尚店油田精细油藏描述(总) - 图文
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
一、概况
(一)油田简介
尚店油田地处山东省滨州市的尚店、杜店和里则镇地区,区内地势平坦,地面海拔9~12m。区域构造位于东营凹陷西部边缘区,西部为林樊家突起,南邻里则镇洼陷,东南部以鞍状与平方王油田相邻,东北部以断层和滨南油田三区相隔(附图1-1)。
尚店油田是一个被断层复杂化的近东西向、西高东低的鼻状构造。全区被46条断层切割成多个小断块。由于该油田经受了多次构造运动,又处于凹陷与凸起的过渡带,因而具有含油层系多、储层类型多、层间差异大、油藏类型多等特点,属于油藏埋深较浅(1000~1500m),以中渗透为主的复杂断块油田。
该油田自1965年开始勘探,1966年10月第1口探井(滨24井)在沙河街组获得工业油流,自下而上共发现馆陶组、东营组、沙一下亚段、沙二段、沙三段、沙四上亚段、沙四中亚段等7套含油层系。本次精细油藏描述工区为尚南老区、滨79块及滨255块,工区内含油面积23.4km2,石油地质储量5264×104t。
到目前为止,工区内共完钻各类井450口,其中取心井18口(全部为水基泥浆普通取心),进尺1746.59m,心长1535.59m,油砂长277.88m,收获率87.9%,化验分析8项累计5594块次。
尚店油田自1969年正式投入开发以来,已有30多年开发历史。在工区内已完钻各类井450口中,目前,除去工程报废井,油井281口,水井113口。截止2001年12月,尚店油田(工区)已累计采油841.7×104t,累计产水2651.5×104m3,采出程度16.4%,目前综合含水率85.1%。
(二)立项意义
当前,尚店油田主要面临以下问题:
(1) 由于资料的增加,需要对该油田地质重新认识
目前,尚店油田新增一百多口井的钻井资料、完成了三维地震,因此,有必要对地层进行精细划分、构造精细解释、沉积相微相及储层非均质性等研究,对已经建立的地质模型进行补充和完善,为油田开发提供坚实的地质基础。
(2) 剩余油分布零散,开发现状面临“一高、两低”
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
尚店油田经过30多年开发,已进入高含水期。于1969年投入开发的沙三段、沙四上亚段优质储量已处于特高含水期。而于1986年投入开发的馆陶组~东营组含油层系因油稠、出砂,处于中高含水、低采收率、低采油速度阶段。因此,有必要通过精细油藏描述,寻找剩余油富积区,采取合适的开发措施,降低含水上升率,提高整体开发效果。
(3)开发难度日趋增大,开采成本不断攀升
自1996年进入产量递减阶段以来,油田年产油量迅速下降,由1995年年产油52.1×104t降至2001年年产油23.7×104t,阶段内年产油量下降了54.5%,油田稳产形势十分严峻。
因此,为实施有效的开发措施,实现油田的经济高效开发,需要进行精细油藏描述下的剩余油分布研究,根据研究成果实施有针对性的剩余油挖潜措施,对今后油田稳产和高效开发意义重大。
(三)研究思路
围绕确定剩余油分布、提高采收率这一目的,其研究的总体思路是:充分利用动静态资料,以开发地质学、油藏工程理论为指导,在地质条件约束下以开发地震、开发测井及油藏数值模拟等为关键技术,以多学科一体化为途径,综合确定剩余油分布,提出最佳挖潜措施,提高采收率(图1-1)。
储层逐级细分对比微型构造研究静态资料动静态数据库动态资料构造精细解释及沉积微相划分储层非均质性研究流体性质及变化规律流体模型测井多井解释储量复算动态模型地层模型构造模型储层模型油藏综合模型油藏数值模拟综合确定剩余油分布挖潜措施生产验证图1-1 尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究流程图
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
(四)完成工作量 1、精细油藏描述
(1) 系统地描述岩心6口井,累计心长557.21m。搜集整理18口取心井5563块岩 心样品的分析数据,重新采样30块,扫描电镜分析11块。
(2) 对工区Ng-Es4中等7套含油层系共450口井进行了地层对比,主力层细分至 时间单元,绘制地层对比图7张。
(3) 建立了大层数据表、油砂体数据表及油砂体缺失表,记录个数达20864条,容 量达5.21MB。编制了数据处理程序共12个。
(4) 构造精细解释,绘制构造图16张,覆盖每个砂层组。
(5) 对工区内450口井进行补心高、海拔及井斜校正,绘制顶面微构造图32张。 (6) 结合岩心、岩屑录井图,对18口取心井、41口岩屑录井进行了单井相分析, 绘制单井相分析图6张、沉积相剖面图4张、沉积微相图40张。
(7) 分层位、岩性建立了储层参数测井解释模式9个、有效厚度标准7个。 (8) 对工区336口井进行了曲线标准化,逐井、逐点测井解释,层数达10170个。 绘制有效厚度等值图32张、砂层厚度等值图28张、孔隙度等值图41张、渗透率等值图41张、渗透率变异系数等值图14张、含油饱和度等值图10张、泥质含量等值图27张。
(9) 绘制夹层密度等值图2张、夹层频数等值图2张、隔层厚度等值图9张、原油 密度等值图11张、原油粘度等值图11张。
(10)搞清了7套含油层系的油水关系,绘制小层平面图67张、油藏剖面图8张。 (11)绘制各种表格65张,编绘报告插图99张。 2、剩余油分布研究
(1) 建立了开发综合数据库、油井单井库、水井单井库、射孔库、小层数据库、 储量数据库、油井劈产库、水井劈产库,总记录375242个,容量134165KB。
(2) 统计开发指标及绘制图表:统计14个开发单元6个区块开发现状、400多个 油砂体的储量动用状况、108个小层108张多指标开发状况、分单元注水效果,用水驱曲线法对108个小层6个区块可采储量测算,14个开发单元合理井网测算,绘制油田单元分布图1张(大图)、油田及分区块综合开发曲线图7张、泵效动液面分级统计表14张、
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
分布图10张、分单元多指标评价图4张、108个小层108张开发状况多指标统计表、主力小层含水率等值图16张、措施部署图表47张(大图)。
(3) 编写辅助程序18个,包括建库辅助程序、查找辅助程序、分级统计程序、平面图作图程序、合理井网密度测算程序、相渗标准化程序、水驱曲线程序、油水井劈产劈注程序等。
(4) 建立尚一区东四、五砂层组、滨79、滨255共3个区块静态网格模型,共30 层、60个油水系统、64000个节点。
(5) 建立上述三个区块动态模型,共190口井、32年历史、873时间步。 (6) 绘制7种剩余油指标定量描述图120张。
(7) 定量统计8项指标、102个井区剩余潜力井区、剩余油饱和度分级指标。 (8) 对15个计算方案进行模拟优化及指标预测。
本项目编写分报告5本、总报告1本、附图2册,并制作了相应的多媒体汇报材料。
二、精细油藏描述
(一)地层细分及对比研究 1、存在问题
本次精细油藏描述是在过去地质总结的基础上进行的。原则上,砂层组以上的地层划分界限沿用前人划分的结果,本次只按统一的标准进行统层对比。针对过去地层划分存在的矛盾,进行了新的认识。
(1)认为“沙二段、沙三段地层界限不太可靠,与介形虫分析相比,多数有矛盾”。 (2)虽然过去也开展过统层对比,但对于新井主要考虑邻井,没有进行全区统层闭合。 (3)对复合韵律层地层划分至小层,没有进行沉积时间单元划分,因而不能对储层、沉积相等进行更细致地研究。 (4)存在漏解释油砂体。
2、地层细分对比研究
针对以上问题,本次开展了以下几个方面的工作:
(1)针对不同的沉积相类型,建立相应的地层对比模式(包括河流相、湖成三角洲、扇三角洲、滨浅湖等),保证地层对比的准确性。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
(2)通过岩心观察,曲线标志识别,找出地层对比标志,保证对比精度。共识别标准层5层(Nm底、Ed底、Es1下上部、Es2底及Es4上),标志层7层。
(3)重新论证了沙二段、沙三段地层界限与古生物的关系,认为沙二段、沙三段地层界限与古生物分析是相吻合的。
(4)建立了7条骨架剖面。首先对剖面上的井进行对比,然后建立次一级剖面,直至每口井闭合(附图2-1~2-3,滨79、255附图5~8)。
通过以上的工作,从馆陶组至沙四中亚段,共划分了7套含油层系、17个砂层组、60个小层,其中5个厚的复合韵律主力小层细分至时间单元(表2-1),编制了新的地层分层数据表、油砂体数据表。
与过去地层对比结果相比,地层变动主要体现在两个方面:①尚5-21井往东,东五底下降5-7m,约185口井下调;②个别井变动较大,如尚3-21、6-15、6-13、7-7等井。
与过去油砂体数据表相比,变动体现在以下3个方面:①新解释油砂体;②砂体层位变动;③层位细分。油砂体数据表变动率43.3%,其中新解释油砂体占7.3%,砂体层位变动16.7%,层位细分占74%。
表2-1 尚店油田地层划分情况表
砂层时间小层组单元界系统1213221上24中馆陶组第1新(Ng)三统52系12331421213新第4生三1界系232456下渐东营组第1新(Ed)三2统3系341423125345组、段界系统组、段上砂层时间小层组单元12345+67891011121122123123123412312一下二沙下新第渐河三上第生三新街三界系统组系(Es)上12四中345
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(二)构造精细解释及微型构造研究 1、构造精细解释
该油田1998年~1999年完成了三维地震勘探,本次充分利用450口井的地层对比结果,通过合成记录的标定,对整个油田进行了三维地震精细构造解释,研究了断裂系统,绘制了各砂层组构造图,共计16张(附图2-4~2-14,滨79、255附图13~17)。
(1)构造形态
尚店油田是一个被断层复杂化的鼻状构造,内部断层主要呈近东西向分布。西部主体部位东西向、南北向断层交错分布,东部断层以北东、北西向为主,将该油田分为若干个断块区。
平面上构造西高东低,北高南低,地层倾角20~80之间,在西部滨308块构造高部位地层较陡,最高部位在滨511井区。尚南老区构造以单斜为主,滨79块、滨255块为断 层切割的、长轴近北西向的背斜构造。纵向上,地层自下而上由陡变缓,下部沙河街组地层较陡,在沙四中最陡处地层倾角可达18o,至馆陶组最陡处地层倾角只有3o,构造形态继承性较好。
(2)断裂系统
本次共对比450口井,钻遇断层的井有109口,钻遇断点133个。一口井最多钻遇3个断点,如尚3-23井。三维地震解释与地层对比资料相结合,组合断层46条(表2-2)。
根据断层的走向,将断层分为4组(表2-3)。根据断层活动规模划分,本区断层可以划分为二、三、四、五级,断层活动规模差别较大。本区二级断层有2条(3、23号断层),三级断层有6条(1、2、16、17、21、43号断层),四级断层有24条(4、6、9、10、11、13、15、18、20、24、25、26、27、29、30、31、32、33、34、37、38、41、42、44号断层),五级断层有14条(5、7、8、12、14、19、22、28、35、36、39、40、45、46号断层)。
(3)构造新认识
通过重新构造解释,对尚店构造有以下认识: ①与原构造特征的相同点
首先,西高东低,南高北低的鼻状构造特征相同。西部尚一区为西高东低的单斜构造,
