高含水油田二次开发重构地下认识体系的技术路线

综合多学科新技术, 采取两步走的策略

 

由于过去对油藏的认识程度不能满足二次开发的需求, 必须重新构建地下的认识体系, 这是进一步提高油田采收率重要的基础工作。当油田进入高含水后期, 由于地下油水分布格局的重大变化, 重新构建地下认识体系的主要内容就是在深化油藏描述的基础上量化地下剩余油的分布, 特别是要准确地预测相对富集区的具***置和规模。

 

要真正做到这一点, 难度很大, 需要做大量细致的研究工作。在当前用地震方法识别砂泥岩薄互层中油水分布的技术还没有成熟的情况下, 比较可行的做法是采取两步走的策略:①综合地质、地震、测井等多学科新技术, 深化油藏定量描述, 从油藏构造分析和储集层预测2 个方面进行精细研究, 包括对油藏的基本单元———单砂体特别是主力砂体的展布进行精细刻画,准确识别和预测各种微构造、低级序小断层、夹层和岩性遮挡、水流优势通道及储集层的物性参数;②发展大型精细数值模拟技术, 在深化油藏描述的基础上, 准确地量化各主力砂体的剩余油分布, 特别是其富集区的位置和范围。

 

明确深化油藏描述具体要求, 发展相应的新技术

 

中国陆相储集层非均质性非常严重, 降低了水驱采收率, 同时, 严重的非均质性使得注水不能彻底驱出原油而形成了形态各异的剩余油富集部位[ 8 , 9] 。大体归纳了8 类可能形成富集区的部位, 这些部位是油田二次开发进一步提高采收率的物质基础。因此, 深化油藏描述的任务就是综合地质、地震、测井等方面的各种新技术, 寻找可能的剩余油富集部位并加以刻画, 为下一步精细数值模拟提供精细的地质模型, 进而在高度分散的剩余油中找出富

集区, 打出高效调整井。应基于对单砂体构型及其他微小地质体的新认识, 进行针对剩余油分布状况的个性化井位设计。

 

针对可能形成剩余油富集区的各种微小地质体进行深入细致的描述, 至少要进行以下10 个方面的研究工作, 其中多项研究涉及新方法和新技术。

 

进行等时地层对比, 建立等时地层构架

 

对地质体进行正确分层是各项油藏描述研究工作的根本。只有建立正确的等时对比, 才能在油田范围内统一层组及小层的划分, 明确各级储集层的空间变规律。利用正确的分层资料有助于实施各种挖潜措施, 例如, 采用高分辨率层序地层学方法对大港港东原划分为馆Ⅰ 1 的厚砂体重新分层, 依据新的划分结果,对厚油层顶部剩余油进行挖潜。据统计, 2006 年共实施挖潜措施23 井次, 有效19 井次, 累计增油13 979 t 。

 

提高井间砂泥岩薄互层预测精度

 

砂泥岩薄互层储集层预测是油藏地球物理技术的“ 瓶颈” , 提高砂泥岩薄互层条件下井间砂体展布的预测精度, 至少要识别清楚其中较厚的主力油层及主力砂体, 这是老油田二次开发亟待解决的问题。考虑到目前一般认为厚度在4 m 以上的砂体是主力层中较厚的砂体, 所以砂泥岩薄互层预测纵向上至少要达到识别厚度在4 m 以上砂体的精度;而有些地区如大庆南部很多主力层厚度只有2 ～ 3 m , 所以应该努力发展识别厚度在4 m 以下单砂体的新方法。由于砂体形态复杂多变, 即使注采井网规则, 砂体注采关系也非常容易失衡。因此, 需要进一步努力提高对平面上砂体边界的识别精度, 尽可能确定各相邻砂体间的叠置或接触关系。另外, 一般的地震反演方法通常只能判断砂体存在与否, 对砂体厚度的预测误差比较大, 所以也要采用新的反演方法,尽可能提高对砂体厚度的预测精度。

提高废弃河道等岩性隔挡准确位置的预测精度

 

在曲流河沉积中, 废弃河道是复合曲流带划分点坝砂体边界、鉴别点坝几何形态和成因类型及深入研究点坝内部建筑结构、连通状况和平面非均质性特征的重要依据。在油田开发中, 废弃河道沉积往往造成相邻砂体间某种程度的渗流遮挡, 有利于剩余油富集。因此, 识别废弃河道的准确位置和展布特征, 对于挖潜剩余油具有重要意义。

 

有效识别各种泥质夹层

 

正韵律厚层上部是剩余油富集的部位, 但是由于地质条件所限, 其厚度一般只有几米, 如果不能有效利用夹层的遮挡作用, 这部分剩余油难以采出。因此正确识别夹层在储集层空间上的三维分布, 是单砂体内部非均质性刻画的重要内容, 是厚油层顶部剩余油挖潜的基础, 对于老油田基于此而进行的水平井挖潜具有尤为重要的意义。

