路44断块储层特征的研究

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承德石油高等专科学校

石油工程系毕业论文

题目:路 44 断 块 储 层 特 征 的 研 究

学 生: 张 艳 波

指导教师: (校内) 闫 栋

(校外)

年 月

摘 要

留西油田路44断块是华北油田一个储层物性差,断块呈现出低渗油藏注不进、采不出的特征的低渗透油藏断块,主要含油层位为沙三段Ⅱ油组(Es3 Ⅱ)。运用储层地质学理论,利用钻井、岩心分析、测井解释资料对路44 断块Es3油组储层分布和储层物性的空间变化规律进行分析、描述,达到充分认识路44 断块Es3Ⅱ油组储层特征的目的。同时,结合构造研究和试油、试采流体分析数据,确定了路44 断块Es3 Ⅱ油组的油藏类型。该研究成果为储层地质建模和区块开发调整提供了地质依据。

关键词:低渗透;储层特征;油藏特征;油藏类型;路44 断块

Leave west road and fault block oil huabei oilfield is a poor reservoir property, fault block showed low permeability reservoirs, note into and out of the characteristics of low permeability reservoirs, main fault block oil layers for 3 Ⅱ oil group (Es3 Ⅱ). By using the theory of reservoir geology, drilling, core logging interpretation data analysis, marketable 44 fault block Es3 oil reservoir distribution and group petrophysical spatial variation analysis and description, fully realize the road Ⅱ Es3 fault block and oil reservoir characteristics of the group. At the same time, the combination of research and production test, analysis of data, the fluid Ⅱ Es3 fault block road and oil reservoir types of group. The research results of reservoir geologic modeling and block development provides geological basis.

Keywords: low permeability, Reservoir characteristics, Reservoir characteristics, Reservoir type, Road 44 fault block

承德石油高等专科学校石油工程系2010届

前言

留西油田路44断块地理位置位于河北省献县,构造位置处于冀中坳陷饶阳凹陷中南部留西构造带的中部,北与留17断块相连。由北往南分别为路48断块、路43断块、路43~46断块,含油层位是沙三段,其中Es3Ⅱ油组是主要含油层段。Es3Ⅱ油层顶埋深3100m。留西油田路44断块2004年上交探明储量,含油面积7.1km2,石油地质储量1555.0×104t。

第一章 地质特征

1.1地层特征

本地区钻遇地层自上而下有:第四系平原组,上第三系明化镇组、馆陶组,下第三系东营组、沙河街组沙一段、沙二段、沙三段以及古生界地层。其中沙河街的沙三上段是该断块的目的层段。该区地层沉积厚度主要受留路大断层控制,局部受古地形的影响。

目的层地层特征简述如下:

湖相沉积,纵向上沉积两个正旋回,据此划分为沙三上段和沙三下段。

沙河街组沙三上段上部,为绿灰、深灰色泥岩、灰褐色油页岩、泥灰岩夹浅灰色细砂岩;中部为厚层状灰褐、浅灰色细砂岩、灰质细砂岩夹深灰色泥岩;下部为深灰色泥岩与浅灰色细砂岩、灰质细砂岩不等厚互层,局部夹灰黑色炭质泥岩。自然电位曲线上部基本平直,局部呈“指”状负异常;中部呈“块”状负异常;下部呈“指”状、“漏斗”状负异常。视电阻率曲线上、下部呈“尖刀”状中、高阻;中部呈块状、峰状高阻。该段为留西二台阶主力含油层系,即本断块的目的层。

沙三段井段长,应用层序地层学理论,将其划分为4个次一级层序,分别对应Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ4个油组。该断块内沙三上段Ⅱ油组揭开地层230m左右。为了更好地分析Es3 Ⅱ油组储层的地质特征,利用储层沉积旋回特征、电测曲线形态,进行了小层划分对比,将Es3 Ⅱ油组进一步细分为7 个小层进行研究,每一个小层基本上只包含一个单砂层,7个小层用符号分别表示为Es3 Ⅱ1 、Es3 Ⅱ2 、Es3 Ⅱ3 、Es3 Ⅱ4 、Es3 Ⅱ5 、Es3 Ⅱ6 、Es3 Ⅱ7[1]。

