海上复杂卫星断块油田开发实践与认识——以JZ油田东区为例

金宝强，赵春明，张迎春，童凯军，熊 煜

(中海石油(中国）有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

海上复杂卫星断块油田开发实践与认识
——以JZ油田东区为例

金宝强，赵春明，张迎春，童凯军，熊 煜

(中海石油(中国）有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

JZ油田东区是JZ油田的卫星区块，具有典型复杂断块的特征。针对研究区构造复杂、储量风险大及海上开发成本高等特点，运用勘探思维，深入研究油源、疏导体系及储盖组合等成藏条件，明确提出该区的成藏模式，并确定了油田滚动开发的思路。在油田开发的过程中，结合地震、电测及油藏数值模拟等手段，对研究区开展了多轮次的精细地质油藏一体化研究，使油田开发取得了较好的效果。

JZ油田东区;卫星区块;成藏模式;滚动开发;一体化研究

JZ油田位于渤海辽东湾辽西低凸起的北端，是下辽河坳陷向海域的延伸部分。JZ油田已有10余年的生产历史，东区为其卫星区块，由于构造复杂、储量风险大及海上开发成本高等特点，一直未动用。本文通过对该区的成藏条件进行分析，总结其油气成藏规律，为油田滚动开发奠定扎实资料基础;开发过程中，在精细地质研究的基础上，布置关键井，优化钻井顺序完成油田的一体化勘探开发，节省了油田开发成本;同时，利用油藏数值模拟手段，细化油藏研究，确定合理井网和开发井工作制度，保证油田的合理高效生产。通过上述研究，2008年该油田进行了成功开发。

1 地质背景

1.1 构造特征

JZ油田东区位于辽东湾断陷与辽河中央隆起带的结合部位，属于辽西低凸起最北端，其西侧为辽西1号断层，北东侧为鸳鸯沟洼陷，西南侧为辽西洼陷，受两个生油凹陷长期挟持，为油气聚集的良好场所。东区为一受断层切割的典型复杂断块，区内15条近东西向和南北向的断层将构造分为5个次级断块，主要为北侧的5井区和A3井区、南侧的E1井区、A4井区和A1井区，平均每个断块圈闭面积小于1 km2(图1）。

图1 JZ油田构造分区图Fig.1 Structural division of JZ oilfield

1.2 储层特征

研究区主要含油层位为东营组二段。区域沉积相研究结果认为，东营组沉积时期，该地区为湖盆沉积体系，三角洲沉积较为发育，从单井相分析，主要为水下分流河道、河口坝沉积。储层物性较好，主要含油气层位孔隙度22% ～32%，渗透率(10～1 000） ×10－3μm2，属中高孔渗储层。

1.3 流体特征

研究区的原油具有密度中等、黏度低、含硫、含蜡和凝固点均较低的特点，JZ－5井地面原油密度0.905 ～0.920 g/cm3，地下黏度 19.0 ～24.9 mPa·s，含硫量0.18%，含蜡量 0.54% ～ 2.48%，凝固点小于－35℃;东二上段仅在A3井区成藏，原油具有密度大、黏度高等特点。

2 油气成藏规律研究为油田开发奠定扎实资料基础

JZ油田东区仅有2口探井，储量探明程度较低，油田开发存在较大风险，本文运用勘探思维，通过对区内的油源、疏导体系、储盖组合及成藏模式进行研究，确定该区为有利的油气富集区，从而指导了油田开发方案的实施。

2.1 充足的油源为油气藏的形成奠定了物质基础

研究区北东侧为鸳鸯沟洼陷，西南侧为辽西洼陷。多年石油地质研究和勘探实践表明，辽西洼陷和鸳鸯沟洼陷是该区的两个生烃洼陷，发育沙河街组三段、沙河街组一段和东下段3套烃源层，沙三段烃源岩沉积厚度大，成熟度高，有机质类型以II A型(偏腐泥型）为主，具有较高的生烃能力，沙一段烃源岩虽质量好，但沉积厚度薄，生烃量有限，东下段烃源岩整体埋深较浅，成熟度较低，大多未进入生油门限，故该区油气以沙三段和沙一段混源为主［1］。