 

水流优势通道位置和产状的预测

 

水流优势通道严重影响注水开发效果, 导致注入水窜流, 形成大量剩余油。水流优势通道一般可分为2 类:一类是多孔介质中渗透率高低差异造成的优势通道, 可采用可动凝胶治理, 另一类是更粗大的“大孔道” , 必须首先用各种堵剂加以堵塞, 使后续的液体在油藏深部转向。综合利用老井和新井的各种资料识别和预测不同类型水流优势通道的空间分布及其产状, 及时采取相应措施, 将能有效地提高水驱采收率。

 

有效识别和组合断距3 ～ 5 m 的低级序小断层

 

断层是影响注采关系和剩余油聚集的重要因素, 对老油田有必要重建断层认识体系。中国陆上特别是渤海湾地区的老油田中断层极为发育, 许多老油田在开发初期未开展三维地震工作, 利用早期采集的二维地震资料和井数据解释和组合的断层,精度较低, 不能满足剩余油挖潜的需要, 且井间还可能存在一些层内小断层未被发现。断层对剩余油的富集起着重要的遮挡作用, 紧贴断层打井通常能有效开采断层控制的剩余油。应发挥地震技术能提供井间信息的优势, 在认识清楚油藏总体构造格局的基础上, 有效识别和组合断距为3 ～ 5 m 的低级序小断层。实践表明, 对于薄层砂体, 即使是断距只有3 m的断层, 也常会对油流起到有效遮挡作用, 因而, 应尽可能准确识别断距为3 m 的低级序小断层。

 

有效识别幅度为5 m 左右的微幅度构造

 

微幅度构造是剩余油聚集的有利部位, 微幅度构造识别是老区重建构造认识体系的重点之一。微幅度构造高部位剩余油饱和度通常相对较高, 水淹级别低,井产能较高, 特别是当下部发育夹层时, 剩余油富集程度更是大为增加。所以研究微幅度构造, 对于预测剩余油富集部位, 打出高效井, 具有重要意义。例如:近期在大港港东一区一断块一个微幅度构造上侧钻的G218 井获得高产, 在周边井含水率达90 %以上的情况下, 该井日产油量达50 t , 半年后还能以日产30 t 的水平持续生产。

 

提高储集层物性参数的预测精度

 

建立高精度确定性储集层物性参数模型是应用油藏数值模拟预测剩余油的基础。目前储集层物性参数主要依靠井点数据通过各种插值方法获得, 具有很大的不确定性, 特别是渗透率值误差很大。需要进一步研究各种提高井间物性参数特别是渗透率值预测精度的新技术。

 

准确预测裂缝性储集层的裂缝分布规律

 

中国低渗透储集层通常不同程度地发育各种裂缝, 对油气生产影响很大。系统开展低渗储集层中裂缝特征和分布规律的预测研究, 对低渗透储集层的油气勘探开发具有重要指导作用。国内外关于低渗透储集层中裂缝的预测已经形成了不少方法, 但是由于裂缝类型及其成因的复杂性、发育的多阶段性以及天然裂缝与人工裂缝的多样性, 对低渗储集层裂缝的预测研究还需要大力加强。

 

建立以地震资料为“硬约束”的确定性数字化三维地质模型

 

尽管在油藏高含水期井网已经很密, 但井间储集层分布仍然有很大的不确定性;地震技术能够在空间进行高密度采样, 是提供井间信息唯一的有效技术。为了充分发挥地震技术在储集层地质

 

建模中的作用, 应该打破以往仅把井数据作为“硬数据” , 而把地震资料作为“ 软数据” 的传统做法, 建立新的理念, 即实现地震资料对井间储集层预测的“ 硬约束” , 其含义是要使所建立的储集层地质模型在井点上忠实于井数据, 在井间忠实于地震数据, 以避免地震信息的约束作用因为其“ 软” 而被弱化甚至忽略。当然, 其前提是地震资料必须要达到相当的精度和可靠程度。此外, 在建模时, 要同时构建包括精细构造形态和储集层内部构型两方面内容的地质模型, 实现薄砂体、小断层、废弃河道、夹层等遮挡的有效表征, 进一步提高储集层地质建模的精度。该措施虽然大大增加了建模的复杂程度, 但可为下一步数值模拟提供精细量化剩余油分布所需的地质模型。

 

发展大型精细油藏数值模拟技术, 量化剩余油分布

 

确定剩余油分布是制定老油田二次开发方案的基础。相对富集部位的准确预测、井网的合理重组、开发指标的预测和采收率指标的计算等, 都需要量化剩余油的分布。为了在上述精细地质模型的基础上精确量化剩余油分布, 要求数值模拟的网格数量明显增加、算法有所改进、计算速度和历史拟合精度明显提高, 特别是需要把历史拟合技术精细