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
东部滨79、255为断层复杂化的背斜构造。其次,区内大断层走向、倾向多数未变。
表2-2 尚店油田断层要素表
编号断层位置走向倾向倾角(°)落差(m)延伸距离(m)断遇层位备注 1滨526北东东南50~7030~1001700馆陶组、东营组、沙河街组有略微改动2滨73东西~北西南45~6010~703000馆陶组、东营组、沙河街组有略微改动 3尚8-19北东~东西南40~6030~3007000馆陶组、东营组、沙河街组有略微改动4滨507北东~北西南60~7070~1001100馆陶组、东营组、沙河街组位置改变5滨507北东东南10600东营组、沙河街组位置改变 6滨508北北西北北东140~2001200东营组、沙河街组位置改变7尚5-7北东东南8550馆陶组位置改变 8尚5-11北北西东北6200东营组、沙河街组基本一致9尚6-132北北西~东西西南~南50~7010~50600馆陶组、东营组、沙河街组位置改变10滨302北西南西5020800沙河街组一致 11尚4-17南北东60~7520950东营组、沙河街组有略微改动12尚3-23东西南6040~60400沙河街组位置改变13尚6-192北北东东6020900东营组、沙河街组位置改变 14尚7-25北北东东5~8350东营组、沙河街组位置改变15尚10-27东西南50~705~151050东营组、沙河街组有略微改动 16尚5-21东西~北东南~南东6010~1201900馆陶组、东营组、沙河街组位置改变17尚6-31近东西南50~7010~2002100馆陶组、东营组、沙河街组基本一致18尚4-29南北东50~7020~402000东营组、沙河街组位置有部分改变 19滨522-3北东东南7~10500东营组、沙河街组长度变短20滨28南北~南东东~东北52000沙河街组一致 21滨253北东东南40~5018~444000馆陶组、东营组、沙河街组一致22滨75北西东北10950沙河街组位置改变23滨296北西北东4530-3506000馆陶组、东营组、沙河街组一致 24滨75-1北西~北东北10~161600沙河街组基本一致25滨24-6东西南30~408.5~181000沙河街组基本一致 26滨265近东西南6.51600沙河街组基本一致27滨79-10北东北西25~357.2~492100东营组、沙河街组基本一致28滨79-4近东西南10~401000沙河街组位置改变 29滨276北北西北东17~322600沙河街组一致30滨5-1-4北东南东751300馆陶组、东营组、沙河街组一致31滨273北北东东南5015700馆陶组、东营组、沙河街组新加断层 32滨519东西南50~7015~30800沙河街组新加断层33尚3-21北北东东南60~7010~30800沙河街组新加断层 34尚9-37南北东50~6020~25500东营组、沙河街组新加断层35滨507北北东东28300馆陶组、东营组、沙河街组新加断层36尚7-15北北西西南9400馆陶组、东营组、沙河街组新加断层 37滨510北西西北88800馆陶组、东营组、沙河街组新加断层38滨511北西西北62550馆陶组新加断层 39滨73-5北北东东5~7450东营组、沙河街组新加断层40滨522-2北北东东10600馆陶组、东营组、沙河街组新加断层41滨30-14东西南50~705~201500东营组、沙河街组新加断层 42滨301东西南705~10400东营组、沙河街组新加断层43工区东南角北东东南7030~602200东营组、沙河街组新加断层 44滨522-4东西南50~7020~251200馆陶组、东营组、沙河街组新加断层45 滨6-13北东东南20~30450东营组、沙河街组新加断层46滨79-14南北东101200沙河街组新加断层
表2-3 断层分组情况表 分组 走向 倾向 断层数断层号 量 1 近东西南 16条 1、2、3、4、9、12、15、16、17、向 25、26、28、32、41、42、44 2 近北东 南东、15条 5、7、13、14、19、21、27、30、北 31、33、35、39、40、43、45 3 南北向 东 5条 11、18、20、34、46 4 近北西 东北、10条 6、10、8、22、23、24、29、36、西南 37、38
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②与原构造特征的变化点
首先,断层数量增多,原有断层30条,本次组合了断层46条。其次,虽然,几条东西向的大断层走向,倾向多数未变,但较原来的具体位置有所变动,而且延伸长度也发生了变化。例如3号断层应该从滨506井南边经过,而不象原构造那样从其北边经过,北边被组合成另外的断层,本次更名为4号断层。再次,部分近南北向断层位置改动较大。如18号断层在本次研究中认为从滨269西边经过,而不象原构造从东边经过;19号断层原构造延伸长度很长,本次研究认为只有尚5-29到尚5-31井有断层,延伸长度仅500m,往北断层消失。最后,各开发区块内新断层的增加使得区块内构造也发生变化,使得构造形态更为复杂,发现了11个新的含油区块。
2、微型构造研究
随着油田开发进入中后期,剩余油分布零散,开始寻找剩余油分布的有利地带,因此,微型构造也成为精细油藏描述的主攻方向之一。
本次利用新的油砂体数据,对所有井进行井斜、海拔及补心高校正,保证深度的可比性;其次根据构造的陡缓程度,确定合适的等值间距,反映局部构造差异。根据周期性数学原理(D=L×tgθ;D 微构造等间距,m;L 最终经济极限井网井距,m;θ 油藏地层倾角。),馆陶组、东营组等值线间距2m,沙河街组等值线间距5m。
按照以上要求,绘制了主力层顶面微型构造图(附图2-15~2-28,滨79、255附图36~100),微型构造可划分为正向构造、负向构造及斜面构造。正向构造包括小背斜、小鼻状构造,负向构造包括小向斜、小沟(槽),斜面构造即单斜。微型构造除了正向构造、负向构造以外,其余大部分为斜面构造。统计有正向构造186个,负向构造114个。分析微型构造的成因,尚店油田微型构造主要受两种因素控制: (1)差异压实对微型构造的影响
差异压实主要表现在微型构造与沉积微相的相关程度。馆陶组85.7%的正向构造处于边滩微相,42.9%负向构造处于天然堤微相。如馆陶组3砂层组4小层第2时间单元(Ng342)吻合程度更高,91.7%的正向构造属边滩微相,66.7%的负向构造属天然堤微相。
东营组属湖成三角洲,储层大面积分布,沉积相变化不大,如Ed51、Ed52小层河口坝
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广泛分布,Ed24小层大面积湖滩砂,沉积相与微型构造的吻合程度较低。但差异压实作用仍然影响,其中Ed33小层影响较大。Ed33小层66.7%的正向构造属于滨岸坝核部微相,66.7%的负向构造位于滨岸坝侧缘微相。
这是由于天然堤及滨岸坝侧缘微相泥质含量较大、层薄,容易被压实。 (2)构造趋势对微型构造的影响
主要体现在微型构造与砂层组构造的对应程度。东营组虽然与沉积微相对应关系不好,但受构造趋势影响较大。例如Ed52,83.3%正向构造与其Ed5顶面构造图的构造高点相吻合,42.9%负向构造也与其构造图的构造低点对应,东营组其它层位也类似。沙三段2砂层组2小层(沙三22或Es322)、沙四上亚段(Es4上)的微型构造几乎与其构造图的高(低)点完全对应。
馆陶组也受构造趋势的影响,但影响程度没有其它层位大。如尚6-133、尚5-7、尚7-151、尚7-31、滨73-3等井区,构造图高(低)点与微型构造图高(低)点完全对应。
总的来说,馆陶组微型构造主要受差异压实的影响,而沙河街组微型构造主要受构造趋势的控制。
(三)沉积相研究
尚店油田位于凸凹之间,受两次构造运动的影响,造成湖盆大小、水体深度及古地形等差异,因此,沉积相类型丰富。在中高含水期剩余油分布零散的状态下,沉积微相与剩余油分布的关系密切,因此,系统地进行沉积相研究及沉积微相划分是十分必要的。由于层系较多,本次仅对主力层进行沉积微相划分。
1、研究方法
(1)通过区域沉积环境分析、取心井岩心观察、室内分析化验及综合研究,建立沉积相模式。首先研究区域沉积环境,寻找宏观控制因素,其次,从岩性特征、概率曲线,C-M图、砂体韵律性、砂体形态、古生物等各个方面,提取沉积特征信息,最后,建立沉积相模式,保证沉积模式的唯一性、可靠性。
(2)利用已经建立的沉积模式,对未取心井进行沉积微相划分。
2、主力层系沉积相研究
通过区域沉积环境、岩性观察及粒度等资料分析,沙四中亚段为滨浅湖沉积,可划分
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坝中、坝缘及泥坪三个微相。
沙四上亚段为湖泊沉积环境下的生物礁亚相。本次通过岩心、岩矿薄片等资料分析,认为沙四上储层为管藻碳酸盐岩,属生物礁沉积,并且其物性在尚店油田储层中为最好的,属特高孔中渗储层。尚店油田沙四上之所以发育生物礁,是由其特定的水体环境及古地形所造成的。
沙三段总体来说属滨浅湖沉积,主力层沙三段2砂层组2小层为扇三角洲沉积。沙三上沉积时期,雨量充沛,物源充足,沙三22小层沉积了块状砂岩。岩心观察末见水上沉积,说明当时处于湖盆扩张期,沉积物进入湖泊被迅速掩埋。因此,仅划分为扇三角洲前缘及前扇三角洲两个亚相,扇三角洲前缘又进一步细分为水下河道、河道间及前缘砂体3个微相。
沙二段、沙一段滨浅湖沉积。沙一段各小层虽然沉积厚度小,但平面上非常稳定,属滨湖亚相。
东营组为破坏性湖成三角洲。东营组沉积时期,东营凹陷仍然为湖泊,由于不断接受充填,湖盆规模变小,东营组沉积末期,受东营运动的影响,地壳抬升,湖盆消亡。表现在地层上,东四、东五砂层组为一套反韵律为主“进积”沉积,划分为三角洲前缘亚相及前三角洲两个亚相,三角洲平原沉积在研究区未发现,为被剥蚀所致,东三砂层组发育滨岸坝、席状砂砂体,东二砂层组沉积了大面积湖滩砂。这些都具有“水退”、湖浪作用加强所形成的破坏性三角洲沉积特征。三角洲前缘可细分为水下河道、支流间湾、河口坝、席状砂、滨岸坝、湖滩砂等沉积微相。滨309块位于3号断层以南,与断层以北相比,东五砂层组沉积厚度突然变大,显然受断层活动有关。砂体平面形态呈扇形,纵向上有5个砂体。1、2砂体较大,5号砂体最小,剖面呈楔状,砂体由北向南逐渐减薄至尖灭。综合分析,滨309块东五砂层组为水下扇沉积,物源来自其北边的三角洲前缘砂体。
馆陶组沉积时期整个济阳坳陷大部分为河流相沉积,尚店油田也不例外。首先,具有正韵律、“泥包砂”、“二元结构”等典型的曲流河沉积特征,其次泥岩紫红色,砂体形态及粒度特征均与河流相特征相符,因此,尚店油田馆陶组属曲流河沉积,划分为河床、堤岸、废弃河道、河漫等4个亚相,每个亚相又细分为沉积微相。虽然尚店油田馆陶组属曲流河沉积,但具其特殊性:①多物源;②短流程,矿物及结构成熟度均较低;③砂体平面
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
大面积连片。
各层系单井相分析图、沉积相剖面图及沉积微相平面图详见附图2-29~2-49、滨79、255附图1~3、27~105。
(四)储层特征研究
油藏剩余油分布状态,究其内因是由于储层非均质性造成的,因此,研究储层的非均质性特征成为精细油藏描述的核心。本次充分利用取心井资料及测井解释的结果,从宏观至微观、从平面、层内至层间、从定性至定量等多层次、多方面、多角度揭示控制储层非均质的控制因素及变化规律。
1、储层物性特征
通过9口较系统取心井近千块化验分析资料分析、统计,其结果表明,沙四上亚段储层物性好,属特高孔中渗储层;沙三段、馆陶组、东营组储层物性次之,仍属特高孔、中渗储层,其中东营组物性较馆陶组好;沙四中亚段,沙一下亚段储层物性差,属高孔、中渗储层。