1.2 构造特征

1.2.1 区域构造特征

受区域应力的影响,本区主要发育有NE及NW走向两组断层,以NE为主,按断层

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发育时间,断距大小及延伸范围大致可分为三类:Ⅰ类断层为下第三系沉积早期发育的断层,本区指留路断层,该断层起始于下第三纪沉积前,是一条长期活动的断层,断距可达1000m以上,延伸距离长,可贯穿整个留西构造带,该断层北与马西-河间断层相接。南至元昌楼,该断层的长期活动,不仅控制了该区地层的沉积,同时也是该区油源断层;Ⅱ类断层系指留18、留17、留412断层,该组断层北与留路断层相交向南延伸距离不等,基本到留楚与留西构造转换处消失,平面上与留路断层组成“入”字型,断距最大可达800m,延伸距离在10~20km,该组断层主要活动时间在沙一沉积时期,控制本区沙一段东营地层的沉积及构造的发育。第Ⅲ类断层为馆陶组沉积末期发育的晚期断层,断距一般不超过100m,平面上延伸距离较短,起到局部圈闭分割作用。

1.2.2 区块构造特征

从留西地区的勘探成果及目前断块开发的情况来看,路44断块井区构造破碎复杂,地震品质差。在评价工作基础上,结合评价及开发井钻探情况,进一步完善路44断块的构造解释。

路44断块构造为由路44东断层、路44南断层、路48东断层和路43-16x北隐伏断层等多条断层控制形成的单斜封闭断块,断块内又被路43-18井及路43-23x井断层切割,将断块分割成三个小断块,即路44井区、路43-13x井区、路43-23x井区。断块内地层西南倾,高点位于路44井东部反向断层的断棱附近,地层倾角12~25°,高点埋深3100m,圈闭幅度210m,圈闭面积大约为0.7km。

2

1.3 储层特征

据沉积储层研究揭示,留西地区沙三上段沉积以辫状河三角洲沉积体系为主,河口坝发育,主要物源来自东部剥蚀区。

1.3.1 岩石特征

Es3Ⅱ:钻遇地层厚230m,含油层段储地比45~55%,储层岩性为砂岩。据路44井

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薄片分析,储层岩性主要为细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩。碎屑物中,石英含量49~57%,平均53.3%,长石含量35~41%,平均38.2%,岩屑6~11%,平均8.5%。岩屑以酸性喷出岩为主。胶结物以方解石和白云岩为主,少量杂基,含量5~23%,平均11.6%。风化中,分选中-好,次圆状。粒径一般0.1~0.25mm,胶结类型有孔隙式和,接触-孔隙式,以孔隙式胶结为主,颗粒间呈线-点、点、点-线接触。孔隙类型以粒间溶孔为主。

Es3Ⅲ:钻遇地层厚100m左右。储层岩性为砂岩,该油组在留西二台阶分布广泛,含油层段内储地比40~60%。据路43井薄片分析:岩性为长石细砂岩,碎屑成分石英占49~52%,平均50%,长石占35~42%,平均38.5%,岩屑占7~14%,平均11.5%,以酸性喷出岩为主,胶结物以方解石,白云石为主,含量6~24%,平均13%。风化中,分选中-好,次圆状,颗粒粒径一般0.15~0.30mm,胶结类型以薄膜-孔隙式为主,颗粒间呈点接触。孔隙类型以粒间溶孔为主。

1.3.2 岩石物性特征

储层的非均质性是碎屑岩储层研究的重点之一[2],路44断块Es3 Ⅱ油组储层测井解释孔隙度、渗透率的平面变化特征来描述储层非均质性:

Es3Ⅱ油组:据路44井油层部位取芯岩石物性分析资料统计的孔隙度11.1~21.4%,平均15.5%(9块样品),渗透率1.61~149×10-3μm2,平均55×10-3μm2(9块样品);据路43井岩石物性分析资料统计的孔隙度12.1~20.4%,平均14.9%(20块样品),渗透率0.62~188×10-3μm2,平均39×10-3μm2(20块样品 );利用测井资料计算的路44区块平均孔隙度为13.7%,渗透率为13×10-3μm2。低渗透储层一般具有孔喉细小、比表面积大、孔喉迂曲度高的特点,导致其束缚水饱和度一般较高[3].因此由上述资料可知路44区块为低孔低渗透储层,说明该断块的储层物性较差。对于低渗透储层而言,储层损害应该以预防为主,解除为辅[4]。