2.2 油气运移输导体系是成藏的关键

含油气盆地油气运移输导体系的基本要素包括骨架砂体、断层、裂缝及不整合面［2］。不同盆地或凹陷输导体系的基本要素各不相同，辽东湾油气运移输导体系的基本要素主要是不整合面、砂体和断层的相互组合。砂体既可以作为油气的储集空间，又可以作为油气的运移通道，是最基本的输导体系［3］。研究区东营组接受来自北部古辽河和古凌河水系的沉积，主要发育三角洲前缘沉积，储层物性较好，孔隙度在22% ～32%之间，渗透率在(10～1 000）×10－3μm2之间，为中高孔渗储层。东营组高渗带砂体呈条带状分布，与骨架砂体分布一致，是重要的油气运移通道。断层作为油气运移通道是指油气穿越断层面或沿断层面向上运移的作用，具有时效性、地段性和相对性，决定了断层通道作用的复杂性［4］。辽东湾北部主要发育三期断层，分别为持续活动的断层(长期活动断裂）、早期断层(沙河街组断裂和东营组断裂）和晚期断层(新近纪断裂）。持续活动断层从沙河街组沉积早期持续活动到第四纪，早期断层主要发育在沙河街组沉积末期～东营组沉积早期，晚期断层主要发育在馆陶组末期～明化镇组初期。持续活动断层是油气运移的主要通道，呈继承性发育;早期断层、晚期断层对油气运移作用较小。研究区位于辽西1号断层上升盘，该断层为持续活动断层，控制了JZ油田东区复杂断块内的油气运移，主力烃源岩沙三段生成的油气在异常高压的强力作用下主要沿油源断层向浅部和侧向运移，最终在东营组聚集成藏。不整合面是一个将新老地层分开的界面，其上下的地层由于遭受风化侵蚀，溶解淋滤，容易形成具有较高孔隙度和渗透率的古风化壳、古岩溶带或淋滤带，对油气横向运移非常有利。研究区内太古界潜山与上覆的古近系呈不整合接触，不整合面西侧与辽西1号断层连接，形成侧向运移通道，东侧不整合面与凹陷内部断层成角度不整合接触，成为另一个油气运移通道。研究区内油气运移输导体系可分为断层—砂体、不整合面—砂岩以及断层—不整合面—砂体复合输导体系3种类型。

2.3 优质的储盖组合是油气成藏的重要条件

东营组二段沉积时期，整个辽东湾坳陷构造活动有所减弱，以沉积半深湖、浅湖泥岩为主。研究区内东二段顶部发育一套厚度约20 m的质纯泥岩，在区内分布十分稳定，能够作为优质盖层，东二段下部含油层段内泥岩与砂岩间互发育，且泥岩横向发育均比较稳定，形成较好的储盖组合。油气大规模充注时期集中在东营组末期，该时期断裂活动相对较弱，对油气可以起到较好的侧封作用，有利于油气的保存。

2.4 分析成藏模式及规律，确定油气富集区

东营组油气藏的油源来自两侧生油凹陷辽西洼陷和鸳鸯沟凹陷，油气通过油源断层、不整合面及砂体组成的疏导体系运移，在东营组二段聚集成藏，为典型的古生新储高成熟度油藏，油气层分布受构造控制，含油高度小，受断层分割作用，构造高点油层富集(图2）。由于受构造背景和构造幅度的控制及储层发育程度的影响，各个块每个砂组的油气富集程度有所不同。

图2 JZ油田东区油气成藏模式示意图Fig.2 Reservoir forming model in east part of JZ Oilfield

3 滚动评价开发，落实优质储量

在油气成藏研究的基础上，高质高效地开展评价工作是油田开发的重要任务［5］，考虑海上钻井成本高的问题，根据各断块的地质特征，优选带有评价任务的开发井、优化井点位置、井身轨迹和钻井顺序，做足钻井预案，滚动评价开发，保证油田开发的合理性和持续性。

3.1 滚动评价开发，优化钻井，落实潜力

研究区内仅有探井2口，有5个断块为未评价或欠评价的潜力区块，对于这些潜力区块，主要通过以下3个步骤进行滚动评价开发:(1）单个断块，通过选取带有评价性质的开发井，合理优化井点位置，确保以最小的成本最大限度地评价落实潜力和风险;(2）同一断块的不同层位，通过优化井身轨迹及钻井进尺，过路或加深评价次要目的层;(3）优化钻井顺序，优先评价潜力级别较高的区块，对于带评价性质的开发井，做足预案和后备井位的设计，减小钻井风险。例如，A11井部署在5井区的“鞍部”，钻遇油层厚度17 m，最大限度地认识和评价了该区块;A1井通过轨迹加深在东三段新发现8.2 m优质油层;A8井通过过路评价，新发现东二上段40 m的油层。

3.2 落实优质储量，为油田开发提供后备保障

通过上述研究和滚动评价，研究区内5个潜力区块相继得到落实，油田探明石油地质储量从270×104m3增加至750×104m3，评价落实优质储量480×104m3。通过优化井点位置落实5井区、A3井区和A4井区的优质储量260×104m3，通过过路评价落实A8井区优质储量200×104m3，通过加深评价落实A1井区优质储量20×104m3，这些优质储量的发现，为油田进一步开发提供了后备保障。

