(2)小层砂体建筑结构内部的3、4级构型界面易形成隔夹层分布，界面上下易形成剩余油分布，是高含水期小层砂体剩余油挖潜的重要目标部位。

(3)高分辨率层序地层学、储层建筑结构理论、储层内流体流动趋势分析等分析技术的综合应用，是高含水期油田剩余油挖潜的关键性技术。

[1]徐中波，申春生，陈玉琨.砂质辫状河储层构型表征及其对剩余油的控制—以渤海海域P油田为例[J].沉积学报，2016,34(2):375-385.

[2]赵红兵,申本科.特高含水期三角洲前缘储层建筑结构分析与剩余油分布[M].石油工业出版社，2011.

[3]王延忠.河流相储层夹层精细表征及控油作用研究[J].石油天然气学报，2011,33(10):43-47.

[4]李学慧，陈清华，扬超.储层建筑结构要素分析及在剩余油挖潜中的应用[J].西南石油大学学报(自然科学版)，2010,32(6):16-20.

[5]翟志伟.萨北开发区葡一油组曲流河道砂体建筑结构与剩余油分布.中国地质大学硕士学位论文，2008.

[6]Hamilton,D.S.Approaches to identifying reservoir heterogeneity in barrier/strandplain reservoirs and the opportunities for increased oil recovery: an example from the prolific oilproducing Jackson-Yegua trend,south Texas,Marine and Pertroleum Geology,1995,12(3):273-290.

夏云, 男, 本科,中石化胜利油田勘探开发研究院工程师,主要从事储层研究及石油勘探开发情报调研。