2、测井精细解释
本油田到目前为止,无油基泥浆取心、密闭取心及岩电实验资料,这给原始含油饱和度及剩余油饱和度的解释带来困难,无法从测井解释方面定量评价剩余油饱和度。因此,本次测井解释只求取储层的原始参数,通过数值模拟确定剩余油饱和度。
(1)测井曲线标准化
由于存在仪器类型、仪器刻度、仪器操作方式、熟练程度以及泥浆的浸泡时间长短等因素引起的系统误差,从而影响了测井资料的准确性。因此,在油藏描述的多井评价之前必须把这些初始误差减小到最低限度,以保证测井解释求取的储层参数具有较高的精度和可比性。
根据尚店油田油藏特点,采用频率分布图和邻井对比两种方法对声波时差、感应进行标准化。
(2)测井解释模式
尚店油田95%的井为常规声感系列测井,因此,本次选用常规声感系列:声波、感应等曲线,在测井理论的指导下,建立相应测井解释模式。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
如前所述,由于本油田无建立含油饱和度解释模式的资料,通过油藏条件类比,馆陶组、东营组含油饱和度公式借用孤岛油田馆陶组通过油基泥浆建立的解释模式。沙一段至沙四段含油饱和度公式借用济阳坳陷沙河街组油基泥浆取心回归的饱和度公式。通过本油田实际资料建立的参数解释模式共有9个(表2-4)。
表2-4 尚店油田不同参数测井解释模式
参数 层位 Ng~Ed 孔隙度 Es1~Es3 Es1~Es3 Es4 Ng~Ed 渗透率 Es1~Es4 Es1 Ng~Ed 含油饱和度 Es1~Es4 砂岩、灰岩 地层温度 Ng~Es4 砂岩、灰岩 岩性 砂岩 砂岩 灰岩 砂岩 砂岩 砂岩 灰岩 砂岩 解释模式 φ= 0.1029△t - 8.33 φ= 0.2155△t - 46.099 φ= 0.1924△t - 31.262 φ= 0.1492△t - 24.246 K =0.2977e0.202φ K =0.004e0.3476φ K =0.0862e0.2995φ LgSw = 0.07356LgRw – 1.0015Lgφ– 0.3729LgRt – 0.5428 LgSw = 0.06395LgRw – 0.37534Lgφ– 0.38509LgR – 0.2883 T = 0.0383H + 12.264 Rw = 3.4982 – 0.4706LnH 相关系数 0.966 0.977 0.971 0.817 0.833 0.905 0.884 0.8971 0.895 0.87 0.954 地层水电阻率 Ng~Es4 砂岩、灰岩 (3)测井多井处理
根据所建立的测井解释模式,利用曲线标准化的结果,逐井、逐点解释,逐层统计。选择合适的插值方法,绘制了主力层各参数等值图(附图2-50~2-111,滨79、255附图26~107)。
3、储层宏观非均质性 (1)隔夹层
尚店油田东四、五砂层组隔、夹层特别发育,且多集中在滨308断块,因此,滨308块东四、五砂层组成为本次研究的重点。
①夹层
A.夹层的岩石性质
通过岩心观察及测井曲线分析,尚店油田夹层类型有3种:灰质夹层、泥质夹层及物性夹层。东四砂层组灰质夹层占62.5%,物性夹层占25%,泥质夹层占12.5%;东五砂层组灰质夹层占72%,物性夹层占14.1%,泥质夹层占13.9%。因此,夹层以灰质夹层为主。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
B.夹层的发育情况
统计东四、五砂层组夹层密度及夹层频率,东四砂层组夹层密度0.09m/m,夹层频率0.17个/米,厚度0.2~0.8m,平均0.33m;东五砂层组夹层密度0.26m/m,夹层频率0.3个/米,厚度0.2~1.0m,平均0.46m。因此,东五砂层组夹层确实很发育,东四砂层组夹层次之。从平面看,东五砂层组夹层密度(频率)自西北向东南减少,而东四砂层组自西北向东南略有增加(附图2-112~2-113)。
②隔层
A.隔层的岩石性质
与夹层一样,隔层的岩性有3种类型:灰质隔层、泥质隔层及物性隔层。隔层岩性以灰质隔层为主:东四砂层组灰质隔层53.5%,泥质隔层26.8%,物性隔层19.7%;东五砂层组灰质隔层61.8%,泥质隔层25.2%,物性隔层13%。
B.隔层的分布情况
通过研究,在剖面上东四、五砂层组共有9套隔层,除Ed521、Ed522时间单元之间有隔层外,其余隔层均属于小层之间的隔层。在西北部,隔层厚度薄,甚至上下层连通,向东南隔层厚度增加,分布稳定,如Ed43~Ed51小层隔层,Ed51~Ed52小层隔层(附图2-114~2-118)。这主要是由于物源来自凸起,向东南砂体尖灭,逐渐过渡到前三角洲泥岩。隔层厚度变化较大(0.2~8m),一般0.5~2.0m,砂层组之间的厚度较大。
③滨308块东四、东五砂层组隔、夹层成因分析
尚店油田东四、五砂层组隔、夹层在滨308块较发育,且以灰质成分为主,这是由于,物源和水体环境影响。从薄片分析中(尚4-23、滨512井)见碳酸盐岩块及喷发岩岩块,因此,它的沉积物来自中生界及新生界碳酸盐岩地层(沙四上亚段、沙一下亚段);其水体环境靠近凸起,水体较浅,水温较高,钙质成分容易凝集,形成灰质砂岩、灰质泥岩等。
(2)储层平面非均质性
从砂体几何形态、储层物性参数平面变化等方面,研究储层平面非均质性。相对而言,馆陶组河流相储层,平面非均质性最强;沙四上亚段生物礁平面非均质性次之;东营组三角洲沉积、沙三22小层扇三角洲沉积储层平面非均质性较弱,其中湖滩砂砂体平面非均质性最弱。
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(3)层内非均质性 ①层内韵律性
尚店油田储层小于2m的薄层较多,难以区分出韵律性,故将其称之为均质段。归纳纵向上沉积粒序变化,将韵律性分为均质段、正韵律、反韵律及复合韵律。从统计结果可以得出,由于薄层较多,故各层均质段占的比例最大。除均质段外,馆陶组正韵律占43.4%,反韵律占10.6%,复合韵律仅占1.2%;东营组反韵律占38.4%,正韵律占9.4%,复合韵律占3.6%;沙二段正韵律27.6%,反韵律16.8%,复合韵律4.1%;沙三段正韵律18.0%,反韵律25.7%,复合韵律6.0%,其中,沙三22小层反韵律占71.0%,正韵律4.0%,复合韵律16.1%;沙四中亚段正韵律32.6%,反韵律7.4%,复合韵律1.6%。因此,统计结果与沉积相是相吻合的。 ②层内非均质模式
实际研究中发现,纵向上粒序及渗透率变化是相当复杂的,很少出现自下向上逐渐变高或变低,只不过总体上有这种趋势而已。如边滩中的滩脊总的趋势是正韵律,可进一步划分为:向上的均匀变差型、向上快速变差型、相对均匀型等。通过细致分析,总结了尚店油田不同相带层内非均质模式共47种(滨79、255附图4)。
为了更好地描述层内非均质性特征,根据层内渗透率变异系数确定分类标准:
Vk≧1 层内非均质性极强 0.7≦Vk<1 层内非均质性强 0.5≦Vk<0.7 层内非均质性中等 Vk<0.5 层内非均质性弱
统计不同层位、不同相带层内非均质性参数,其结果表明生物礁、扇三角洲、水下扇储层层内非均质性极强;河口坝、边滩层内非均质性强;滨岸坝、天然堤、决口扇、废弃河道层内非均质性中等;席状砂、湖滩砂层内非均质性弱。
(4)储层综合评价
一个储层参数只能从一个方面反映储层的特性,要全面、科学地评价一个储层,反映它们各层之间差异程度,显然根据一个个相对独立的参数进行评价是不严谨的,必须采用多项参数对储层进行综合评价。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
①参数的选取
开发阶段储层参数一般包括:有效厚度、砂层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、砂体面积、钻遇率及渗透率变异系数等。根据尚店油田的实际情况,选择如下参数: 砂层厚度:反映储层在纵向上的发育情况; 孔隙度:反映储层的储集能力; 渗透率:反映储层的渗流能力;
渗透率变异系数:反映层内非均质特征; 钻遇率:反映砂体在平面上的分布情况。 ②参数权重的确定
参数的权重,反映该参数的重要程度。综合评价的目的是储层分类,确定层间差异,因此,变化大的参数权数应大。求各参数变异系数,参数变异系数除以各参数变异系数的和即为该参数的权。
n
Wi?Vi/?Vii?1
Wi:第i参数的权 i=1…..n
Vi:第i参数的变异系数 ③参数标准化
各个参数的单位及变化范围不一,需要对参数进行标准化。最简单的办法是将其转化成0~1之间的数。对于参数愈大,反映储层参数愈好的参数,标准化公式为:
Ei?XiXmax
Ei:第i个参数的标准化值
Xi:第i个参数的实际值 Xmax:参数的最大值
对于参数愈小,反映储层参数愈好的参数(如变异系数、泥质含量等)其公式为:
Ei?Xmax?XiX
max 15
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④综合评价值确定及分类结果
N 评价值
M??i?1EiWi
Ei:第i个参数标准化值 Wi:第i个参数的权重
在计算综合评价值的基础上,再对储层进行分类,分类标准为: 一类:M≥0.7
二类:0.5≤M<0.7 三类:M<0.5
按照以上标准分类,一类储层有:Ng23、Ng34、Ed24、Ed51、Ed52、Es32及Es4上,详见表2-5。
表中评价值可以精确反映各层之间的层间差异,做到了定量化。计算各层位综合评价值的平均值及标准偏差表2-6。
从表中可以看出,沙三段层间非均质性极强,馆陶组层间非均质性强,东营组层间非均质性中等,沙一下亚段、沙四中亚段层间非均质性弱。
4、储层微观非均质性 (1)孔隙类型
岩矿薄片及电镜分析表明,馆陶组、东营组及沙三段砂岩储层粒间孔发育,支撑方式为颗粒,胶结方式以接-孔式为主,孔隙有堵塞物。沙三段储层电镜分析见孔隙中分布蠕虫状高岭石、铁白云石及硅质胶结物,喉道直径1-14μm,微孔隙直径1-19μm。 沙一段生物灰岩,储层粒间溶孔、生物溶孔均不发育。
沙四上储层为管藻生物礁,孔隙类型为粒间溶孔、生物溶孔,且均发育,达8~20%。粒间溶孔孔径0.1-0.5mm,生物溶孔孔径0.05-0.08mm。
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表2-5 尚店油田储层综合评价表
