地质因素对A区纯油区上返S油层聚驱效果影响研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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地质因素对A区纯油区上返S油层聚驱效果影响研究

杨雪微

(大庆油田第五采油厂第七作业区  黑龙江大庆  163000)

摘要:以Q油田A区纯油区聚驱上返S层现场试验区为例,研究了砂体沉积类型,储层参数、砂体连通类型等地质因素对S油层聚驱效果的影响,结果表明,以三角洲下分流平原相沉积砂体在聚驱阶段动用程度最高,三角洲近岸内前缘相沉积的砂体动用程度高,三角洲远岸内前缘相砂体在注聚阶段,动用厚度差,三角洲外前缘相沉积的砂体聚驱阶段动用程度最差;单层有效厚度越大,聚驱阶段动用程度越高;渗透率大于0.05μm2的油层动用程度都保持较高的动用厚度比例,其中0.1-0.3μm2的油层动用程度最高;河道一类连通及三类连通的油层动用程度最高,河间一类连通及三类连通的油层动用差,表外一直未动用。

关键词:上返S层;聚合物驱;储层参数;聚驱效果

1 引言

Q油田A区于1998年开始进行聚驱试验,到2008年进入主力油层聚驱工业化推广阶段,主力油层聚合物驱技术得到快速发展,形成了系统完善的油藏工程配套技术。随着主力油层储量逐步减少,聚合物驱对象逐步由主力油层转向发育差厚度小的S油层。为了积极探索A区S油层的提高采收率方法,利用已经处于后续水驱阶段的聚驱工业区某站的部分注采井在封堵主力油层后开展了聚驱上返S层现场试验。A区S油层主要以三角洲内、外前缘相沉积为主,砂体平面连通复杂,非均质差异大,水驱挖潜难度大,目前采出程度在40%左右,本文以A区聚驱上返S层现场试验区为例,详细介绍了不同沉积类型砂体,不同储层参数及不同砂体连通类型条件下的油层动用程度,为A区S油层聚驱开发提供指导。

2 研究区域概况及储层特征

依据Q油田储层分类标准,A区各类油层可分为主力油层、S油层。主力油层性质最好,以大面积河道砂发育为主,单井有效厚度大,渗透率高,井间连通好,目前已完成聚合物驱、正在进行聚合物驱或待聚合物驱;S油层以三角洲内、外前缘相沉积为主,河道砂发育窄小,钻遇率低、河间砂及表外钻遇率高,砂体平面连通相对复杂,单井有效厚度小,渗透率低,井间连通较差。

A区上返S层现场试验区开采S层,试验区采用五点法面积井网,注采井距为120m,面积0.397km2,S层发育砂岩厚度12.5m,有效厚度6.7m,平均渗透率200×10-3µm2,地质储量34.92×104t,地下孔隙体积70.32×104m3,共有注入井14口,采出井21口。

研究区域地质特征如下

(1)油层共发育四种沉积类型。一是三角洲外前缘相砂体沉积,属于这种沉积类型的是S11a及S11b单元,大面积席状砂其间分布少量小型窄条带状的分流河道,河道砂的特点已不明显,属残留的水下分流河道形态,S11a层未钻遇河道,S11b层河道钻遇率仅为8.57%,尖灭区不发育,仅呈零星状;二是三角洲远岸内前缘相沉积,S12a单元属于这种沉积类型,该类砂体总的沉积特征是河道砂体发育,河间砂体大面积分布,尖灭区零星分布。三是三角洲近岸内前缘相沉积,S12b、S21a、S21b单元属于这种沉积类型,该类砂体总的沉积特征是河道砂体发育,河间砂体呈片状、条带状分布,或镶嵌在河道的边部,尖灭区分布范围较大;四是三角洲下分流平原相沉积,S22单元属于这类砂体沉积,总的沉积特征是河道砂体以宽带状分布,河间砂体呈片状充填在分流间地区,尖灭区大面积分布。

(2)研究区河间砂钻遇率42.04%,河道砂钻遇率只有29.80%,表外钻遇率达到20.82%,河道砂有效厚度4.92m,河间砂有效厚度1.82m;有效厚度大于0.5m的油层厚度比例为91.2%,层数比例为70.9%,有效厚度大于1.0m的油层主要集中在S12b及S2层,整体上表现出S2层发育厚度大、渗透率高。从分单元有效厚度分级看,各单元发育差距较大,S2层有效厚度大于0.5m层数比例在80%以上,有效厚度比例在95%以上;S1层有效厚度大于0.5m层数比例在40%左右,有效厚度比例为69.4%,单层发育厚度薄;研究区渗透率在50×10-3μm2以上油层厚度比例达到89.3%,渗透率在100×10-3μm2-200×10-3μm2范围内所占层数比例、厚度比例最高,分别为28.3%、34.9%。从分单元渗透率分布情况看,层间存在较大的差异,渗透率变异系数为0.68,非均质性严重。从各沉积单元看,S1层渗透率小于100×10-3μm2的厚度比例超过40%,S2层渗透率分布主要为大于100×10-3μm2

