油藏描述在浅层稠油开发中的应用

第１４卷第１期　特种油气藏　Ｖｏ１．１４　Ｎｏ．１　２Ｏ０７年２月　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｏｉｌ　ａｎｄ　Ｇａｓ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　Ｆｅｂ．２００７　文章编号：１００６—６５３５（２００７）０１—００２２—０４　油藏描述在浅层稠油开发中的应用　霍进，单朝晖，郑爱萍，赵莉儆，吴成友　（中油新疆油田分公司，新疆克拉玛依８３４０ｏ０）　摘要：准噶尔盆地西北缘浅层稠油油藏以辫状河流相为主，储层物性、流体性质变化剧烈，油藏　开发效果差异大。在三维地震精细解释预测、单砂体细分与对比研究的基础上，采用精细油藏　描述与数值模拟研究一体化的技术路线，精细描述了储层微幅构造、沉积微相、储层非均质性，　完成了相控储层三维定量化研究；建立了反映不同开发阶段储层、流体变化情况的四维地质模　型；掌握了油藏动用特征及剩余油分布规律，扩大了找油领域和滚动开发范围。对开发层系、　井网、井距、开采方式等进行了优化研究，为开发调整方案部署提供了科学依据。　关键词：稠油油藏；精细油藏描述；调整挖潜；剩余油分布；克拉玛依油田　中图分类号：ＴＥ３２１　文献标识码：Ａ　前言　藏内砂体分布稳定，油层厚度为５—２５　ＩＴＩ，油层系　数０．５７。纵向上一般有２个以上正韵律砂层组，各　克拉玛依油田六、九区浅层稠油油藏是新疆油　砂层组又可划分为３　４个砂层及５　６个单层。　田最早投入注蒸汽开发的油藏，多数区块已进入开　单层厚度变化大，平面上和纵向上各砂层组、单砂　发中后期，油田开发面临着经济储量资源严重不　层之间储层物性差异大，油层非均质性严重，平面　足、油藏挖潜难度日益加大的矛盾。通过一体化的　上渗透率级差为３．２—５．６倍，纵向上可达４．８—　精细油藏描述技术，深化了储层地质认识，掌握了　１００．０倍，变异系数为０．５６一ｉ．３２，突进系数　油藏动用特征及剩余油分布规律。并不断加大油　为４．５—２６．１。原油粘度（地层温度下脱气油）为　藏描述成果的应用，油藏数字化程度显著提高，技　２　０００　１　０００　０００　ｍＰａ・Ｓｏ按原油性质及油层厚度　术人员综合素质有了长足的进步，有效提高了措施　等地质条件，可划分为普通稠油油藏、特稠油厚油　有效率、控制了油田递减、扩大了滚动开发领域。　藏、特稠油薄油藏、超稠油油藏４种类型，生产效果　精细油藏描述有效提升了浅层稠油油藏开发水平。　差异大　。　１油藏基本特征　油藏埋藏浅、地层压力低（１．８　６．４　ＭＰａ）、压　力系数一般小于１．０５，原始溶解气量仅为５　ｍ３／ｍ３，　克拉玛依油田六、九区浅层稠油油藏位于克拉　地层温度为１６　２４℃，边底水不活跃，主要靠注蒸　玛依市东北４０　ｋｍ处，平均地面海拔３００　ｉｎ，区域构　汽进行规模开发。　造位于克一乌大逆掩断裂上盘的超覆尖灭带上　１］。　总体为西北向东南缓倾的单斜构造，地层倾角为４　２油藏精细描述的主要做法　—９。。　以层序地层学、地质统计学、模糊数学等先进　油藏主要含油层系为上侏罗系齐古组（　ｑ）和　地质理论为依据，对全区４　５３８口井进行以单砂体　下侏罗系八道湾组（Ｊ，ｂ）及三叠系克拉玛依组　为单元的精细地层对比，精细刻画各开发单元单砂　（Ｔ’　）。