徐 宁,苏幽雅,王碧涛,刘玉峰,王云枫
(中国石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏银川 750006)
低幅构造油藏油气运移和聚集,是毛管压力与油水密度差影响油水系统平衡的过程。经过A地区长2分小层构造特征精细分析可以看出,该区长2构造继承了伊陕斜坡西倾单斜的构造背景,小层继承性好,发育微幅排状鼻隆、局部小穹窿等低幅构造,构造高差3 m~8 m,低幅构造导致该区含油饱和度及含油丰度较低。
A地区长2为三角洲平原亚相沉积控制,河道沉积砂体发育,湖盆水体进一步变浅,湖盆收敛,主要发育分流河道、天然堤、分流间洼地沉积微相,具复合韵律特征的分流河道的心滩、边滩及天然堤微相,发育程度高的砂泥薄互层,其储集性能、孔隙结构复杂,为低对比度油气层发育有利相带。
砂泥岩互层的油藏中,砂岩和泥岩是一个统一的地质整体,埋藏过程中,经历了相同的成岩地球化学场。不同的沉积组合,砂泥比例关系和互层形式不同,靖安A地区长2发育程度较高的砂泥互层,为低阻油气层发育提供了有利条件。
储层以细粒长石砂岩为主,填隙物以绿泥石、铁方解石、高岭石为主,储层粒度主要为细砂及细砂以下,泥质较重,反映出该区位于物源中-远距离的范围。五里湾长2发育多套储集层,主力小层长221平均孔隙度为15.3%,平均渗透率为6.7 mD。储层孔隙类型以原生粒间孔为主,发育长石溶孔、岩屑溶孔等次生孔隙,Ⅰ型、Ⅱ型毛细管压力曲线类型均发育,排驱压力较高,孔隙结构复杂。
该区成岩作用的类型有胶结作用、压实作用、交代作用和自生矿物的形成作用,成岩作用对孔隙的改造作用导致储层性质、孔隙结构复杂化,胶结作用、压实作用导致的微孔隙发育、束缚水增加,均是导致储层低阻的重要因素。
低对比度油层包含低幅圈闭引起的油水电测井差别小、识别度低的油层以及复杂孔隙结构导致油层与水层、干层间电测井、孔隙度测井差别小、不易分辨的油层[1-3]。通过查阅相关文献资料,认为视电阻增大率≤2为低阻油层(视电阻增大率是指细分层段后的油层与同层段典型水层电阻率之比),根据A地区长2层68个油层、77个水层电阻率平均值比值,得出该区视电阻增大率为2.37,未到达低阻油层定义界限值,因此认为A地区长2为低对比度油层。但该区油层对比度低的主要原因为低阻导致。
2.2.1 岩石物理学成因 导致油层低阻的岩石物理学成因繁多,结合A地区长2已有分析资料及大量生产实践,从导电物质、导电物质载体、载体存在空间及空间结构三方面分析,可以得出导电离子是长2低阻的核心因素,复杂孔隙结构、储层物性、含油性是长2低阻主要影响因素,黏土矿物是长2低阻次要影响因素。导电离子定量反应为地层水矿化度,是存在流体中的导电物质;高水饱可容纳更多导电离子,同时流体中原油自身电阻率较高;储层物性为导电物质载体提供储集空间和流动空间。
针对导致油层低阻的储层含油性、地层水矿化度(导电离子)、储层物性等主要影响因素,归纳总结出对应的判识方法(见表1),其中视电阻增大率判识法在2.1小节中已作分析,下面主要介绍地层水水型及综合含油指数判识方法。
2.2.2 低对比度油层判识
2.2.2.1 地层水水型 通过A地区纵向不同地层水分析离子含量对比及长2层内离子总量变化引起的电阻率差异可以看出,长2地层水矿化度较高(仅次于长6),电阻率偏低。通过长2层样品矿化度-电阻率交会图分析认为,矿化度与电阻率呈一定反比关系(见图1、表2)。
2.2.2.2 综合含油指数判识 储层物性、含油性与电阻率关系,在相同矿化度及储层含油性条件下,储层物性愈好,其导电网络连通程度愈高,电阻率愈低;在相同矿化度及储层物性条件下,储层含油性愈低,其导电网络导电能力愈好,电阻率愈低,一般在较好储层物性条件下该相关性较为明显(见图2)。
表1 A地区长2低识别度油层判识方法表
图1 长2层矿化度-电阻率交会图
表2 A地区纵向地层水分析离子含量对比表
图2 A地区长2层不同渗透率区间含油饱和度-电阻率关系图