相邻断块留17井区,据留401、451井取芯分析(Es3Ⅱ油组),孔隙度一般为13.6-18.6%,渗透率一般为10.6-135.8×10-3μm2(该2口井所取的岩心非油砂岩)。据留

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459井取芯分析,Es3Ⅱ油组岩心分析40块,平均孔隙度16.5%,平均渗透率为 70.1×10-3μm2。

Es3Ⅲ油组:区块没有取心资料。相邻断块留17井区据留459井岩心分析,61块样品的平均孔隙度18.6%,平均渗透率为 221×10-3μm2。

1.3.3 砂层分布特征

Es3Ⅱ油组从路44区块平面分布看,砂层发育区位于路44~路43-19~路43-11x井一带,断棱高部位砂层发育,向西侧砂体厚度变薄,反映物源方向为东部。

Es3Ⅱ油组纵向分布,砂层较为发育,砂地比为39.5%~54.2%,一般为45%左右。

1.4 油层分布特征

依据Es3段含油特点,经过井间对比将Es3划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个油组。其中Ⅱ油组进一步划分为Ⅱ1、Ⅱ2两个油组,Ⅱ1油组进一步划分为两个砂组。Ⅱ1油组进一步划分为12个小层,Ⅱ2砂组进一步划分为5个小层。本断块油层主要分布在Es3Ⅱ1、Es3Ⅱ2油组。

路44区块有资料的24口井,共解释Ⅰ类油层1312.3米/365层,Ⅱ类油层344.4米/126层,平均单井Ⅰ类油层54.7米/15.2层,Ⅱ类油层14.4米/5.3层,油层较为发育(表1-1)。

该断块Es3段油层分布井段为3100m~3390 m,各井含油井段长度56~243m左右,油层纵向上分布较为集中,在平面上各井油层发育程度差别较大,各井油层厚度分布范围为14.0~92.8m,油层发育在构造的高部位断棱附近。

表1-1 路44区块有效厚度表 Ⅰ类油层Ⅱ类油层井 号 (m) (m) 72.6m/24 10.4m/5 路43-21井 42.2m/16 81.2m/25 34.8m/11 67.4m/18 61.0m/22 32.2/13 14.0m/6 81.6m/21 42.2m/11 7.8m/4 4.4m/4 7.2/4 14.2m/5 28.6m/10 13.0/7 28.6m/10 18.6m/7 13.0m/7 路43-23x井 路43-25井 路43-28井 路43-29井 路44井 路44-30井 路43-31井 路43-32井 路43-33井 6 / 21

井 号 路43-1x井 路43-3x井 路43-11x井 路43-12井 路43-13井 路43-14井 路43-15井 路43-16井 路43-17井 路43-18井 Ⅰ类油层(m) 20.6m/7 61.4m/17 52.6m/15 52.0m/13 92.8m/25 81.5m/19 104.6m/27 55.6m/17 53.4m/19 28.2m/11 Ⅱ类油层(m) 21.0m/6 20.8m/6 8.4/2 8.6/4 8.6/6 9.2m/3 27.2m/8 25.6m/10 5.8m/3 1.4m/1 承德石油高等专科学校石油工程系2010届

路43-19井 路43-20井 Ⅰ类油层累计 Ⅱ类油层累计 52.0m/11 21.0m/6 37.4m/10 20.8m/6 1312.3m/365层 344.4m/126层 路43-34井 路43-35井 36.8m/9 57.2m/15 27.6m/6 2.4m/2 路44区块油层主要分布在Es3Ⅱ油组,而Es3Ⅲ则主要为油水界面以下。

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第二章 油藏特征

2.1 流体性质

2.1.1 流体性质 1)地面流体性质

根据路43等18口井地面原油分析资料统计,原油密度在0.8579~0.9201g/cm3,平均0.8923g/cm3;粘度7.4~422.3mPa·s,平均88.4mPa·s;凝固点为25~35℃,平均28.4℃;含蜡量6.6~18.2%,平均10.8%;含硫量为0.1~0.7;胶质沥青质17.1~46.9%,平均34.2%。

该区氯根含量27756.3mg/l,总矿化度46403.4mg/l,水型为CaCl2。路43-3x井地层水分析,氯根含量39349.5mg/l,总矿化度65530.2mg/l,水型为Cacl2。