3砂体沉积类型对聚驱效果影响

结合动静态资料,对研究区域四种沉积类型砂体,7个沉积单元空白水驱阶段及聚驱阶段的历次吸液剖面资料进行分析统计得出:三角洲下分流平原相沉积砂体在聚驱阶段动用程度最高,三角洲近岸内前缘相沉积的砂体动用程度高,三角洲远岸内前缘相砂体在注聚阶段,动用厚度差,三角洲外前缘相沉积的砂体聚驱阶段动用程度最差。

3.1 以三角洲下分流平原砂体沉积聚驱阶段动用程度最高

研究区S22单元平面上河道砂体呈窄条带状分布,并相互交叉合并,构成网状交叉的格局,典型的网状分流模式,河道砂钻遇率71.43%,稳定分布,表外储层和尖灭区局部填充于河道及河间砂之间。有效厚度相对均匀,一般在1.0~2.0m,有效渗透率在0.05~0.25μm2,是研究区储层中发育最好的一类,砂体连通状况好。在这类砂体中,水井注入的聚合物溶液波及体积最大,油层动用程度最高,在聚驱阶段,吸液厚度比例能达到90%以上。

3.2 以三角洲近岸内前缘相砂体沉积聚驱阶段动用程度高

研究区域内该类砂体河道砂体窄小,分流河道发育,并不断分叉合并,形成网状交叉的格局,河间砂以片状发育为主,并充填在整个分流间地区。在空白水驱阶段保持较高的吸液厚度比例,达到85.22%,远高于其他砂体沉积类型,含水下降期吸液厚度比例仍然能够达到80%以上,但随着聚合物不断注入,吸液好的油层得到有效调堵,在含水稳定期,吸液厚度比例减少到57.29%。

3.3以三角洲远岸内前缘相砂体沉积聚驱阶段动用程度差

这类砂体发育河道窄小且河道钻遇率低;河间砂以大面积分布为主,但沉积不稳定,是由几期河间砂迭加而成,钻遇率为80.0%;未钻遇尖灭区。在空白水驱阶段,该类砂体吸液厚度最低,只有32.47%,但注聚后,油层动用程度不断提高,在含水下降期到含水低值期动用厚度比例基本保持在50%左右,随着聚合物不断注入,油层动用厚度比例仍保值上升趋势,在含水稳定期,吸液厚度比例达到71.43%。

3.4 以三角洲外前缘相沉积的砂体聚驱阶段动用程度最差

研究区域内该类砂体发育大面积席状砂,其间分布少量小型窄条带状的分流河道,河道砂的特点已不明显,属残留的水下分流河道形态,尖灭区不发育,仅呈零星状。在空白水驱阶段,油层动用厚度比例较高,但注聚后动用厚度明显下降,基本稳定在30%左右(表1)。

表1  不同砂体沉积类型与油层动用关系

砂体沉积

类型

层数

(个)

厚度

(m)

注聚前

含水下降期

受效高峰期

含水低值期

含水稳定期

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

三角洲外前缘

16

7.6

56.25

63.16

31.25

27.63

18.75

34.21

18.75

34.21

18.75

35.53

三角洲近岸内前缘

35

49.4

62.86

85.22

60.00

87.45

54.29

74.49

51.43

71.05

40.00

57.29

三角洲远岸内前缘

12

7.7

33.33

32.47

41.67

51.95

41.67

54.55

41.67

54.55

58.33

71.43

三角洲下分流平原

14

32.7

57.14

50.76

85.71

93.88

85.71

93.88

85.71

93.88

85.71

93.88

合计

77

97.4

55.84

67.76

55.84

82.14

49.35

75.15

49.35

74.54

46.75

68.99

4储层参数对聚驱效果影响

统计研究区域吸液剖面资料,并对注入井小层吸液量按照不同有效厚度级别、渗透率级别进行统计,分析得出:对于S1~2层,单层有效厚度越大,聚驱阶段动用程度越高;渗透率大于0.05μm2的油层动用程度都保持较高的动用厚度比例,其中0.1μm2-0.3μm2的油层动用程度最高(表2,表3)。

表2  有效厚度与油层动用厚度关系

有效厚度

分级

(m)

层数

(个)

厚度

(m)