综合含油指数是指目标层电阻率与计算孔隙度的乘积与邻近标准水层电阻率与计算孔隙度的乘积的比值,经过应用含油指数法前后对比(见图3、图4),采用综合含油指数可进一步弱化储层物性对低阻影响,能有效区分油水层界限。依据含油指数判识图版,长2油层主要位于(含油指数>2.0,Rt>9.5 Ω·m)范围内,在已开发区块内经过大量井层实例验证,多数均符合该综合含油指数下限值。
通过对A地区长2综合地质研究认为,纵向连通性砂体及古河不整合面是油气运移有利疏导条件;河道砂体、泥岩盖层与地层排状鼻隆构造配置成了长2层多成因有效圈闭控制长2油气富集成藏;区域性泥岩盖层是阻止油气继续运移的有效遮挡;平面图上电阻率、含油饱和度高值区为油气富集部位;整体上长2油藏具有“上部富集,区域多点,局部集中”的分布特征。
3.2.1 电阻率、含油饱和度因素 通过四性交会关系分析(见图5),认为电阻率、含油饱和度与储层含油性相关,而孔隙度、渗透率、声波时差与储层含油性相关关系不明显。
结合投产情况确定电阻率≥9.5 Ω·m、含油饱和度≥38%为出油下限值。
3.2.2 夹层厚度 经过对投产层与下部砂体夹层厚度统计分析,初期产量0 t~2 t井平均夹层厚度1.6 m,大于0.6 m井数占41.7%,而初期产量在2 t~4 t及大于4 t井平均夹层厚度分别为2.8 m和2.5 m,大于0.6 m井数分别占64.0%和100%,含油层与下部砂体夹层厚度,与产能呈一定正比关系。
3.2.3 油水接触模式 A地区长2河道横向迁移快,储层存在3种油水接触模式 ,分别为强遮挡型、弱遮挡型、底水接触型,通过大量已开发井情况分析,强遮挡型储层产能明显高于弱遮挡型及底水接触型储层,底水接触型储层投产大多不出油或高含水。
图3 长2层电阻率与声波时差交会图
图4 长2层电阻率与综合含油指数交会图
图5 长2层电阻率与含油饱和度交会图
3.2.4 储层改造方式 通过对投产井储层改造方式及产能情况统计分析,初期采用压裂措施改造井含水大多高于射孔求初产井含水。
4.1.1 优选原则 有利富集区带,满足沉积、构造、储层等成藏要素、产能控制因素分析,优质储层(产层)甄别、落实程度筛选,分层次部署。
4.1.2 优选结果 在满足上述条件下,共优选出7个区块作为下步建产目标,其中落实区1个,拓展区6个。
4.2.1 柳a东部区(落实区) 该区位于已开发区块边部,为复合性圈闭油藏类型,井均钻遇油层2.9 m,油水层7.2 m,边部8口油井初期产量2.3 t,平均夹层厚度1.2 m,井均电阻率 16.3 Ω·m,含油饱和度 56.02%,视电阻增大率2.05,综合含油指数2.3。通过下限分析,该区油层发育,含油指数高,满足电阻率及含油饱和度出油下限,夹层发育,边井初期产量及落实程度较高,可作为下步建产落实区。
4.2.2 Zs区(拓展区) 该区共钻遇5口井,落实程度较低,井均钻遇油水层3.6 m,初期投产2口井井均产量 2.8 t,其中高48井初期产量不到1 t,高含水,夹层厚度 0.3 m(弱遮挡型),电阻率26.4 Ω·m,含油饱和度46.8%,视电阻增大率1.8,综合含油指数2.1。该区落实程度较低,含油指数偏低,满足出油下限但夹层不发育,初期产量低,有一定建产潜力,可作为下步建产拓展区。
(1)在精细小层研究的基础上,认为低幅度构造、低能沉积相带、砂泥薄互层和复杂的孔隙结构是形成该区低识别度油藏的地质背景。总结出该区油藏富集规律,认为A地区长2油藏受纵向砂体及古河不整合面运移疏导、多成因圈闭、区域性盖层遮挡等因素共同作用。
(2)重点应用视电阻增大率、地层水水型分析、综合含油指数等方法分析,对五里湾长2油层低阻的成因及判识方法进行研究,形成了对长2低对比度油层的新认识及判别标准。
(3)开展了该区长2油藏主控因素研究,认为长2油藏在油砂层发育情况、构造位置等有利成藏条件下,其产能主要受控于电阻率、含油饱和度与底水接触关系。
(4)应用小层研究、成藏富集规律、低对比度油层判识及产能控制因素分析等成果,同时结合试油试采等资料,分层次进行下步产建部署,并提出产建落实区1个,目标区6个。