2004年已开发的路44区块,路44井和路43-1x井取得地面原油分析资料,Ⅱ1油组地面原油密度为0.8946g/cm3,粘度56mPa·s,凝固点为27℃,含蜡量较低为8.1%,含硫量为0.5%,胶质沥青质37.1%。Ⅱ2油组地面原油密度0.9203g/cm3,粘度257.5mPa·s,凝固点为29.5℃,含蜡量为9.0%,含硫量为0.7,胶质沥青质50.7%。总体上原油性质较差。

2)地下流体性质

区块内7口井的高压物性样品统计,地层原油密度为0.767~0.8763g/cm3,平均0.8291g/cm3;地层原油粘度为1.7~14.8mPa·s,平均6.8 mPa·s;原油体积系数为1.0673~1.2018,原始气油比为11~48.4m3/t,地层条件下原油流动性较好。

路44井Ⅱ1油组44号层高压物性分析,地层原油密度为0.8147g/cm3,原油粘度为5.5mPa.s,原油体积系数为1.1557,原始气油比为34.7m3/t,饱和压力7.9MPa。地层条件下原油流动性较好。

路44区块与其邻块留17断块原油性质相近。留17断块地面原油密度0.904g/cm3,粘度103mPa·s,凝固点为28℃,含蜡量12%,胶质沥青质41.1%。地层原油密度为0.8249g/cm3,地层原油粘度为8.4mPa.s。

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总体上看区域地层比较封闭,各油组原油性质差别不大,地面原油性质较差,地层条件下原油流动性较好。

2.1.2 压力、温度系统

据路44区块路44井Ⅱ1、Ⅱ2油组地层测试资料测得的原始地层压力为33.68~35.77MPa, 地层压力系数为1.09~1.11,地层温度117.6~122℃,地层温度梯度3.3℃/100m,属正常的温度压力系统。

据路48、路43、路43-2、留80、留88-22、路46井Ⅱ、Ⅲ油组11层次地层测试资料,地层压力系数1.06~1.27,有6层次地层压力系数1.22~1.27,比正常压力系统偏高。地层温度梯度3.3℃/100m,属正常温度系统。

2.2 油藏类型

各断块已完钻井的油层解释看,断块油层分布稳定,对比关系良好。从上述各井油层分布可以看出,断块油层纵向上发育有多套油水系统,就目前资料分析认为断块共发育有两套油水系统,即Ⅱ1油组油水界面分布在3200.0m~3260.0m;Ⅱ2油组油水界面分布在3240.0m~3385.0m。

路44井区内构造低部位的-3x井的油层底界深度为3352m,较其它井的油层底界深度低49~69m左右,反映该井与其它井油水关系不统一,分析在-3x井与构造高部位井之间存在构造关系,经地层对比该井在3306.0m钻遇断层,断点以下为路48断块油层。

路43-16x井油层底界深度为3223.0m(垂深), 较其它井的油层底界深度高出60~80m,比路43-3x井的油层底界深度高出约120m,通过对该井的随钻分析以及进一步落实构造,认为路43-16x井在井深3252.0m处钻遇断层而断缺Es3Ⅱ1油组部分油层,致使该井钻遇油层减少。

断块北部的路44-23井区,井区内现有完钻井5口(路44-12x、路44-23x、路44-28x、路43-33x、路43-34x),该井区油层底界为3240.0m,经分析认为该井的含油井段与留460井相同,具有相同的油水界面,均为3240.0m。

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断块南部的路44-18井区内有完钻井3口,经钻井证实,路44-18井的油层底深为3385.0m,较其它井的油水界面深,经地层对比,认为该井3258.0m(垂深)钻遇断点,断点之上发育有一层油水层,其顶界深度为3246.0m,与主体断块路44井区为同一断块,具有相对统一的油水界面,而断点以下则位于断垒块,完钻井路43-13井底深度3348.0m(垂深),井底没有钻遇水层,分析认为该井应井与路43-18井位于同一断块区域,油水界面深度定为3385.0m。

从上述各井的油水关系分析,各油组、各井区具有相对统一的油水界面,因此该断块油藏类型应为岩性构造油藏[5]。

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第三章 储量估算

留西油田路43断块2004年上交探明储量,含油面积7.1km2,石油地质储量1555.0×104t。其中2004~2005年开发区块(路44、路48、留462区块)探明储量413×104t。