层位123451234123412345612341231234512345+6789101112储层厚度X12.22.46.84.13.71.62.11.94.51.22.31.72.41.51.91.53.61.71.31.71.62.22.52.93.32.145.43.543.70.90.91.41.11.10.91.31.81.62.42.43.22.820.214.22.62.222.92.52.52.32.52.62.722.22.3E10.3240.3531.0000.6030.5440.2350.3090.2790.6620.2220.4260.3150.4440.2780.3520.2780.6670.3150.2410.3150.2960.4070.4630.5370.6110.3890.7411.0000.6480.7410.6850.0450.0450.0690.0540.0540.0450.0640.0890.0790.1190.1190.1580.1391.0000.7030.1290.1090.0990.1440.1240.1240.1140.1240.1290.1340.0990.1090.114孔隙度X232.332.131.331.933.332.230.631.731.429.328.327.830.328.324.329.131.129.430.330.432.430.331.130.930.429.131.332292728.118.825.722.41918.523.328.223.621.818.120.524.125.430.127.723.323.123.123.824.224.926.525.726.62726.526.225.4E20.9700.9640.9400.9581.0000.9670.9190.9520.9430.9040.8730.8580.9350.8730.7500.8980.9600.9070.9350.9381.0000.9350.9600.9540.9380.8980.9660.9880.8950.8330.8670.6250.8540.7440.6310.6150.7740.9370.7840.7240.6010.6810.8010.8441.0000.9200.7740.7670.7670.7910.8040.8270.8800.8540.8840.8970.8800.8700.844渗透率X3308291243315447332247277266183118144194169682032161932102263432652512612581853693722101292115565707559605567100120125606656812757139212187996611816214225311919911588E30.6890.6520.5440.7061.0000.7420.5540.6210.5960.4920.3170.3880.5210.4560.1820.5460.5830.5190.5660.6080.9240.7140.6760.7010.6940.4970.9941.0000.5640.3460.5660.0680.0800.0860.0920.0730.0740.0680.0820.1230.1480.1540.7460.8081.0000.9320.1710.2620.2300.1220.0810.1450.1990.1750.3120.1460.2450.1410.109渗透率变异系数X40.720.570.580.830.990.820.60.490.540.390.420.540.360.50.540.50.340.60.50.450.480.60.460.510.670.610.860.780.790.680.891.651.472.041.831.671.541.151.451.51.681.571.621.391.431.711.140.940.871.350.860.960.980.960.970.870.820.840.83E40.2730.4240.4140.1620.0000.1720.3940.5050.4550.5620.5280.3930.5960.4380.3930.4380.6180.3260.4380.4940.4610.3260.4830.4270.2470.3150.0340.1240.1120.2360.0000.1910.2790.0000.1030.1810.2450.4360.2890.2650.1760.2300.2060.3190.2990.1620.4410.5390.5740.3380.5780.5290.5200.5290.5250.5740.5980.5880.593钻遇率X533.741.39773.893.821.267.24484.651.791.263.98730.974.460.99664.159.489.986.668.19485.385.174.690.890.468.150.444.969.295.797.496.19789.75085.879.492.981.778.969.885.996.466.158.355.672.763.365.863.972.570.88692.793.392.9E50.3590.4401.0340.7871.0000.2260.7160.4690.9020.5691.0040.7040.9580.3400.8190.6711.0570.7060.6540.9900.9540.7501.0350.9390.9370.8221.0000.9960.7500.5550.4940.7100.9831.0000.9870.9960.9210.5130.8810.8150.9540.8390.8100.7170.8820.9900.6790.5990.5710.7460.6500.6760.6560.7440.7270.8830.9520.9580.954综合评价值储层分类M2馆陶组312东营组345沙一下沙三沙二121231231234123沙四上12沙四中340.460.510.790.610.700.400.520.500.700.450.530.450.600.430.410.490.700.470.480.560.630.550.630.630.610.490.700.780.530.510.480.210.290.220.230.240.260.290.290.270.270.280.500.500.810.700.340.370.360.310.350.360.370.370.410.400.420.400.3932121322132323331332222223112233333333333322113333333333333(2)孔喉特征
利用压汞资料,研究了储层孔喉结构特征,通过研究分析表明,尚店油田储层孔喉结构具有以下特征:
①孔喉小,最大孔喉半径小于15μm,平均孔喉半径均小于5μm,孔喉半径中值小
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于3μm。
②孔喉分选性差,孔喉变异系数大于0.7,均质系数小于0.4。
③不同沉积相,孔喉结构存在差异。河口坝核部物性好,孔喉半径大,孔喉非均质性弱,毛管压力曲线低、平坦;河口坝侧缘物性较好,孔喉半径小,孔喉非均质性强,毛管压力曲线较低、较平坦;滨岸坝侧缘物性较差,孔喉半径较小,孔喉非均质性较强,毛管 压力曲线较高、较陡。
表2 -6 储层评价分析表 层位 项目 综合评价值 馆陶组 东营组 沙一下亚段 沙二段 沙三段 沙四上亚段 沙四中亚段 0.37 0.03 0.57 0.55 0.26 0.5 0.77 0.7 / 0.16 / 综合评价值标准差 0.12 0.09 0.03 宏观储层参数只是表明储层的物性好坏,微观储层参数才能揭示储层的本质。通过对储层宏观参数及微观参数的对比分析,认为造成尚店油田储层高孔隙、中渗透的原因主要是:粒间孔及溶蚀孔发育,导致孔隙度高;但孔喉有堵塞物,部分孔隙为后期的杂基堵塞,颗粒表面分布硅质胶结物,这样孔隙连通性较差,导致渗透率降低。
(五)流体性质及变化规律研究
油藏由储层格架和储集流体组成,流体性质对油藏开发的影响较大。流体模型研究的整体思路是:①利用试油及投产初期试采资料,研究原油性质、天然气性质及地层水性质;②利用投产资料,研究原油性质在平面、垂向上的变化情况以及随注水开发而发生的变化。
1、流体性质 (1) 原油性质
统计尚店油田试油资料及投产初期的试采资料,地面原油密度0.7632 g/cm3(滨254井Es4中)~0.9891g/cm3(滨285井Es1下);地面原油粘度6.19mPa.s(滨283井Es4中)~9052 mPa.s(滨274井Es4中);凝固点-22°C(滨254井Es4中)~30°C(滨268井Es4上)。
按含油层系统计,相对而言,沙四上亚段、沙三段原油性质好,沙二段、沙四中亚段原油性质较好,馆陶组、东营组次之,沙一下亚段原油性质差。
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(2)天然气性质
尚店油田除西部馆陶组上部及滨255断块区沙三段、沙四中亚段有气层外,其它层系均为溶解气,天然气组份以甲烷为主。各层差别不大,甲烷含量平均82.01%(滨30断块沙四上)~94.09%(馆陶组),二氧化碳加硫化氢含量平均1.2%(馆陶组)~11.16%(滨30断块沙四上亚段),密度0.6003(馆陶组)~0.7234(30断块沙四上亚段)。滨30断块沙四上亚段甲烷含量最低,二氧化碳加硫化氢含量最高,密度最大;馆陶组甲烷含量最高,密度最小。
(3)地层水性质
尚店油田地层水以CaCl2水型为主,沙三段及以下兼有NaHCo3水型。地层水矿化度自上而下逐渐增加,总矿化度19141.8~58760.4mg/l。
2、原油性质分布情况
统计含水率40%时的原油性质分布情况(附图2-119~2-124,滨79、255附图18~25),分析表明,在平面上,原油性质分布具有两个显著特征:①构造高部位原油密度、粘度低,而构造低部位原油密度、粘度高;②油水界面、断层附近原油密度、粘度高。分析原因,主要是由于:①原油的垂向分异作用;②地层水的氧化作用。断层附近地层水活跃,油水界面更是受到地层水的影响。
在垂向上,同一油藏随着深度的增加,原油密度、粘度增高,但不同油藏其数据分布范围、变化斜率不同。尚一区Ng2~Ed3,原油密度、粘度垂向变化斜率低;Ed4、Ed5垂向变化斜率较高;滨30、73块Es3~Es4上原油密度垂向变化斜率低,而原油粘度垂向变化斜率高。
3、原油性质随注水开发的变化
分析不同含水阶段的原油性质,结果表明,随着注水开发时间的增加,原油性质变差,原油密度、粘度均变高。如滨258井于1969年12月开始投产,投产初期地面原油密度0.8981g/cm3,粘度37.3mPa.s,随着注水开发,原油密度、粘度上下波动,总的趋势是原油性质变差,至1996年12月,地面原油密度0.9242g/cm3,粘度138mPa.s。
(六)油藏综合模型研究
油藏地质研究的最终目标是油藏,确定油藏的分布情况、油藏的控制因素及油藏类型、
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
储量计算、主力层系划分等是油藏模型研究的主要内容。
1、油层分布特点 (1)油层平面分布特点
沙四中亚段油层主要分布在滨79、滨255块,沙三段油层分布在滨30、滨73及滨255块;沙二段油层分布在滨522、滨308及滨510块;沙一下亚段油层主要分布在滨308、滨522块;东营组油层分布在西部高部位,主要集中在滨308块,滨522、滨309块零星分布;馆陶组油层大面积分布(除滨79、滨255块)。 (2)油层纵向分布特点
油层单层厚度小:馆陶组单层有效厚度平均2.1m,东营组2.8m,沙一下亚段1.4m,沙二段3.4m,沙三段5.1m,沙四上亚段5m,沙四中亚段2.1m。
主力层厚度较大:通过油层分类,尚店油田共划分主力层13个:Ng23 、4、5、Ng34、Ed24、Ed33、Ed51、2、Es32、Es4上、Es4中21、Es4中22、Es4中23。馆陶组除Ng25小层平均有效厚度1.8m,低于馆陶组平均有效厚度2.1m外,其余均大于平均有效厚度。
连通性差异大:馆陶组属河流相沉积,除主力层连通性较好外,其它层均较差。沙一下亚段储层分布较广,但由于岩性变化,油层连通性较差。东营组、沙二段、沙三段、沙四上亚段、沙四中亚段油层连通性较好,其中沙三2砂层组连通性最好。
2、油水关系及油藏类型
尚店油田含油层系多,油水关系复杂。除滨30断块沙三2与沙四上具有统一的油水界面外,其它层系均无统一的油水界面。其它各小层具有不同的油水界面,并且同一小层的不同区块油水界面也不相同。