储层以辫状河流相沉积为主，其中，下克拉　体的微构造特征。通过四性关系跟踪研究，实现测　玛依组（Ｔ２　）为山麓洪积扇相沉积［２］。油藏平面　井储层二次解释及精细评价　Ｊ。在单井、多井细分　分布受构造和岩性控制，油层埋深为１２０　６００　ＩＴＩ，　微相研究基础上，刻画不同沉积微相砂体空间展布　平均沉积厚度为８０—１００　ＩＴＩ。主要含油岩性为中细　规律及相控储层物性特征，研究不同微相、不同韵　砂岩、砂砾岩和含砾不等粒砂岩，无活跃边底水，油　律组合条件下油水运动关系，明确成藏机理、储层　收稿日期：２００６—０８—２２；改回日期；２００６—０９—２９　作者简介：霍进（１９６７一），男，高级工程师，１９９０年毕业于西南石油学院石油地质专业，２００５年获西南石油学院油气田开发工程博士学位，本刊编委，现从事　油田开发研究及管理工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　霍进等：油藏描述在浅层稠油开发中的应用　２３　展布、原油粘度变化规律及成因、油藏动用特征及　剩余油分布规律。实现了百万节点以上的全油藏　油，可作为油层间的良好隔层。　九区齐古组（Ｊ３　ｑ；）的各沉积期，油藏沉积微相　分布变化大（图１）。从Ｊ３ｑ２２￣３到Ｊ３　：　沉积期，河　漫滩相沉积范围逐渐缩小。不同沉积微相对蒸汽　波及范围的影响不同，河道微相储层连通性好，渗　透性较好，沿着主河道方向蒸汽（热水）推进速度　数值模拟研究，准确量化各种潜力类型的剩余资源　量，编制了相应的调整、挖潜方案。　２．１小层精细对比研究　结合准噶尔盆地西北缘区域沉积背景和本区　快，在生产中表现为河道主流线方向上油井汽窜干　实际情况，针对储层砂体横向变化大的特点，以关　扰严重。纵向上，河道砂体内部的相对高渗透率段　键井垂向序列分析中最小一级的沉积成因单元和　多处于中上部，是蒸汽突进的主要层段。因此，主　沉积微相为对比、划分的基本单位，综合运用沉积　力储层仅中上部得到有效动用。　事件面、岩相组合、电性特征进行横向逐井外推；以　吐谷鲁组（Ｋ】ｔｇ）／齐古组（Ｊ３　ｑ）不整合面、齐古组齐　二层（　ｑ２）／齐三层（Ｊ３　ｑ　）区域等时标志层为宏观　控制；以沉积体系控制成因地层层序单位、沉积相　及亚相控制砂层组及砂层、沉积微相及沉积成因单　元控制小层进行逐级对比划分，并运用厚度协调原　则控制小层发育规模，剖面上兼顾井网、井排的分　布趋势，以最小井距进行对比　ｊ。累计对８１４口井　小层界限进行了修正，从而确保地层格架的合理　性，为后续研究奠定扎实的基础。　圈　２．２储层微幅度构造精细描述　漫滩　阿游ｌ时　囡　舅｝屡　在开发三维地震精确地质层位标定的基础上，　采用地震属性精细分析、井约束反演预测储层的技　术路线，确认九区中部断裂是控制北部八道湾组油　图１九区齐古组Ｊ３　ｑ２２－２层沉积微相　藏的主要控制断裂；九区齐古组油藏在单斜的背景　２．４对特殊复杂储层的识别和评价　上，存在微幅构造。各小层构造形态具有很好的继　承性，表明本区齐古组地层在沉积过程中较为稳　在九区南边缘储层的扩边开发过程中，对九区　定。　齐三层含油性有新的认识。