路44区块2004年上报沙三段油层含油面积为0.8km2,石油地质储量197×104t;可采储量49.3×104t。见表3-1。

表3-1 路43断块部分区块新增探明储量表 含油面积km2 计算 0.6 0.4 0.3 0.8 0.8 0.8 有效 厚度 (m) 孔隙度 (%) 36.5 13 18.3 12 11.5 11 13 13 含油饱和度 (%) 63 60 54 61 52 地面原油 密度 3(g/cm) 0.895 0.919 0.887 0.897 0.886 地质 储量(104t) 采可采 收储量 率 (104t) (%) 139 25 34.8 42 25 10.5 16 25 4.0 197 49.3 141 75 610 20 20 28.2 15 92.5 区块 层位 Es3Ⅱ1 Es3Ⅱ2 Es3Ⅲ 小计 Es3Ⅱ1 类别 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 体积 系数 1.156 1.156 1.110 1.156 1.156 路44 留462 Es3Ⅱ1 路48 28.7 18.1 2004~2005年已开发区块的开发储量计算是在大量新井完钻后,针对构造、油层进一步认识的基础上进行的,储量计算选用研究院储量室计算的部分参数。

表3-2 路43断块2004~2005年开发区块储量计算表

计算单元(井区)层位含油面积有效厚度2(m)km0.60.40.30.10.10.20.20.50.30.937.720.87.944.87.731.6101413.517.7孔隙度(%)1312地质储量含油饱和度地面原油密度体积系数34(%)(g/cm)(10t)63600.8950.9191.1561.1561435911213284.432.4401151442367121484.4Es3Ⅱ1Es3Ⅱ2路44Es3Ⅲ小 计Es3Ⅱ1路43-13xEs3Ⅱ2小 计Es3Ⅱ1路43-23xEs3Ⅱ2小 计Es3Ⅱ1路48Es3Ⅱ2小 计留462Es3Ⅱ1合 计13121312131213636063606360610.8950.9190.8950.9190.8590.9190.8971.1561.1561.1561.1561.1561.1561.156 1、路44区块主要含油层段为沙三段Ⅱ油组

1)

路44井区:

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沙三段油层Ⅱ1油组储量参数选择:在留西油田路44断块Ⅱ油组顶面构造图以3280m油水边界圈定含油面积0.6Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为37.7m,该油组其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为13%,含油饱和度为63%,地面原油密度为0.895,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ1油组石油地质储量143×104t。

沙三段油层Ⅱ2油组储量参数选择:该油组含油面积以路44断块Es3Ⅱ2油组油层等厚图圈定为0.4Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为20.8m,其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为12%,含油饱和度为60%,地面原油密度为0.919,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ2油组石油地质储量59×104t。

沙三段油层Ⅲ油组储量参数选择:该油组含油面积以路44断块Es3Ⅱ2油组油层等厚图圈定为0.3Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为7.9m,单储系数以研究院储量室选择参数为准为4.75,计算沙三段油层Ⅲ油组石油地质储量11×104t。

2)

路43-13井区:

沙三段油层Ⅱ1油组储量参数选择:在留西油田路44断块Ⅱ油组顶面构造图满断块含油圈定含油面积0.1Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为44.8m,该油组其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为13%,含油饱和度为63%,地面原油密度为0.895,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ1油组石油地质储量28×104t。

沙三段油层Ⅱ2油组储量参数选择:该油组含油面积以路44断块Es3Ⅱ2油组油层等厚图圈定为0.1Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为7.7m,其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为12%,含油饱和度为60%,地面原油密度为0.919,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ2油组石油地质储量4.4×104t。

3)

路43-23井区:

沙三段油层Ⅱ1油组储量参数选择:在留西油田路44断块Ⅱ油组顶面构造图满断块圈定含油面积0.2Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为31.6m,该油

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组其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为13%,含油饱和度为63%,地面原油密度为0.895,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ1油组石油地质储量40×104t。

沙三段油层Ⅱ2油组储量参数选择:该油组含油面积以路44断块Es3Ⅱ2油组油层等厚图圈定为0.2Km2,油层有效厚度以井区内完钻井油层的平均厚度计算为10.0m,其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为12%,含油饱和度为60%,地面原油密度为0.919,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ2油组石油地质储量11×104t。