从油藏剖面图(附图2-125~2-128,滨79、255附图9~12)及小层平面图可以看出,尚店油田油藏控制因素很多,如滨30块沙三2砂层组,首先,受构造控制,油气分布构造高部位,油水界面1470m,断层具有封隔作用;其次,岩性变化影响油水分布,其西部为岩性控制;其东北部地层超覆影响储层及油气圈闭。储层厚度大,平均厚度近30m,因此,油藏类型属于地层超覆岩性构造块状油藏。
按圈闭类型分类,可划分为构造油藏、岩性油藏、地层不整合油藏、地层超覆油藏及生物礁残丘油藏。馆陶组主力层(Ng23、4、5、Ng34小层)、沙二段、沙三2砂层组滨30
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
块、沙四中亚段滨79块为构造油藏,馆陶组非主力层、Ed26小层、沙一下亚段、沙三
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砂层组、沙三2砂层组滨255块、沙四中亚段(除滨79块)为岩性油藏,东营组(除Ed26小层)各小层为地层不整合油藏,沙三2砂层组滨73块为构造地层超覆油藏,沙四上亚段滨30断块为生物礁残丘油藏。
按油层形态分类,滨30块沙三2砂层组、沙四上亚段为块状油藏,其余均为层状油藏。
按边、底水分类,滨30块沙三2砂层组、沙四上亚段为底水油藏,其余均为边水油藏。
按岩性分类,沙一下亚段1~11小层、沙四上亚段为碳酸盐岩油藏,其余均为砂岩油藏。
3、储量计算 (1)含油面积
在精细地层对比、构造精细解释的基础上,搞清楚了油水关系,按照含油面积圈定原则,绘制了各小层含油面积图(小层平面图)。
(2)有效厚度
充分利用尚店油田取心井的岩心、化验分析及试油资料,研究“四性”关系,根据不同的储层类型,建立了相应的岩性、含油性、物性及电性标准(表2-7、2-8),为准确确定有效厚度奠定了坚实的基础。
表2-7 尚店油田有效厚度物性下限表
物性下限 含油性下限 岩性 孔隙度(%) 渗透率10-3um2 油浸 油浸 油浸 油浸
砂岩 灰岩 砂岩 砂岩 28 19 18 17 95 35 16 16 层位 Ng~Ed Es1 Es2~Es3 Es4 21
尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
表2-8 尚店油田电性标准表
层位 Ng~Ed Es1 Es2~Es4 岩性 砂岩 生物 灰岩 砂岩 油层 Rt ≥ 4.5Ω·m 水层 Rt < 4.5Ω·m 干层 △t<275μs/m △t<310μs/m Rt ≥ 5 Ω·m Rt < 5 Ω·m △t>275μs/m Rt ≥ 5~6 Ω·m Rt < 5~6 Ω·m △t>310μs/m 实际上,油藏地质情况十分复杂,测井信息具有多解性,因此,确定单井油层有效厚度时,必须充分了解油田的地质特征及水淹状况,以有效厚度标准为依据,综合确定油层有效厚度。主要体现在以下两个方面:
①原解释油层,改为油水同层
如滨256井5号层,1467.0-1472.8m,5.8m/1层,自喷,日油6.7t,气582 m3,水37.6 m3,本井处在油藏的低部位已接近油水界面、电性也较邻井低,结合试采资料,解释结果进行改变。这样的情况共计26口井31层。 ②水淹层有效厚度恢复
油田已进入开发后期,部分层已被水淹,油层的物理性质将发生一系列的变化,其有效厚度应进行恢复。原则上,油水界面以上井,依据开发动态资料及周围邻井进行对比相结合综合分析,恢复有效厚度。如尚48-8井17号层(1174.6-1181.0m)解释为水淹层,6.4m/1层,抽φ56,日油9.3t,日水12.4m3,本井位于油藏的中部在油水界面以上,综合考虑给予恢复有效厚度。类似这种情况共恢复38口井135层的有效厚度。
本次储量计算由于井网密度较大,分布较均匀,有效厚度取各含油砂体含油面积内油层有效厚度的井点算数平均值。
(3)储量参数的确定
由于井网密度较大,孔隙度、含油饱和度选值采用各小层井点权衡值。经过压缩校正,孔隙度馆陶组、东营组校正量为-2%,沙河街组校正量为-1%;含油饱和度馆陶组、东营组校正量为-3%,沙河街组校正量为-2%。将试油资料分层位统计,采用地面原油密度平均值作为储量计算选值。原油体积系数查用尚店油田高压物性资料建立的“尚店油田地面原油密度与原油体积系数关系图版”,求得原油体积系数作为储量计算选值。沙一段因地
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
面原油密度与1987年一致,故沿用1987年沙一段选值。
(4)储量计算
本次储量计算,充分利用储层细分对比的结果,纵向上以小层为单元,平面以油砂体为计算单元,共51个小层、401个油砂体。
利用容积法计算石油地质储量,含油面积23.4km2,探明石油地质储量5264×104t。 与2002年前储量计算结果(工区范围)相比,含油面积增加1.64km2,储量增加266×104t(表2-9)。储量变化主要是由于含油面积增加,使得储量增加317×104t,其它参数变化较小。含油面积变化是由于钻井资料增加,使得含油边界更加可靠。总的来说,沙三段含油面积减少1.74km2,沙二段、东一砂层组略有减少,其它层位含油面积增加。
表2-9 尚店油田精细油藏前后储量对比表(工区范围内) 面积厚度孔隙度饱和度原油密度参数体积系数23 kmm%%g/cm储量4×10t49985264266
2002年前2002年参数增量储量增量2223.641.6437214.414.1-0.3-10929.629.1-0.5-886261-1-840.930.9380.008441.081.053-0.0271314、油层综合评价 (1)含油层系评价
尚店油田共有7套含油层系,各层系含油面积及储量详见表2-10。馆陶组、东营组、沙三段、沙四中亚段储量均大于1000×104t,因此,为尚店油田的主要含油层系,占总储量的92.3%;沙一下亚段、沙二段、沙四上亚段储量均小于200×104t,占总储量的7.7%,为尚店油田的次要含油层系。
表2-10 尚店油田含油层系评价表
面积层 位km馆陶组2厚度孔隙度含油饱和度X584963706262地面原油密度g/cm3体积系数单位体积储量×10t/km.m42地质储量×10t1278.01393.8183.480.01083.9143.41101.34含油层系分类系分类m5.79.13.64.18.18.510.0031272832232513.819.294.261.277.211.217.860.9490.9460.9640.9340.9180.9250.9371.0221.0311.041.0631.1071.0881.05516.316.512.115.518.512.113.7主要主要次要次要主要次要主要
东营组沙一下沙二沙三沙四上沙四中 23
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(2)小层评价 ①分类标准
根据尚店油田实际情况,小层分类标准为:
Ⅰ类小层:储量大于或等于100×104t,且储量丰度大于或等于35×104t/km2; Ⅱ类小层:储量大于100×104t,且储量丰度小于35×104t/km2;或者储量介于
50~100×104t;
Ⅲ类小层:储量小于50×104t。 ②分类结果
根据以上标准,划分Ⅰ类小层15个(Ng23、4、5、Ng34、Ed24、33、51、2、Es32、Es4上、Es4中21、2、3、31、2);Ⅱ类小层13个;Ⅲ类小层23个(表2-11)。Ⅰ类小层为工区的主力小层。
表2-11 尚店油田小层分类评价表
类别小 层Ng23、4、5、34占计算单占总储量个数元的比例储量(×104t)比例(%)(%)1529.43559.768ⅠEd24、33、51、2Es32、Es4上、Es4中21、2、3、31、2Ng32、3ⅡEd31、4、41、2、53Es1下12、Es2、Es31、Es4中12、3、33Ng21、2、311325.51191.223
ⅢEd12、3、4、22、3、5、6、32、43、54、5Es1下3、4、5+6、7、9、10、11Es4中11、342345.1512.910三、剩余油分布研究
(一)开发状况分析及效果评价 1、开发历程与现状
尚店油田自1969年投入开发以来,已有32年开发历史,按照综合含水率变化,大致可分为以下三个开发阶段(表3-1、附图3-1):
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
表3-1尚店油田开发历程表
阶段末状况 油井数 口 水井数 口 含 单井单井采出采油 阶段 水 日产 日注 程度 速度 产油量 率 % % 104t 低含水开发阶段 (1969.9-1974.12) 中含水开发阶段 (1974.12-1984.6) 高含水开发阶段 (1984.6-2001.12) 阶段划分 阶段 生产 特征 总井数 开井数 总井数 开井数 t/d m3/d % 33 28 23 24.0 0.81 0.22 42.0 地层压降大,产量下降快 57 47 9 6 地层压力上18 254 56.9 2.79 0.58 132.675 升,产量上升 历经稳产期后88 85.1 15.56 0.37 144.293 产量快速下降 287 132 118 62 4 (1)低含水开发阶段(1969年9月——1974年12月)
尚店油田从1969年9月开始,滨30块、滨79块、滨255块先后正式投入开发。阶段内利用天然能量开发,单井日产水平约20t/d左右,油田基本无无水采油期,综合含水率逐步上升至20%。该阶段末油井33口,开井28口,单井日油23t/d,采油速度0.22%,综合含水24.0%,阶段累计采油42.0×104t,采出程度0.81%。
(2)中含水开发阶段(1974年12月——1984年6月)
油田在1975年与1976年期间采取了增产措施,产量有较大幅度提高,含水率上升也比较快。1976年2月油田达到最高日产水平,日产油1213t/d,采油速度0.9%。但油田地层压力急剧下降,总压降在1977年初达5MPa以上,日产油水平最低降至1977年6月的352t/d,采油速度0.22%。1977年6月开始在滨30块等断块实施注水方案,地层压力逐步恢复,日产水平逐步提高。该阶段末油井总数57口,开井47口,水井总数9口,开井6口,平均单井日产油18t/d,综合含水56.9%,累计采油1138.7×104t,采出程度2.79%。
(3)高含水开发阶段(1984年6月-2002年12月)
该阶段初期,为进一步改善开发效果,对油田井网实施加密调整优化工作,新钻一批油井和注水井,年注水量、产油量、产水量大幅度提高,提高了采油速度,使单井日产达到12t/d,采油速度0.87%。
1986年对尚未动用的Ng-Ed组油层特点和开发难点进行充分论证后,采用早期注水及配套的防砂工艺技术进行开发,平均单井日产油能力10t/d,新建年产能22×104t,全油田采油速度提高到1%,全油田产量上升,稳产形势变好。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
1989年~1995年,油田进行了注采系统全面强化调整,期间新钻油水井120多口。调整后,油田开发规模进一步扩大,产能进一步提高,于1992年度达到历史最高年采油量58.8×104t。
1995年以后,油田产量迅速下降,由1995年年产油47.9×104t降至2001年年产量21.8×104t,阶段年产油量下降54.5%,油田产量递减较快,稳产难度加大。2001年12月平均单井日油能力4t/d,采油速度仅为0.37%。