该层除高阻层（地层真　利用相干分析技术，确定稠油重点滚动区——　电阻率大于３０　Ｑ・ｍ）含油性较好外，低阻层（地层　九区南内部发育３期５组断裂，断裂展布方向以近　真电阻率为１７～３０　Ｑ・ｉｎ）也具有较好的含油性。　北东向断裂为主，还发育一些近南北向的小断裂，　９５１１００取心井在Ｊ３　ｑ　层３５２．４～３５０．４　ｉｎ低阻层段　断裂纵横交错。纵向上从石炭系、八道湾至齐古组　（地层真电阻率为１８　Ｑ・ｉｎ，密度为２．２　ｃｒｎ３），取得　断裂依次减少，齐古组齐三层（Ｊ３　ｑ　）沉积期断裂相　呈半固结状的含油细砂岩岩心，经试油、试采证明　对不发育。断裂主要分布在九区南检２３０井区以　该层具备一定的生产能力。因此，在九区南齐古组　西及东北部，且主要断裂格局较前期认识有较大的　油藏特定的地质条件下，将电阻值小于２８　Ｑ・ｉｎ的　变化。　那部分具有一定生产能力的油层称为受岩性控制　２．３沉积微相研究　的低电阻油层。　运用三维地震和测井综合解释手段，对九区南　研究认为，六区克拉玛依组山麓洪积扇扇中亚　齐古组低电阻油层生产状况、成因、分布情况及规　相的辫流带、辫流砂岛微相沉积范围广，是储层的　模进行详细分析研究，制定了低电阻油水层识别方　主要发育相带　，九区辫状河流相河床亚相中的河　法与判别标准，确定了低电阻油层的下限标准：地　道和心滩微相是主要含油相带，河漫滩相基本不含　层真电阻率为１７　Ｑ・ｉｎ，含油饱和度为５０％，孔隙度　维普资讯 http://www.cqvip.com

特种油气藏　第１４卷　为２０％（对应声波时差为３３０／ｌｓ／ｍ、密度为２．３２　ｇ／ｃｍ］）。低电阻油层宏观上受沉积相带控制，主要　度仅为６．８％。水驱后转注蒸汽开发，阶段采出程　度达１１．３７％，平均年采油速度为２．８％。注蒸汽　分布在辫状分流河道岩性细、泥质含量较高的地层　中，平面上主要分布在九区南西部和东部２个区　域，纵向主要分布在Ｊ３　ｇ卜　层的中上部。　运用ＦＭＩ（ＥＭＩ）成像测井、开发精细三维地震　资料，搞清了基底石炭系油气富集规律　，扩大了　找油领域和滚动开发范围，新增含油面积６．１　ｋｍ２，　探明石油地质储量１　１８０．６５　Ｘ　ｌｏ４　ｔ，可采储量　２２６．３４×ｌｏ４　ｔ　２．５建立三维可视化地质模型　利用国际上先进的地质建模软件ＲＭＳ、Ｆａｓｔ　Ｔｒａｃｋｅｒ、ＧＭＳＳ等对７个开发区块主力小层进行了　相控储层三维建模，网格平面步长为２０　ｍ，纵向最　小步长为０．５　ｍ。针对辫状河流相河道迁移频繁、　储层变化剧烈的特点，采用序贯指示的模拟方法形　成了一系列地质趋势体从而约束沉积微相的随机　模拟；基于目标的随机模型、采用标点过程模拟算　法适于河道及心滩微相的随机模拟　Ｊ。　验证和优选随机模拟实现是随机建模的一个　关键环节。以是否符合生产动态特征及相概率分　布体、是否符合地质概念模型标准对多模拟实现进　行优选，降低了井间储层认识的不确定性，得到了　符合地质实际的相控储层物性随机模型。利用模　型的实时更新功能，不断补充储层及流体资料，针　对不同开发层系，把原油粘度作为一个属性参数参　与模拟，建立了反映不同时期油藏储层特征及流体　分布特征的三维可视化定量表征的模型和流动单　元划分，即油藏的四维地质模型，从而为油田不同　开发阶段的管理和高轮次开发后期的调整提供了　依据。　