路44断块合计计算石油地质储量296.4×104t。

2、路48区块主要含油层段为沙三段Ⅱ油组

1)沙三段油层Ⅱ1油组储量参数选择:在留西油田路44断块Ⅱ油组顶面构造图以留88-7井为含油边界圈定含油面积0.5Km2,油层有效厚度取井区内完钻井油层平均厚度的一半为14.0m,该油组其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为13%,含油饱和度为63%,地面原油密度为0.895,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ1油组石油地质储量44×104t。

2)沙三段油层Ⅱ2油组储量参数选择:该油组含油面积以路44断块Es3Ⅱ2油组油层等厚图圈定为0.3Km2,油层有效厚度取井区内完钻井油层平均厚度的一半为13.5m,其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为12%,含油饱和度为60%,地面原油密度为0.919,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ2油组石油地质储量23×104t。

3、留462井区主要含油层段为沙三段Ⅱ1油组

沙三段油层Ⅱ1油组储量参数选择:在留西油田路44断块Ⅱ油组顶面构造图满断块含油圈定含油面积0.9Km2,油层有效厚度取井区内完钻井油层平均厚度的一半为17.7m,该油组其它参数以研究院储量室选择参数为准,油层有效孔隙度为13%,含油饱和度为61%,地面原油密度为0.897,体积系数为1.156,计算沙三段油层Ⅱ1油组石油地质储量121×104t。

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第四章 储层渗流特征

4.1 油水相对渗透率曲线

采用非稳态法[6]测定了留西油田3个区块3口井(路44、路43、路46井)6块岩样的油水相对渗透率,其中,路44井测定了1块岩样的油水相对渗透率,路43井测定了1块岩样的油水相对渗透率,路46井测定了3块岩样的油水相对渗透率。取样层位均为沙三Ⅱ1油组。

3口井的相渗曲线的基本特征如下:

路44井:相渗曲线束缚水饱和度较高,为34.1%;水相的相对渗透率随含水饱和度的增加上升较快,当含水饱和度大于40%以后略缓,近似45°直线上升。对应残余油饱和度(37.7%)下的水相相对渗透率为0.31;两相共流区窄,为28.2%;曲线交叉点对应的含水饱和度小于50%,为45%;驱油效率低,仅为42.9%。

路43井相渗曲线束缚水饱和度较高,为35.5%;水相的相对渗透率随含水饱和度的增加上升的幅度较小,当含水饱和度大于64%以后,水相渗透率增加变快,近似45°直线上升。对应残余油饱和度(23%)下的水相相对渗透率为0.2004;两相共流区较窄,为41.5%,曲线交叉点对应的含水饱和度65%,驱油效率较高为64.3%。

而路46井的3条相渗曲线所反映的流动特征则完全不同。储层的束缚水饱和度较低为14~18.9%,交叉点前水相的相对渗透率曲线随含水饱和度的增加上升较慢;残余油饱和度(20.0~31.8%)下的水相相对渗透率较高为0.34~0.59;两相共流区较宽为54.2~64.0%,曲线交叉点对应的含水饱和度大于50%,驱油效率较高为63.0~76.2%。

4.2 储层岩石敏感性

研究储层岩石敏感性的目的在于了解储层在注水开发中可能发生伤害的类型及程度,以防止和减小储层岩石的敏感性特征对储层渗流能力的影响。

储层岩石渗透率下降是储层受到伤害的主要标志之一。在实验室里可以通过用岩样

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进行静态的鉴定和岩样的流动实验直接测量渗透率变化来了解储层岩石的各种潜在伤害因素及伤害程度。

研究储层岩石的敏感性,应先了解储层中敏感性矿物的构成。根据路44井1块岩样、路43井3块岩样的粘土矿物分析资料(表4-1)统计:粘土矿物含量平均为3.6%,其中高岭石相对含量15~42%,平均30.7%,伊蒙混层18~51%,平均37.2%,伊利石20~36%,平均28.8%,绿泥石最少,为3.3%。