目前,尚店油田工区内有滨30块、滨79块、滨255块等14个区块单元。为了课题精细研究的需要,对各单元的边界及主要产层进行了详细的界定工作。尚店油田各单元平面位置是根据各单元油水井在平面上的分布范围结合断层及含油边界确定(附图3-2)。各单元主要生产层位确定的依据是各单元生产各个小层的井层的数目所占单元总生产井层数目的比例(表3-2)。
表3-2尚店油田分单元生产层位井层数目统计表
小层 单元 主要生产层总计 位 Ng2 Ng3 Ed1 Ed2 Ed3 合计 Ed4 Ed5 合计 Es1 Es2 Es3 Es4s Es4z 合计 94 17 119 266 9 21 30 4 1 2 9 7 2.3 7 16.3 303 Ng2-Ed3 Ed4-5 Es 数目 36 馆二东三 Ng2-Ed3 比例 11.9 31.0 5.6 39.3 87.8 3.0 6.9 9.9 1.3 0.3 0.7 3 7 34 2 2 7 9 43 Ng2-Ed3 7.0 16.3 79.1 4.7 4.7 16.3 26 34 3 数目 9 15 尚南西部 比例 20.9 34.9 数目 86 111 一区外围 比例 21.1 27.2 66 42 305 15 11 22 77 408 Ng2-Ed3 16.2 10.3 74.8 3.7 2.7 6.4 8.3 0.7 2.2 2.2 5.4 18.9 数目 12 19 2 23 14 70 1 7 8 6 1 4 7 17 35 113 Ng2-Ed3 尚南东部 Es 比例 10.6 16.8 1.8 20.4 12.4 61.9 0.9 6.2 7.1 5.3 0.9 3.5 6.2 15.0 31.0 数目 东四 比例 数目 尚南中部 比例 数目 滨30 比例 1.8 1.8 41.1 35.7 21.4 98.2 1 16.5 16.5 63.7 19.8 83.5 4 4 9 3 20 15 15 58 18 76 91 Ed4-5 12 129 141 31 11 54 199 Ed4-5 5.5 27.1 2.0 2.0 6.0 64.8 70.9 15.6 4.5 1.5 1 23 12 55 56 Es
在单元边界及主要生产层位确定的基础上,为了便于研究,主要根据单元平面分布的
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
连续性对尚店油田原开发单元进行了小的调整组合,结果见表3-3。
表3-3尚店油田单元代码对照及井数统计表
序 号 新划 区块 单元 单元名称 滨308块沙一废 滨308块沙一生 东四 馆二东三 1 一区 东四 馆二东三废 馆二东三生 尚南西部 尚南西部废 尚南西部生 尚南中部 滨522 尚南中部废 尚南中部生 滨522块 小计 尚一区外围 2 一区外围 尚南东部 尚一区外围废 尚一区外围生 尚南东部废 尚南东部生 小计 滨30 小计 滨73 滨30块废 滨30块生 滨73块 滨73块 小计 滨79 5 滨79 滨314 滨79块小计废 滨79块小计生 滨314块沙四 小计 滨255 6 滨255 滨296 滨255块废 滨255块生 滨296块 小计 合计 总井数:457 单元 代码 SDE5 SDSI SDSC SDF4 SDST SDF1 SDSK SDF2 SDSL SDCI SDF5 SDS1 SDF3 SDSM SDE4 SDSA SD73 SDSG SDE3 SDSB SDSD SDE2 SDSF SDPZ 油井数 水井数 主要生产层位 总井 转水井 总井 油井转注 3 8 30 2 54 3 5 6 52 12 175 23 43 7 8 81 6 40 46 6 9 15 6 53 2 61 1 23 8 32 410 1 9 15 3 17 3 48 13 2 15 2 2 0 13 2 15 7 7 109 1 5 10 18 1 2 18 4 59 16 2 18 11 11 2 2 4 24 28 3 9 1 13 133 1 9 15 1 2 17 3 48 13 2 15 2 2 0 2 13 15 1 6 7 109 Es Es Es Es Es Es Ng2-Ed3 Es Ng2-Ed3 Ed5 Ng2-Ed3 Ed4 Ng2-Ed3 Es 滨308 3 滨30 4 滨73 将尚店油田组合为6个开发区块,将原来的尚南一区的开发单元(除尚南东部)作为尚店一区,原尚南一区外围单元及尚南东部单元作为一区外围,滨255与滨296开发单元作为滨255块,其它开发单元各作为一个开发区块,有滨30、滨73、滨79。重新组合后的开发区块将区块单元的平面分布、主要层系和开发单元的动态历史数据有机结合起来,
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
为后期研究理顺了区块单元空间分布和动态资料的关系。
统计2002年12月尚店油田各开发单元开发现状,尚店工区目前油井总数293口,开井142口,水井总数120口,开井数57口,单井日油2.9t/d,综合含水率86.9%,累计产油量856.5×104t,累计产水量2358.4×104m3,采出程度16.7%,单井日注水平6.9m3/d,累计注水量4000.6×104m3,累积注采比1.23。各开发单元的开发现状数据见表3-4。
表3-4尚店油田开发现状表(2002-12)
油井数,口 总 区块 单元 井 数 尚南西部 尚南中部 东四 一区 馆二东三 滨308块 滨522块 小计 一区外围 一区 尚南东部 外围 小计 滨30 滨73 滨79 滨30块 滨73块 滨79块 滨255块 滨255 滨296块 小计 尚店总计 井 数 井 数 井 t/d m3/d 数 % 104t 104m3 104m3 % 104m3 f 开 水井数,口 单井 单井 含水 总 开 日油 日注 率 油 水 水 程度 亏空 注采比 累产 累产 累注 采出 累积 累积 36 4 19 37 10 8 114 48 23 71 37 8 40 15 8 23 293 22 0 9 20 4 7 62 17 15 32 14 1 22 7 4 11 142 17 3 8 16 5 3 52 17 4 21 11 2 22 11 1 12 120 10 2.9 37.2 76.6 1 18.1 95.2 114.3 225.8 5.4 41.0 54.4 15.8 9.6 6.3 66.2 13.2 80.6 29.9 9.5 16.0 10.0 10.5 6.8 15.0 3.3 6.5 3.7 34.6 27.4 39.2 1.0 42.4 23.7 67.8 -0.2 33.7 -7.0 -4.4 -11.3 134.2 43.7 1.04 1.06 0.72 0.93 0.03 1.11 0.69 1.19 0.99 1.16 1.24 0.87 1.55 1.41 0.35 1.38 1.23 5 4.4 23.9 80.1 6 2.6 22.1 81.8 0 2.8 64.5 78.3 127.2 50.8 5.6 1.7 18.1 2 2.3 29.1 70.5 24 2.9 29.2 78.3 221.4 321.4 466.5 8 3.5 27.7 63.3 3 5.5 17.8 56.1 11 4.5 25.0 59.4 38.1 11.4 49.5 55.8 114.9 4.2 16.3 60.0 131.2 7 1.2 0.1 95.3 311.3 1230.0 1992.3 1 5.1 0.0 84.0 29.8 148.6 160.5 9 1.3 0.1 81.2 146.1 297.2 737.3 4 2.8 0.1 92.6 1 5.8 0.1 68.6 5 3.9 0.1 88.6 19.1 -119.1 -192.4 10.3 -49.2 30.4 93.1 404.8 732.6 5.4 10.6 6.0 17.3 16.7 98.5 415.4 738.6 57 2.9 6.9 86.9 856.5 2358.4 4000.6 28
尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
2、开发状况分析 (1)储量动用状况分析 ①油砂体储量动用程度
根据油田各区块分单元油砂体储量是否有油井开采为标准,统计尚店油田储量动用状况(表3-5)。从统计结果看:
第一,经过30多年开发,现阶段油田储量动用程度总体较高。各单元油砂体动用比例在40.0~66.7%范围内,储量动用程度70.5~97.1%范围内。
第二,油砂体动用比例与储量动用比例没有明显的正比例关系。各区块或单元50%左右的油砂体动用比例就达到了80%左右的储量动用程度,全油田总计51.5%的油砂体动用比例就达到了86.6%的储量动用程度,说明动用储量主要来自较大油砂体,未动用油砂体数目约占总砂体数目的50%,但储量较小、动用难度较大。
表3-5 尚店油田分单元砂体储量动用状况统计表
砂体统计 动用 区块 单元 总数 数目 个 个 馆二东三 尚南西部 东四 一区 尚南中部 滨522 滨308 小计 尚南东部 一区 一区外围 外围 小计 滨30 滨73 滨79 滨30 滨73 滨79 124 35 19 21 41 454 55 14 8 19 25 234 44.4 40.0 42.1 90.5 61.0 51.5 69 21 11 2 16 220 55.6 60.0 57.9 9.5 39.0 48.5 1322.4 899.5 107.3 825.5 638.3 5263.8 1115.8 782.3 86.3 763.3 508.6 4559.3 84.4 87.0 80.4 92.5 79.7 86.6 206.6 117.2 21.1 62.2 129.7 704.5 15.6 13.0 19.6 7.5 20.3 13.4 98 43 43.9 55 56.1 1148.8 983.8 85.6 165.0 14.4 50 21 22 61 31 29 214 26 26 14 11 29 14 19 113 12 % 52.0 66.7 50.0 47.5 45.2 65.5 52.8 46.2 个 24 7 11 32 17 10 101 14 % 48.0 33.3 50.0 52.5 54.8 34.5 47.2 53.8 545.6 56.7 256.3 318.7 142.4 151.2 1470.8 173.5 比例 数目 比例 未动用 总储量 104t 储量 104t 529.6 40.0 245.3 253.0 124.2 111.1 1303.1 131.9 比例 % 97.1 70.5 95.7 79.4 87.2 73.5 88.6 76.0 储量 104t 16.0 16.7 11.0 65.7 18.2 40.1 167.7 41.6 比例 % 2.9 29.5 4.3 20.6 12.8 26.5 11.4 24.0 储量统计 动用 未动用 滨255 滨255 尚店总计
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
②水驱动态储量
尚店油田水驱动态地质储量与容积法计算地质储量见表3-6。对比结果表明,滨30块与滨73块水驱控制程度高,储量动用程度高;一区外围由于井网相对较稀,水驱控制程度较低,储量动用程度较低;其余各区块水驱储量控制程度与区块实际储量仍有一定差距。水驱控制储量程度较低的区块储层非均质性较强,注采井网完善程度低。
表3-6 水驱动态储量测算表
