渤海河流相油田剩余油形成与分布研究

马 栋，赵汉卿，杨 明，何 芬，余元洲

(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300459)

渤海河流相油田具有储层厚度薄，砂体横向连通性差，分布不稳定，边底水较发育的特点，储层剩余油的形成原因和分布复杂。特别是主要依托水平井开发的油田，难以深入认识砂体垂向结构和动静态矛盾。通过新增过路井，分析砂岩展布和储层结构，并结合地震、测井、钻井和生产动态、数值模拟等动静态资料，分析水驱平面矛盾和层间矛盾的原因，查清影响开发效果的动静态因素，阐述储层剩余油形成与分布机理，为后续开发治理奠定基础。

1 地质背景

渤海A油田位于渤海湾盆地黄河口凹陷[1-4]，主力油层全部位于浅层新近系明化镇组(N1m)，其中明下段V油组1708砂体是A油田的主力油层之一，为曲流河沉积，是该油田开发得最深的砂体，由于埋深1 700 m以下，地震资料分辨率相对较低，对该砂体储层结构认识尚不清楚，且该砂体主要依托水平井开发，水平井主要钻遇储层的中上部，砂体精细研究存在困难。利用临近B油田的8口深层井(目的层为沙河街组(E2s)油层，路过该砂体)(见图1)，对该砂体的储层平面展布和纵向结构进行更深入的认识和更精细的研究[5-10]。

图1 1708砂体含油面积

2 开发状况分析

1708砂体原油地质储量321×104m3，采用注水开发，部署4注4采共8口井，除A9井和A12H井注采井组为定向井外，其他3个注采井组均为水平井开发。2015年年中投入开发，投产初期发挥了水平井采油速度高的优势，日产油629 m3，初期采油速度6.3%。

油田投产一段时间后，平面开发差异明显，东北一侧A9井、A12H井自喷生产，产量高，平均单井日产油150 m3以上，且几乎不含水(见图2)；而南侧A15H井、A16H井却在投产7～11个月后水快速突破，含水率呈台阶式增长，迅速达到80%以上，产量快速递减，平均单井日产油量由见水突破前的100 m3下降到突破后的20 m3(见图2)。砂体水驱不均匀，层内水驱矛盾突出，严重影响了油田的开发效果。

3 砂体展布及内部非均质性

油田投产后，临近的B油田陆续有8口井路过该砂体，这8口过路井分布于砂体的不同部位，为研究该砂体提供了丰富的资料。

图2 1708砂体采油井生产动态曲线

为了弄清A9井、A12H井自喷生产能量来源和A15H和A16H含水快速上升的原因，本文对该砂体垂向上、平面上储层结构进行细致研究，揭示了该砂体的储层展布规律和垂向渗透率的变化规律。

3.1 砂体展布研究

1708砂体为河流相沉积，可细分为两期河道，在勘探开发初期，认为两期河道展布范围大致相当，但一期可达8～10 m，而二期仅1～4 m(见图3)。

图3 1708砂体两期河道剖面(剖面方向见图1)

在新增过路井后，对所有井重新进行了河道期次划分(见表1、表2)，发现一期河道相对较厚，A9井位于相对构造高部位，因而自喷(见图4a)；二期河道除在A28-A12H井区相对较厚，在其他区域基本不发育，A12H井在二期河道生产，纵向上发育局部气顶，双重作用导致A12H井自喷(见图4b)。

表1 探井及过路井两期河道期次划分

表2 开发井两期河道期次划分变化

3.2 储层内部非均质性研究

A15H井投产7个月后于2016年年初见水，A16H井投产11个月后于2016年年中见水，且均出现台阶状快速含水突破。

为了确认产出水的来源，对A15H井和A16H井进行了多次水样分析，氯离子化验结果表明产出水为地层水，而非注入水，表明其含水来源于地层水(见表3)。

图4 1708砂体沉积微相及砂岩厚度

结合相邻探井BZ34-3-3D井的渗透率测试，其正韵律特征明显，1708砂体顶底渗透率级差可达2～5倍(见图5)。

图5 储层纵向非均质性特征

结合井点测井解释平均渗透率，可以看出A15H-A16H井区处于特高渗区域，其渗透率在(1 000～1 500)×10-3μm2(见图6)，因而A15H、A16H生产时成为高渗泄压区，边水能量向此供给；渗透率级差等值线图表明渗透率级差分布在1.5～5，而西南一侧靠近边水的高级差条带范围则在4～5(见图7)，研究表明是边水沿高级差条带向高渗透区突破形成次生底水，进而形成暴性水淹(见图8)。

图6 1708砂体渗透率平面等值线图

图7 1708砂体渗透率级差平面等值线图

图8 边水突破形成次生底水示意

4 剩余油的形成与分布

在储层展布和储层物性研究的基础上，对该砂体的剩余油开展研究，数值模拟结果表明，1708砂体剩余油的形成主要是由于构造、边水、储层平面和层内非均质性引起，在平面上，受构造和边水影响西南一侧的边水快速突破，而在东南一侧构造高部位形成了剩余油富集；在砂体层内，由于河流相的正韵律和重力作用，导致边水和注入水沿砂体底部推进，形成“油层底部水淹形成次生底水，而中上部剩余油富集”的特征(见图9)。

图9 剩余油分布模式

5 结论与认识

(1)1708砂体发育两期河道，A9井自喷能量来源于平面上能量供给，而A12井自喷则受平面上能量供给和纵向上局部气顶的双重影响。

(2)A15H和A16H的快速水淹是由于单砂体天然能量低，边水沿底部高渗透层快速突破到高渗区形成次生底水。

(3)1708砂体剩余油的形成平面上受构造、边水影响，形成“低部位连片水淹、高部位富集”的分布规律，层内主要受韵律性和重力作用的影响，形成“油层底部水淹形成次生底水，油层中上部剩余油富集”的分布规律。