表4-1 留西油田岩样粘土矿物含量数据表

粘土矿物相对含量(%) 井号 深度 层位 岩性描述 高岭石 15.0 37.0 18.0 37.0 35.0 42.0 30.7 绿泥石 2.0 2.0 3.0 5.0 4.0 4.0 3.3 伊利石 32.0 20.0 32.0 24.0 29.0 36.0 28.8 伊/蒙间层 51.0 41.0 47.0 34.0 32.0 18.0 37.2 (%) 3.3 3.4 4.3 3.5 3.2 3.6 3.6 泥质 含量 路44 3166.9 Ⅱ1 褐色油浸细砂岩 褐色油浸细砂岩 3365.6 3365.8 Ⅱ1 油浸细砂岩 3366.3 油浸细砂岩 油浸细砂岩 3568.2 Ⅲ 油浸细砂岩 3569.4 平均值 路43 从粘土矿物的含量和构成看,储层岩石中粘土矿物的含量是比较低的(3.6%),但对于低渗透储层来说,外来流体也会对储层造成一定的伤害,主要是矿物中伊利石/蒙脱石混层的膨胀作用及伊利石晶层分散运移对储层造成的伤害。在注水开发中,注水井要防膨,水质一定要符合低渗透储层的标准。 4.2.1储层岩石的速敏性[7]

速敏性是指因流动速度变化引起地层中微粒运移而堵塞喉道,造成渗透率下降的现象。

速敏性采用渗透率伤害率来评价。渗透率伤害率定义如下:

Dkv?KL?KLAKL

式中:

Dkv — 速敏性导致的渗透率伤害率,小数;

KL — 小于临界流速时,此流体的原始渗透率,μm2;

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KLA — 在大于临界流速时,此流体渗透率的最小值,μm2。 渗透率伤害强度与渗透率伤害率的关系如下:

强 中等偏强 中等偏弱 弱 无 Dkv≥0.70 ≥0.50 >0.30 >0.05 0.70>0.50>0.30≥DkvDkvDkvDkv≤0.05 临界流速Vc的计算公式:

Vc?14.4?QcA??

式中:Vc — 临界流速,m/d;

Qc — 岩样试验中发生速敏性伤害时的临界流量,ml/min; A — 试验岩样的横截面积,cm2; Φ— 试验岩样的孔隙度,小数。

从路44井和路43井Ⅱ1油组储层2块岩石速敏性实验结果看,随着流动速度的增加,储层渗透率变化不明显,为无速敏。 4.2.2 储层岩石的水敏性[8]

水敏性是指当与储层不配伍的外来流体进入储层后,引起粘土膨胀、分散、运移,从而导致渗透率下降的现象。水敏性的强弱除受粘土矿物含量的影响外,还与岩石的孔渗特性有关,在其它条件相同时,储层的渗透率越低,则其水敏性越强。

水敏性采用水敏指数来评价。水敏指数定义如下:

K??KwIw?K?*

式中:Iw — 水敏指数,小数;

kw* — 去离子水或注入水渗透率,μm2;

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k∞ — 岩样没有发生水化膨胀等物理化学作用时的液体渗透率,μm2。

无水敏 弱水敏 中等偏弱水敏 中等偏强水敏 强水敏 极强水敏 水敏性强度与水敏指数的对应关系 Iw≤0.05 0.08≤Iw≤0.30 0.31≤Iw≤0.50 0.51≤Iw≤0.70 0.71≤Iw≤0.90 Iw>0.90 表4-2 岩样水敏性评价综合成果表 次地层空气 地层水 去离子水 水 渗透率 (μm2) 0.077 0.022 渗透率 (μm2) 0.0376 0.0148 渗透率 (μm2) 0.0388 0.0148 渗透率 (μm2) 0.0369 0.00984 井号 取样 深度 (m) 水敏 指数 0.27 0.31 弱水敏 中等偏弱水敏 水敏 程度 路44 路43 3166.75 3365.67 从实验的结果看,水敏指数为0.27~0.31,储层岩石的水敏性表现为弱~中等偏弱水敏。

4.2.3 储层岩石的酸敏性[9]

酸敏性伤害是指酸液进入储层与岩石或原油接触后发生有害反应,产生凝胶及沉淀或岩石骨架解体而产生颗粒分散运移,堵塞或缩小孔喉半径,使油层渗透率降低、渗流能力下降的现象。

根据流动酸敏性试验结果来评价酸化改造前后油层的效果或酸敏性的强弱。流动酸敏性试验结果以酸敏指数来确定酸敏强度:

Ma=k’L/kL

其中:k’L— 注酸后地层水渗透率 kL — 注酸前地层水渗透率 评价指标:

酸敏指数 Ma>1.0 Ma≥0.7~1.0 17 / 21

酸敏性强弱 改造地层 弱酸敏 承德石油高等专科学校石油工程系2010届

Ma=0.3~0.7 Ma<0.3 中等酸敏 强酸敏 路43井Ⅱ1油组1块样品的流动酸敏试验结果,注酸前地层水渗透率0.137×10-3μm2,注酸后地层水渗透率0.119×10-3μm2,酸敏指数0.87。岩样为中等偏弱酸敏。 4.2.4 储层岩石的碱敏性[10]

路43井Ⅱ1油组1块样品的流动碱敏试验结果,临界PH值6.0,碱敏指数0.73,为强碱敏。

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第五章 结论和认识

(1) 路44断块井区构造破碎复杂,地震品质差,储层物性较差,原油性质较差。

(2) 路44断块油藏类型为岩性构造油藏,区域地层比较封闭,各油组原油性质差别不大,地面原油

性质较差,地层条件下原油流动性较好。

(3) 各油组、各井区具有相对统一的油水界面,该断块油藏类型应为岩性构造油藏。

(4) 路44断块为低渗透油藏,有注不进、采不出的特点;该断块为无速敏,敏性表现为弱~中等偏

弱水敏。中等偏弱酸敏,为强碱敏。

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致谢:

感谢闫栋老师对本篇论文的书写以及内容方面的修改,感谢华北油田采油三场郭景瑞师傅给提供的资料。

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(5) 参考文献:

[1]郑亚斌,港172断块储层特征研究(A)。特种油气藏,2007 -8,14(4) [2]杨仁超. 储层地质学研究新进展[J ] .特种油气藏,2006 ,13 (4) :1~5. [3]梅青,华北油田低渗透油藏储层保护技术研究(A),西部探矿工程,2010-4

[4]赵峰. 基于储层保护的钻井方式适应性研究[D] . 西南石油大学2008 届博士学位论文. [5]李星军,吴海波,松辽盆地新站构造-岩性油藏油水界面的确定,大庆石油地质与开发1998-17-1 [6]孙龙德,非稳态成藏理论探索与实践,海象油气地质2008-7 [7]黄磊,储层速敏性分析及其对开发的影响,吐哈油气2009-12

[8]韩德金,储层水敏实验及其形成机理研究,大庆石油地质与开发2008-10 [9]刘红现,酸敏评价表中中存在的几个问题,新疆石油地质2008-12

[10]刘洪升,碱敏储层压裂损害机理与保护技术研究及应用,断块油气田2004-9 [11]徐同台,保护油气层技术(第二版),石油工业出版社,2003.3 [12]崔树清,石油地质基础,石油工业出版社2006.8 [13]唐红俊,油层物理,石油工业出版社2007.7

[14]王家立,留西油田路43断块开发方案部署及实施状况,华北油田分公司勘探开发研究院 [15]闫爱华,留西油田留80井区开发方案,华北油田公司勘探开发研究院

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(5) 参考文献:

[1]郑亚斌,港172断块储层特征研究(A)。特种油气藏,2007 -8,14(4) [2]杨仁超. 储层地质学研究新进展[J ] .特种油气藏,2006 ,13 (4) :1~5. [3]梅青,华北油田低渗透油藏储层保护技术研究(A),西部探矿工程,2010-4

[4]赵峰. 基于储层保护的钻井方式适应性研究[D] . 西南石油大学2008 届博士学位论文. [5]李星军,吴海波,松辽盆地新站构造-岩性油藏油水界面的确定,大庆石油地质与开发1998-17-1 [6]孙龙德,非稳态成藏理论探索与实践,海象油气地质2008-7 [7]黄磊,储层速敏性分析及其对开发的影响,吐哈油气2009-12

[8]韩德金,储层水敏实验及其形成机理研究,大庆石油地质与开发2008-10 [9]刘红现,酸敏评价表中中存在的几个问题,新疆石油地质2008-12

[10]刘洪升,碱敏储层压裂损害机理与保护技术研究及应用,断块油气田2004-9 [11]徐同台,保护油气层技术(第二版),石油工业出版社,2003.3 [12]崔树清,石油地质基础,石油工业出版社2006.8 [13]唐红俊,油层物理,石油工业出版社2007.7

[14]王家立,留西油田路43断块开发方案部署及实施状况,华北油田分公司勘探开发研究院 [15]闫爱华,留西油田留80井区开发方案,华北油田公司勘探开发研究院

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