单元名称 尚店一区 一区外围 滨30 滨73 滨79 滨255 尚店总计 容积法地质储量 水驱动态储量 水驱储量占地质储量比例 104t 1470.8 1321.1 899.5 108.6 825.5 638.3 5263.8 104t 949.2 171.8 823 108.1 598.6 408.3 3059 % 64.5 13.0 91.5 99.5 72.5 64.0 58.1 (2)层系及井网适应性分析 ①层系适应性分析
经全面研究尚店油田各单元层系划分现状后,认为油田各单元层系划分能够适应油田目前开发的需要,具体理由如下:
A.尚店一区发育多套含油层系,但已经根据具体单元的储层发育状况建立了三套开发层系,每套层系油层有效厚度5~12.6m,满足了开发需要。
B.尚店油田其它区块虽然具有馆陶、东营及沙河街储层,但具体到各个区块,主力小层与非主力小层发育状况分化明显,主力小层一般较发育而非主力小层零星分布,所以建立一套以主力小层为主的开发层系,就能满足开发需要。
C.油田开发已进入中后期,需根据剩余油分布状况以钻完善井、扶躺井、补孔改层、油井转注等措施,不断完善注采井网的综合调整为主。
②井网适应性分析
尚店油田各区块的井网形式、井距、井网密度指标及适应性分析认为,除一区外围,其余区块的井网密度基本能够满足目前开发需要(表3-7)。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
表3-7 尚店油田分单元经济合理井网密度测算表
含油面积 储量丰度 合理井网密度 合理井数 目前油井数 差值 区块 单元 主要层位 km2 馆二东三 Ng2-Ed3 尚南西部 Ng2-Ed3 东四 一区 尚南中部 滨522 滨308 小计 一区外围 Ng2-Ed3 一区外围 尚南东部 Ng2-Ed3 小计 滨30 滨73 滨79 滨255 滨30 滨73 滨79 滨255 尚店总计 Es Es Es Es Ed4-5 Ed5 Es Es 1.786 0.533 1.786 2.638 0.984 1.808 4.979 7.913 0.844 8.757 3.180 0.648 3.010 4.020 23.350 104t/km2 305.556 106.323 143.545 120.811 144.726 83.606 295.403 144.978 205.616 150.822 282.858 165.602 258.041 143.325 219.900 口/km2 17 10 12 10 11 8 17 12 15 12 14 12 16 10 14 口 31 5 21 27 11 15 85 91 13 103 44 8 47 31 336 口 36 4 18 36 8 10 112 48 10 58 38 8 41 24 281 口 -5 1 3 -9 3 5 -2 43 2 45 6 0 6 7 55 对一区外围井网密度较低,而目前没有加密井网开发的原因进行分析,认为是由于该区块储层胶结疏松,油井出砂严重,加密开发经济效果差,具体体现在三方面:
一是油井利用率低。油井利用率是油井开井数占油井总井数的比例,即:
油井利用率=油井开井数/油井总井数×100%
该指标反应区块内正常工作的油井所占总油井数的比例。根据历史资料分析(附图3-4),尚店一区由于油井利用率大部分时间低于50%(即有一半以上油井停产),特别是1989年全面投入开发以来油井利用率逐年降低,由76%降至目前的28%。
二是平均单井日产水平低。统计一区外围总共有81口井曾经或正在生产,这些井自开发以来,油井单井平均开发时间9.78年,而开井的时间平均单井为3.66年,开井时间占总开发时间的37.45%(即油井综合利用率37.45%)。一区外围累计产油量44.6×104t,单井日油能力4.23t/d,但平均单井日产水平仅为1.56t/d。因此较低的油井利用率导致了一区外围较低日产水平。
三是油井作业频繁,作业及管理成本高。该块虽然油井利用率较低,但较低的油井利用率仍需要频繁的作业来维持,作业及管理成本较高。
综上所述,提高该区块开发效果的出路在于提高防砂工艺水平。如果今后防砂工艺水平得到提高,在具备成熟有效的防砂技术后,可以对该块进行加密钻井完善。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
③注采对应状况
对尚店油田的注采对应状况统计结果表明,油田各区块分小层的注采对应率较低,注采不对应油水井比例大。综合分析尚店油田各区块,认为其注采对应率较低,主要原因是尚店油田断层多,断块多,小层油砂体分散,完善注采对应难度大。可以通过逐层分析油水井对应率,通过补孔改层、油井转注、水井部分层位停注、钻新井等措施进一步完善井网,提高注采对应率。
(3)能量状况分析
尚店油田是一个常压油藏,根据滨30块、滨79块、滨255块10口井原始地层压力测试资料回归分析,油田压力系数为0.95。油田投入开发以来,地层压力总体上在不断降低,注水开发后,使油田地层压力下降趋势得到缓解,部分区块地层压力得到恢复,但总体上地层压力仍较低。从以油井动液面数据、泵效数据结合部分测压资料分析油田各单元的能量状况认为:
①从开发历史看,油田地层能量在1997年以前不断下降,之后能量得到保持。 ②油田目前地层能量总体较低,需提高地层能量以改善油田开发效果。
③油田各区块单元地层能量分布不均衡。不均衡性明显体现在动液面分布的不均衡性。一方面反应了储层较强的非均质性,另一方面表明注采井网对应状况需要进一步完善。
3、开发效果评价 (1)含水上升规律评价
从油田各区块含水与采出程度关系曲线(附图3-10)可知,第一,油田各区块开发初期即见水,没有无水采油期;第二,油田投产初期含水率上升较快;第三,油田开发中后期含水上升减缓,含水率逐步接近理论值。
含水上升率是指油藏采出1%地质储量含水率上升值。各区块在采出程度小于3.5%之前,含水上升率较大,之后各区块含水上升率下降,在采出程度3.5%时,各区块含水上升率下降到0.5%以内(附图3-11a)。在采出程度大于3.5%后(附图3-11b),各区块含水上升率小于0.3%,在采出程度大于15%后,各区块含水上升率小于0.1%,并呈现继续递减趋势。
(2)注水效果评价
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综合分析与评价尚店油田各区块注水效果指标表明,滨30块、滨73块耗水量相对较低,表明开发效果较好,特别是滨30块由于油藏边底水能量较强,储层均质性好,开发初期注水利用率和存水率低,在开发中后期地层能量下降时,边部注水开发使油藏能量得以恢复并保持,注水效果明显;滨255块及一区外围地层能量较低,注水利用率、存水率较高,注水效果好,但由于油藏储层条件差,相同采出程度下耗水量大,开发效果相对较差;滨79块、尚店一区水驱指标接近油田平均水平,水驱效果也处于油田平均水平。
(3)采出程度及可采储量评价 ①各区块单元采收率评价
动态法可采储量及采收率测算结果表明,由于尚店油田各区块因储层地质条件及开发措施力度存在差异,采收率也有较大差异(表3-8、附图3-16)。
表3-8 尚店各单元水驱曲线系列方法采收率测算成果表
可采储量,104t 区块名称 单元名称 甲型 馆二东三 滨308 滨522 尚店一区 东四 尚南中部 尚南西部 小计 滨30 滨73 滨255 滨79 滨30 滨73 滨255 滨79 尚店总计 乙型 丙型 丁型 四类平均 地质储量 采收率 104t 545.6 151.2 142.4 256.3 318.7 56.7 1470.8 899.5 108.6 638.3 825.5 5263.8 % 14.3 30.4 11.3 27.5 34.5 35.1 27.4 41.6 32.8 24.0 28.1 23.7 87.8 50.2 17.9 75.4 113.4 20.1 434.9 381.8 37.6 136.9 218.0 77.4 42.3 15.9 70.8 92.9 19.7 388.9 374.0 34.0 137.9 210.8 79.4 46.2 18.3 72.5 113.0 19.9 419.3 382.7 37.0 138.3 211.6 66.5 44.9 12.5 62.9 95.0 19.9 371.6 359.9 33.9 137.7 216.9 1181.1 77.8 45.9 16.1 70.4 109.9 19.9 403.7 374.6 35.6 137.7 214.3 1245.9 1300.5 1225.5 1276.5 采收率较高的有滨30块和滨73块。滨30块Es3层平均有效厚度11m,储层非均质性弱,原油物性好,边底水能量较强,因此其水驱效果好,采收率高达41.6%;滨73块Es3层也比较发育,边底水能量较高,区块测算采收率32.8%。
采收率居中的有尚店一区、滨79和滨255块。尚店一区发育有馆陶、东营、沙河街的储层,虽然小层数目多,储层非均质性较强,但采用了分单元的多套层系开发,总井网密度较大,采收率较高;滨79块发育了Es4中油层,油砂体分布相对集中,但由于下部砂层组渗透率低、原油物性差,动用难度大而影响了该块采收率,所以最终标定采收率28.1%;
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
滨255块Es3层在该块相对发育,平均有效厚度5m左右,一般可细分为3个小层,该块被断层封割为两个主要断块,其中的滨75断块,油稠动用难度大,采收率相对较低,滨255块总体采收率为23.7%。
采收率较低的为一区外围。该块油砂体分布零散,储层胶结疏松,油层出砂严重,油井利用率低,井网控制程度低,因此标定采收率仅为16.1%。
②区块可采储量及剩余可采储量评价
根据可采储量测算结果(表3-9)。尚店一区和滨30块可采储量分别为403.7×104t和374.6×104t,是尚店油田最主要的开发区块;一区外围、滨79块和滨255块可采储量分别为211.0×104t、214.3×104t和137.7×104t,处于居中位置;滨73块可采储量80.0×104t,为尚店油田可采储量最少的区块。
表3-9 尚店油田分区块可采储量及剩余可采储量统计表
地质 单元名称 尚店一区 一区外围 滨30 滨73 滨255 滨79 尚店总计 可采 储量 104t 403.7 211.0 374.6 35.6 137.7 214.3 采收 率 % 27.4 16.0 41.6 32.8 21.6 26.0 23.7 累产 油量 104t 217.0 44.6 309.1 29.0 97.0 145.0 841.7 采出 可采储量剩余可% 14.8 3.4 34.4 26.7 15.2 17.6 16.0 目前 % 76.1 66.6 93.7 69.4 87.8 83.8 85.1 储量 104t 1470.8 1321.1 899.5 108.6 638.3 825.5 程度 采出程度 采储量 含水率 % 53.8 21.1 82.5 81.5 70.5 67.7 67.6 104t 186.7 166.4 65.5 6.6 40.7 69.3 535.2 5263.8 1245.9 截止2001年12月份,各区块由于投入开发的时间不同,地质条件的差异,开发力度以及采油速度的差异,剩余可采储量不同(附图3-17)。尚店一区及一区外围剩余可采储量最多,分别为186.7×104t和166.4×104t;滨73块剩余可采储量最少,为6.6×104t;其余区块剩余可采储量在40~70×104t之间。尚店油田可采储量采出程度总计为67.6%,剩余可采储量535.2×104t,占32.4%,其中尚店一区及一区外围潜力最大,应作为重点挖潜区块。
(二)剩余油分布规律研究