２．６油藏数值模拟技术应用　热采数值模拟过程中涉及蒸汽吞吐、蒸汽驱等　三维三相多组分热采模型，同黑油模型相比，模拟　难度更大。利用三维地质建模平台的参数粗化功　能，将研究结果设计成数模软件可接收的数据体，　纵向上以单砂体作为模拟单元，从而确保了油藏模　拟计算的收敛性。利用并行技术实现了百万节点　以上全油藏热采数值模拟研究，对油藏剩余油分布　进行了定量表征。　六东区克下组Ⅲ类砾岩油藏水驱阶段采出程　开发过程中全区含油饱和度大幅下降，平均含油饱　和度由注蒸汽开采前的０．６６下降到０．５５，部分区　域剩余含油饱和度已经降到０．５左右，多数油井附　近的含油饱和度降幅达０．３。剩余油主要富集在　白碱滩中断裂北部和６２０６井断裂北部２个区域，　并且该区域原始储量丰度高，原油粘度大都在　１００００　ｍＰａ・ｓ以下，是油藏后续开发的潜力区　域　。　截至２００５年底，国内率先成功实现蒸汽驱开　发的九６区齐古组油藏蒸汽驱剩余油量２２．５　Ｘ　ｌｏ＇ｔ，　为原始储量的６２．２％。其中，蒸汽波及残余油量　为１．０　Ｘ　ｌｏ４　ｔ，占总剩余油量的４．７％；水波及剩余　油量为６．３　Ｘ　１０４　ｔ，占总剩余油量的２７．９％；未波及　剩余油量为１５．１　Ｘ　ｌｏ＇ｔ，占总剩余油量的６７．４％。　分布特点表现为：平面上分散，集中在角井的区域；　纵向上，剩余油集中在油层下部（Ｊ３ｑ　），占总剩　余油量的６６．６％。　九区八道湾组平面上油层加热半径为２５～３５　ｍ，　近井地带含油饱和度下降大，远井地带仍接近原始　饱和度，纵向上主力油层Ｊ　ｂ　及Ｊ　６　剩余石油　地质储量分别占全区剩余石油地质储量的３７．８％　和４８．７％［　。　通过数值模拟研究，对合理井网、井距、注汽　量、转汽驱时机及汽驱注汽速度等参数进行对比优　选，不断优化开发方案，实现对油藏的系统评价、认　识和科学管理。　３应用及效果　３．１老油田稳产基础得到全面提升　几年来，以油藏精细描述和数值模拟一体化为　研究手段，围绕优化生产方案、吞吐中后期增产增　效措施、汽驱综合治理研究、提高经济可采储量等　开展了一系列的攻关研究和现场试验，油田综合递　减控制在９％以内，综合含水由８５％下降到８４％，　油汽比保持在０．２１以上，蒸汽驱油汽比由０．１１提　高到目前的０．１７，老区新增经济可采储量１２８．３　Ｘ　１０４　ｔ，年产油量稳定在１２０　Ｘ　１０４　ｔ以上。　３．２滚动增储效果显著　在三维地震基础上，利用随机建模技术对边缘　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　霍进等：油藏描述在浅层稠油开发中的应用　储层进行预测，筛选出滚动扩边有利区域，不断扩　大滚动战果，实现精细油藏描述与油藏滚动开发的　有机结合，确保了滚动开发从方案编制到实施全过　程的跟踪和及时调整，降低了滚动开发的风险，钻　井成功率为１００％，实现了当年评价、当年建产能、　当年见效，加快了滚动开发的进程。其中九区南部　齐古组Ｊ３　ｑ　层、八道湾组Ｊ　ｂ　层油藏滚动扩边开　量２０２．７６　Ｘ　ｌＯ４　ｔ，增产原油１．７８１　Ｘ　ｌＯ４　ｔ。　