河口坝厚层砂体内隔夹层对剩余油的控制作用

武 毅,李 蔓,崔 洁 (中石油辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦1 2401 0)

历经40年开发,辽河油田主力区块已进入 “双高期”,剩余油表现出 “整体分散、局部富集”的特征[1],挖潜难度越来越大。目前,为充分挖潜老区块的潜力,进一步提高采收率,应有针对性的解决储层3大矛盾,即平面、层间和层内矛盾,而层内隔夹层是造成层内矛盾的重要因素,对剩余油分布具有一定控制作用[2-7]。河口坝砂体是三角洲前缘沉积中十分重要的油气储集体,在辽河油田广泛分布,该类储层厚度大,内部发育多种类型的隔夹层。为此,笔者以J16断块为例,对隔夹层特征进行研究,探讨了隔夹层控油机理,从而为改善油田高含水期的开发效果提供新的思路。

1 研究区概况

J16断块构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡南部,为北东向长条状南倾的断鼻状构造。含油层系为古近系沙河街组二段 (Es2)兴隆台油层,含油面积 5.5km2,原油地质储量3796×104t。该套储层岩性以含砾不等粒砂岩、中-细砂岩为主,石英含量平均30.1%、长石含量平均29.8%,岩屑含量平均为33.5%,颗粒分选差-中等,胶结物以泥质为主,平均含量6.6%,反映沉积砂体距物源区较近,沉积速率高、成熟度低。前人研究表明[1,2],该套储层为滨湖河口环境下的扇三角洲前缘亚相沉积,根据储层的岩电特征、沉积特征及砂体的空间展布特征,将该扇三角洲前缘亚相细分为河口砂坝微相、分流间微相、前缘薄层砂微相 (见图1)。平面上河口砂坝砂体大面积连片分布,垂向上砂坝砂体以复合韵律和反韵律为主,韵律段砂层厚度一般大于2m,韵律段之间一般发育隔夹层,电测曲线形态多为箱形、漏斗形及少数的指形。

图1 J16断块沉积微相平面图

2 隔夹层特征

2.1 岩性特征

通过岩心观察并结合测井曲线分析,发现厚度大于5m的砂体内部基本上都发育隔夹层,隔夹层的岩性以灰色、褐灰色泥质粉砂岩 (见图2(a))、泥岩 (见图2(b))为主。主要分布在韵律段之间,厚度一般在0.2～1m。

图2 隔夹层岩心照片

2.2 电性特征

隔夹层电性特征表现为微电位 (或微梯度)回返大于20%,0.45m梯度回返大于25%,深侧向电阻率回返大于40%(见图3～4)。

图3 隔夹层微电位与0.45m梯度回返特征

图4 隔夹层微电位与深侧向电阻率回返特征

3 隔夹层控油机理

隔夹层主要指储集层内部能够对油气的运移或聚集产生影响作用的不渗透或相对低渗透条带。对该研究区厚层内部的粉砂质泥岩、泥岩或泥质粉砂岩而言,由于粒度细、泥质含量增加,与中高渗围岩相比,其孔隙度与渗透率低得多,从而形成了物性隔夹层。通过岩心观察并结合测井曲线分析,发现该类隔夹层对剩余油的纵向分布具有控制作用,即砂体顶部多为弱水淹层,中部为中水淹层,底部为强水淹层 (见图5)。从密闭取心井 JJ2井电测解释情况来看,有64%的潜力层集中在厚层顶部。C/O测试表明,JJ2井存在隔夹层时,层内顶部剩余油较为富集。JJ2井厚层油砂体水驱后水洗状况对比图如图6所示。从图6可以看出,隔夹层顶部水洗效率低,其上部水洗效率低,而下部由于受重力影响水洗均匀,因而水洗效率高。

图5 J2-6-A235井隔夹层控制剩余油纵向分布特征

以上分析表明,物性隔夹层形成了具有控油意义的物性遮挡。由于河口坝在空间上具有向盆地前积、不同时期河口坝垂向叠加和侧向相连的特点,单一河道砂体是由多次洪水事件形成的加积体按一定方式叠加而成,在厚层内部形成一定数量的隔夹层,由于垂向渗透率大于水平渗透率,在油水的密度差及重力分异作用下,使得油层底部的强水淹比例均高于油层顶部,顶部剩余油相对富集[8-10],侧向电阻率与时差值高。从J16油藏的具体情况来看,剩余油纵向分布表现出典型的反韵律模式 (见图7)。

图6 JJ2井厚层油砂体水驱后水洗状况对比图

图7 剩余油分布模式图

4 应用效果

根据上述分析,在投产射孔时应考虑隔夹层的位置,并建立该研究区河口砂坝厚层砂体潜力识别标准,具体内容如下:①厚层顶部应有稳定的泥岩隔层;②射孔段下部要有物性隔夹层;③无隔夹层时,射孔底界要避开下部强水淹层4m以上;④电阻大于50Ω·m,时差在370～380μ s/m以上。

从新完钻井测井解释结果来看,厚层顶部、夹层上部剩余油富集。投产后也得到验证,即厚层顶部、夹层上部含水低,产油量高,19口挖潜井投产初期日产油204t,含水62%,其中6口主力井初期日产油8～21t,含水25%～61.9%,目前累积产油72391t,累积产水259278m3。该区块综合含水下降9.5%,采油速度提高0.5%,阶段采出程度为7.8%,建产能达到10.5×104t。

5 结 语

J16块河口坝厚层砂体内部隔夹层较发育,形成了实际意义上的物性遮挡,导致垂向上流体受阻,有效地减缓了注入水和边底水上升的速度,因而厚层顶部、隔夹层上部水洗效率低,动用程度差,剩余油富集。针对该特点,在生产射孔时,考虑隔夹层的发育情况,优选潜力层有目的地实施挖潜,取得了较为明显的效果,是河口坝厚层砂体油藏在 “双高期”进一步提高采收率的有效途径。

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