本次剩余油分布研究包括以下四方面:一是剩余油分布研究技术,阐述本次剩余油研究应用的研究方法和技术;二是小层剩余油分布研究;三是层内剩余油分布研究;四是后期开发主要潜力方向。通过上述研究,为尚店油田高含水期进一步实施有效开发措施、提
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
高油田开发水平奠定基础。
1、剩余油分布研究技术
综观国内外剩余油分布研究技术的发展现状,已形成了六大类方法:①以开发地质学为主的方法;②以油藏工程理论为主的方法;③矿场资料的数理统计分析法;④以测井为主的方法;⑤以地球物理学为主的方法;⑥检查井取心分析法。
六大类剩余油研究方法包括了几十种剩余油分布研究技术。主要有测井、取心、地震、示踪剂、数理统计、油藏数值模拟、试井、流线模型等系列技术。本次结合尚店油田室内实验及测试资料较少的实际情况,利用油藏工程分析方法、数值模拟方法及测井方法研究剩余油分布。在对各区块、各小层研究的基础上总结剩余油分布规律,为油田后期经济、高效挖潜开发提供依据。
(1)油藏工程分析方法
油藏工程方法是以油藏工程理论为指导,以精细地质研究为基础,应用油藏开发矿场资料综合分析剩余油分布规律。应用该方法可以有效研究油藏注入采出状况、油水分布状况以及预测剩余可采储量和采收率等指标。本次应用分流量曲线法、劈产劈注法和水驱曲线法精细研究了分区块、分小层的注入采出状况并计算各小层的剩余可采储量,为后期开发提供数据基础。
①分流量曲线法:在已知小层含水率时,利用含水率确定油藏含水饱和度,进而得到剩余油饱和度。具体原理如下:
根据达西定律,当油水两相同时流过油藏内某一地层的横截面时,水相占整个产液量的百分数称为水的分流量或含水率,用fw表示。在一维条件下,忽略毛细管力和重力的作用,其公式如下: fw?QwQo?Qw?1?1kro?wkrw?o?????????????????3-1
其中:
fw:水的分流量(含水率),f; μo:原油粘度,mPa.s; μw:地层水粘度,mPa.s;
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
2
krw:水相相对渗透率,μm; kro:油相相对渗透率,μm2。
又由于油水两相相对渗透率的比值常表示为含水饱和度的函数,即: krokrw?a?e?bsw??????????????????????3-2
方程式两边同取对数得:
ln(krokrw)?lna?b?Sw????????????????????3-3
从3-3式可知,ln(krokrw)~Sw的关系为以(-b)为斜率、Lna为截距的直线,利用相渗曲线回归可得a、b值。
因此有:
fw?1?1??w?okrwkro?1?1?a?e?bSw?w?o ????????????3-4
3-4式称为水相的分流量公式,可以利用该式得分流量曲线。 ②劈产劈注方法
油田开发中单层开采井占极小比例,而对于合采井要研究其分层的采出注入量,劈产劈注方法是最直接有效的。其原理是:
根据达西定律,油井产量公式为:
Po?2?kh?prerw???????????????????????3-5
?(ln?s)其中:Po:单井日产油量,t/d;
k:油层渗透率,μm2; h:油层有效厚度,m; ΔP:生产压差,MPa; μ:原油粘度,mPa.s; rw:井眼半径,m; re:油藏泄油半径,m; s:表皮系数,f。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
根据达西定律3-5式,在各层生产压差基本接近,油藏泄油半径接近时,同时生产的各层产油量与
kh?成正比。因此劈分产油、产水量的加权值为
khskh?。对于注水井注水量的劈
分是以砂层厚度代替小层有效厚度,即权值为:
?。
在实际劈产劈注过程中,为使劈产数据更准确,更能反应小层真实的注采情况,进行了以下工作。
◆建立标准统一的油井、水井、射孔、封堵数据库是工作开展的基础; ◆时间精细到月度,即油藏32年开发史,384个月; ◆精细到单层,包括小层60个;
◆对于部分合采井,如果其合采的层位含油面积差异大,考虑其泄油半径,进行单独劈产。如滨255块滨75井,该井合采的层位有Es3、Es4中31和Es4中33,Es4中31和Es4中33层油砂体面积很小,地质储量分别为1.0×104t和0.8×104t,而Es3层油砂体含油面积较大,地质储量23.8×104t。因此对该井考虑泄油半径劈产;
◆对于未解释渗透率的井层,利用同层相临井插值得其渗透率; ◆利用微机程序实现了劈产劈注工作,避免大数据量计算中的人为误差。 ③水驱曲线法
水驱曲线法是油藏工程中最为常用的方法之一。典型的甲型水驱曲线法表达式为:
logWp?a?bNp????????????????????(3-6)
式中:a: 水驱曲线直线段的截距;
b:水驱曲线直线段的斜率; Wp:累积产水量,104m3; Np:累积产油量,104t。
利用油藏累积产水量的对数与累积产油量对应数据点作图,当油藏含水达到60%以上时就会出现直线段,选取最佳直线段,利用直线段内数据点,应用最小二乘法进行一元回归得到a、b值。
计算水驱油藏含水率98%时可采储量的公式为:
1.279??a?lgb? NR???????????????????(3-7)
b
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
计算水驱油藏地质储量的经验公式为:
ND?7.5422b0.969??????????????????????(3-8)
本次以劈产数据库为基础,编写了微机程序,并利用程序计算出分区块各小层分月度的累积产油量与产水量,利用甲型水驱曲线程序分区块计算了118个小层。
(2)数值模拟方法
经过前几轮局精细油藏描述及剩余油分布研究的实践,已形成比较成熟的精细油藏数值模拟研究思路和基本程序,本次数值模拟研究仍按照常规的技术思路进行。在此基础上,针对该油田地质特征,重点加强了三维模型建立及剩余潜力分析两个重要技术环节,充分运用油藏数值模拟软件前沿技术功能,结合油藏特点及目标需求,精确反映油藏静、动态特征。
本次数值模拟应用的新技术有: ①角点网格
角点网格是一种新型的网格类型,它用不规则六边形的八个顶点坐标描述离散网格的空间位置。因此,角点网格的网格线可以沿任意方向分布,因而可以精确描述油藏的几何形状及地质特征,尤其是构造起伏变化大,断层发育的复杂油藏。
②网格分段
网格分段是RMS油藏描述软件中提出的一种先进的数值模拟网格设计方法,本次模拟研究引用该方法。它是将油藏范围划分为不同的网格区域或部分,在不同的区域或部分中按照不同的要求定义不同的网格尺寸,这样在平面上形成变网格密度的网格系统。这样处理的优点有:一是缩小了整个网格系统的规模,节省计算时间;二是更好地描述油藏的非均质性及微构造等;三是更好地满足角点网格系统的正交性,提高油藏模拟精度。
③复杂油藏三维表征
由于尚店油田油藏断裂系统的复杂性,导致油藏内油水关系及流体性质的复杂变化。因而,正确描述油藏内油水聚集、流体性质及压力分布的空间差异十分必要。本次模拟研究引用多平衡区描述油藏的多油水系统,即对同一油藏内的不同油水系统,根据不同油水系统间的界线分别赋予油水平衡区标志号,并对各平衡区按照油藏描述认识指定平衡区属性(油水、油气界面位置,界面毛管压力,Rv及Pb变化性质等)。
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
④流体性质纵向变化
小层间纵向上存在流体性质的差异,为有效描述其对小层剩余油分布的影响,本次数值模拟采用PVT分区法反映流体性质的区域变化,对各分区分别赋予不同的流体性质变化参数。
⑤隔层空间展布
一般而言,数值模拟在处理隔层上是把隔层作为纵向一个模拟层,通过定义厚度和垂向渗透率来描述其性质,但这样会成倍增加网格规模,而且还会因隔层属性与相邻储层属性间的巨大差异给计算带来不收敛。本次研究通过纵向网格分劈方法,即首先在不考虑隔层情况下按小层厚度向砂层组顶面构造迭加形成三维空间构架,然后用小层间的隔层厚度场锲入两层之间分劈,从而保证小层构造的实际空间位置,最后对隔层按厚度进行近似反比例转换,得到垂向渗透率的平面分布关系,将该值以垂向传导率的形式赋予相应相邻层,从而实现了在不增加网格规模情况下,隔层对储层空间构造及流体渗流两方面的控制。
本次数值模拟应用的新技术有: ◆剩余油饱和度分布研究;
◆剩余油潜力区分布及潜力大小定量研究; ◆隔层对层间油水运移的控制作用研究; ◆挖潜措施优化研究;
◆数模区块综合挖潜效果预测。 (3)测井方法
该方法是目前研究储层纵向剩余油分布规律的有效方法,结合取心井岩心分析可以定量研究油藏小层内的剩余油饱和度、驱油效率等指标。本次主要应用多功能测井、吸水剖面测井、C/O比测井等方法研究小层水淹状况与驱油效率。
2、小层剩余油分布研究
通过对六个区块总计118个小层的精细研究,系统总结尚店油田目前小层剩余油分布的主要规律,包括平面和层间,主要有:
(1)平面剩余油分布规律
①微构造高点剩余油富集,正向微构造剩余油相对富集
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尚店油田精细油藏描述及剩余油分布研究
在油层处于特高含水阶段,水淹程度非常高的情况下,必须重视微构造对剩余油分布的影响。尚店油田微构造较为发育,根据精细油藏描述统计结果,小层正向微构造有186个,负向微构造有114个。通过上述微型构造研究表明,微构造与剩余油分布关系密切。
尚店一区Ed51层,根据微构造图和数模剩余油分布图(附图2-25、附图3-26),在微构造小高点尚44-8井区剩余油富集,井点剩余油饱和度0.56,在正向微鼻状构造SDS4-231井区剩余油相对富集,井点剩余油饱和度0.51,负向微构造SDS4-212井区剩余油饱和度较低,井点剩余油饱和度0.41。
滨30块Es32层(附图2-27),该层目前平均含水率94%,油层水淹严重。SDB30-10井处于微构造高点,2001年12月含水率82.4%,而周围井含水率94%左右。SDB532井也处于一个较低的微构造高点,2001年12月含水率92.3%,较周围油井低。SDB30-21井所处微构造高点较为明显,该井于1997年1月停止生产,当时井点含水率仅为10.5%,查看同期周围井点,SDB30-13含水率86%,SDB30-22含水率83.3%,SDB261含水率96.3%,微构造对井点含水率的影响非常明显。
同样,滨30块Es4上层微构造对井点含水的影响也非常明显(附图2-28)。该层目前仅有的2口生产油井SDB30-16和SDB30-26都处于微构造高部位。特别是SDB30-26井处于一个较为明显的构造高部位顶点,2001年12月含水率94.0%,其周围井SDB268井2001年11月关井,关井时含水率98.2%;SDB30-20井2001年3月关井,关井时含水率97.9%。
上述分析表明,微构造高点和正向微构造含水率较低,是有利的剩余油富集区。 ②断层附近剩余油富集
断层附近注采井网不完善,受断层的遮挡作用而形成原油滞留区,因此,剩余油富集。尚店一区Ed52层,其剩余油饱和度高值区主要分布在断层附近(附图3-28)。滨79块是一个被两条断层夹持的单背斜构造(滨79、255附图14),根据数值模拟结果,其剩余油主要分布在靠近这两条断层的区域(附图3-83、附图3-83)。滨255块Es3层,三个剩余油富集的潜力区也主要分布在断层附近(滨79、255附图137、附图3-85)。
③砂体边缘井网难控制的区域剩余油富集
一区外围Ed24层SDS6-29井区井网控制程度差。该井与周围油井的井距较大,且周
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