４结论及认识　（１）浅层稠油油藏精细描述的重点之一是通　过精细刻划油藏断层的封闭性、隔夹层分布及水体　分布从而认识原油粘度影响因素和变化规律，进而　制定相应的开发策略。　发，新增探明含油面积１６．４　ｋｒｎ２，新增探明石油地　质储量１　９８３　Ｘ　ｌｏ４　ｔ，新增可采储量４９０．７　Ｘ　ｌＯ４　ｔ。　３．３改善了措施效果　油藏精细描述提供的单砂体模型和剩余油潜　力区，使油田挖潜更具针对性，进一步优化了措施　井的开发生产方式、注采参数，提高了措施的有效　率，提升了措施方案水平。　近３年来，仅纵向层位接替措施就实施３９５口　井，新增动用含油面积１．８　ｋｒｎ２，动用石油地质储量　４７１．３　Ｘ　ｌｏ＇ｔ，措施前后油井产油水平由０．１～１．８　ｄ　提高到０．８～６．３　ｔ／ｄ，恢复产能２４．１　Ｘ　ｌＯ４　ｔ，增产原　油７５．８７１　８　Ｘ　ｌＯ４　ｔ，目前措施井年产油能力为２０．１８　Ｘ　ｌｏ４　ｔ。有效利用了现有的注、采、输流程管网及　配套的地面油建设施，提高了设备利用率，取得了　显著效果。　３．４区块综合治理成效显著　一体化精细油藏描述成果和油田生产动态相　结合，进行开发层系、井网、开采方式的适应性分　析，不断优化注采参数，采取多种注汽方式，提高蒸　汽波及体积及蒸汽热利用效率。　吞吐井分类分治，实现油井精细管理，５　ａ来共　实施强化注汽１　２５３井次，增产原油７．８　Ｘ　ｌＯ４　ｔ；优　化注汽２　１４３井次，节约注汽量１１０．３０　Ｘ　ｌＯ４　ｔ。　对蒸汽驱油藏进行动态分类管理，采用连续注　汽、间歇注汽、脉冲注汽、停注等多种方法相结合的　多井组整体组合式汽驱方式，提高蒸汽驱开发效　益。５　ａ来实施分类综合治理５９９井组，节约注汽　（２）精细油藏描述研究一体化，为油田重大开　发方案的决策提供了依据，也为方案部署的科学　性、可行性提供了保证，使油田的挖潜调整做到了　有的放矢，是增加可采储量的技术保障。　（３）通过精细油藏描述的跟踪研究，建立详实　的成果数据库，实现油藏管理的信息化及油藏研究　的可视化，快速实现措施方案的制定和实施，提高了　工作效率，提升了研究人员油田开发与管理水平。　（４）随油田开发进程不断加深，剩余油分布越　来越隐蔽，对油藏描述的“精细度”要求越来越高，　从研究方法、基础理论方面对油藏描述工作提出了　新的挑战。深化精细油藏描述不是简单重复以往　研究工作，更着重刻画油藏内部每一个小的细节，　必须精细、准确、定量建立精细的地质模型，确保实　现油藏精细化管理。　参考文献：　［１］孙川生，彭顺龙，等编．克拉玛依九区热采稠油油藏　［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２０００：１０—６８．　［２］霍进，等．六东区克下组砾岩油藏精细描述研究［Ｊ］．　特种油气藏，２００２，９（５）：４７～５０．　［３］王志章，石占中，等．现代油藏描述技术［Ｍ］．北京：石　油工业出版社，１９９９：１０～６８．　［４］霍进，陈珂，黄伟强，等．古１６井区火山岩储层测井评　价［Ｊ］．西南石油学院学报，２００３，２５（６）：５～８．　［５］吴胜和，等．储层建模［Ｍ］．北京：石油工业出版社，　１９９９：１２—２Ｏ．　［６］王春鹏，等主编．第一届全国特种油气藏技术研讨会　文集［ｃ］．北京：石油工业出版社，２００４：２５２～２５８．　编辑许廷生