注聚前

含水下降期

受效高峰期

含水低值期

含水稳定期

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

<0.5

19

3.6

42.11

58.33

26.32

47.22

10.53

22.22

10.53

22.22

5.26

11.11

0.5-1

23

15

30.43

30.00

30.43

30.00

30.43

30.67

30.43

30.67

39.13

38.00

1-2

14

19.9

85.71

87.44

71.43

74.87

78.57

82.91

78.57

79.90

71.43

74.37

>2

21

58.9

76.19

71.31

100.00

100.00

85.71

87.10

85.71

87.10

76.19

78.61

合计

77

97.4

55.84

67.76

55.84

82.14

49.35

75.15

49.35

74.54

46.75

68.99

表3  渗透率与油层动用厚度关系

渗透率

分级

(μm2)

层数

(个)

厚度

(m)

注聚前

含水下降期

受效高峰期

含水低值期

含水稳定期

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

<0.05

15

3.3

33.33

63.64

6.67

9.09

0.00

0.00

0.00

0.00

6.67

15.15

0.05-0.1

16

12.3

68.75

79.67

56.25

75.61

50.00

73.17

56.25

77.24

50.00

73.98

0.1-0.2

23

31.2

56.52

75.00

65.22

79.17

69.57

81.41

69.57

83.33

65.22

74.68

0.2-0.3

12

19.3

50.00

58.55

58.33

81.35

58.33

81.35

50.00

72.54

50.00

72.54

>0.3

11

31.3

72.73

61.98

90.91

98.08

63.64

73.80

63.64

73.80

54.55

64.86

合计

77

97.4

55.84

67.76

55.84

82.14

49.35

75.15

49.35

74.54

46.75

68.99

5 砂体连通类型对聚驱效果影响

统计研究区域吸液剖面资料,并对注入井小层吸液量按照不同砂体连通类型进行统计,分析得出:河道三类连通油层在聚驱阶段动用程度最高,吸液层数比例及厚度比例均能达到80%以上,河道一类连通动用程度高,能够保持在70%以上;河间一类连通油层动用程度差,但通过不断跟踪调整,动用厚度比例在含水稳定期呈现上升趋势;河间三类连通油层吸液动用最差,随着聚合物不断注入,吸液厚度比例呈现下降趋势;研究区射开表外油层在空白水驱及聚驱阶段均未动用。河道三类连通油层保持最高的吸液厚度比例以及河间一类连通油层动用厚度比例不断增加的趋势,分析是由于在聚驱阶段,积极对薄差层采取压裂措施导致,而河道一类连通油层,由于发育连通好,水驱阶段得到较好动用,因此在聚驱阶段主要以聚合物调整为主,截止到目前未进行较大规模压裂,因此通过高浓聚合物的调堵作用,高渗透条带得到有效调堵,因此导致河道一类连通油层吸液厚度比例有所下降,但仍保持较高的吸液厚度比例(见表4)

表4  砂体连通类型与油层动用厚度关系

砂体连通

类型

层数

(个)

厚度

(m)

注聚前

含水下降期

受效高峰期

含水低值期

含水稳定期

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

吸液层数

比例

(%)

吸液厚度

比例

(%)

表外

8

6.4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

河道一类

22

54.9

72.73

67.03

95.45

97.81

86.36

87.80

81.82

84.70

68.18

73.59

河道三类

12

22

83.33

92.27

83.33

93.18

83.33

88.64

83.33

88.64

83.33

88.64

河间一类

23

12.1

47.83

41.32

39.13

37.19

30.43

32.23

30.43

32.23

39.13

43.80

河间三类

12

8.4

41.67

46.43

16.67

23.81

25.00

32.14

25.00

32.14

16.67

23.81

合计

77

97.4

55.84

67.76

55.84

82.14

49.35

75.15

49.35

74.54

46.75

68.99

五、结论:

1.A区S油层三角洲下分流平原相沉积砂体在聚驱阶段动用程度最高,三角洲近岸内前缘相沉积的砂体动用程度高,三角洲远岸内前缘相砂体在注聚阶段,动用程度差,三角洲外前缘相沉积的砂体聚驱阶段动用程度最差;

2.单层有效厚度越大,聚驱阶段动用程度越高;

3.渗透率大于0.05μm2的油层动用程度都保持较高的动用厚度比例,其中0.1μm2-0.3μm2的油层动用程度最高

4.河道三类连通油层动用程度最高,河道一类连通动用程度高,河间一类连通油层动用程度差,河间三类连通油层动用最差,表外未动用。

参考文献

[1] 李霞,孙建国.大庆油田三类油层聚合物驱现场试验[J].大庆石油地质与开发,2009,28(4):98-101

[2] 陈红梅,杨磊,周华,等.二类油层分质分压注聚效果与认识[J].石油地质与工程,2010,24(6):112-113,116.

1