4 随钻地质油藏一体化研究，确保油田成功开发

油田开发的过程是一个资料不断更新、不断验证地质油藏研究成果的过程［6］，针对开发井实施过程中的变化，进行一体化、多轮次的地质油藏研究，是确保油田成功开发的重要保障。

4.1 精细地质研究是油田开发的基础

4.1.1 精细构造研究

JZ油田东区构造复杂，断块破碎，影响油藏开发效果的主要地质因素是断层分布。利用高精度三维地震目标处理技术，使新三维资料在品质上有了大幅提高;采用多元综合标定技术研究整个区带的速度，为精细构造解释提供了可靠的基础资料;应用相干体分析技术进行切片分析，发现了无法反映到地震剖面上的小断层，解决了开发井轨迹穿断层的问题。

4.1.2 精细储层研究

储层研究贯穿油田开发的始终，是决定开发井部署成败的关键。在物源方向及沉积相的指导下，结合单井测井相与地震属性资料，区分储层品质，预测储层的平面展布特点，指导开发井的部署。在储层精细研究的指导下，油田实施的10口开发井有9口超过ODP设计(图3），达到了预期目的。

图3 开发井钻遇储层厚度与ODP预测对比图Fig.3 Drilled thickness of reservoir compared with ODP design

4.1.3 精细地质建模研究

在精细的构造及储层研究的基础上，利用Petrel井震结合一体化建模软件，通过精细地质综合研究，结合油藏静态资料，建立精细油藏三维地质模型，是认识和开发油藏的有效手段，为油藏数值模拟研究奠定了基础［7］。

4.2 精细油藏研究确保油田合理高效开发

油藏研究是油田开发的核心，决定油田开发的成败。JZ油田开发过程中，在精细地质建模研究的基础上，开展了多轮次油藏数值模拟研究，通过方案优化和指标优选，确定井网、井距、井型、生产井的工作制度等，为油田的高速高效开发提供了定量参考。例如，5井区原设计方案为1注2采的定向井方案，开发井A10实施后，证实该井区构造高部位存在气顶，油藏为顶气底水模式，笔者针对构造高部位的另外1口开发井A12开展了油藏数值模拟研究，优选后，首次提出了穿多层水平井方案，水平段位于气油界面和油水界面之间1/2处，水平段长度450 m(图4），此方案比定向井方案累增油3.7×104m3(图5），目前该井日产量稳定在100 m3以上。

4.3 开发效果与认识

通过上述研究，JZ油田东区的开发取得了较好效果，油田共实施开发井13口，投产初期，10口油井产能全部达到或超过钻前设计水平，全油田产量为800 m3/d，综合含水10%。目前，油田投产3年，油井数增加3口，产量为600 m3/d，综合含水50%，全油田累计采油43×104m3，预计采收率为22.1%。

图4 穿多层水平井轨迹示意图Fig.4 Track of cross multilayer horizontal well in 5 well block

图5 5井区开发方案指标对比图ig.5 ODP index of development program in 5 well block

5 结论

(1）复杂卫星断块油田开发存在诸多不确定性，利用勘探思维研究油气成藏及聚集规律，为油田开发奠定扎实资料基础。

(2）滚动评价开发，选取带有评价性质的开发井，合理优化井点位置和井身轨迹，充分落实潜力和风险，为复杂卫星断块油田高效合理开发提供资料依据。

(3）将地质建模和油藏数值模拟手段有机结合，开展多轮次的随钻地质油藏一体化研究是海上复杂断块油田成功开发的重要保障。

［1］姜雪，邹华耀，庄新兵，等.辽东湾地区烃源岩特征及其主控因素［J］.中国石油大学学报(自然科学版），2010，34(2）:31－42.

［2］徐田武，曾溅辉，魏刚，等.辽东湾地区油气运移输导体系特征及意义［J］.西南石油大学学报(自然科学版），2008，30(5）:69－72.

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［4］王翠英.刘庄复杂断块群油气藏地质特征及油气聚集规律［J］.大庆石油地质与开发，2006，25(1）:50－52.

［5］李宏.复杂断块油田的油藏类型和开发特点与开发方式［J］.试采技术，1997，18(3）:54－60.

［6］杨耀忠.内部被多条断层切割的复杂断块油藏地质建模研究［J］.科技通报，2003，19(3）:196－200.

［7］赵习森，黄金满，刘海滨，等.文南油田滚动勘探开发模式［J］.断块油气田，2003，10(2）:32－34.

Practice and recognition of exploitation in offshore complex satellite block faulted oilfield

JIN Baoqiang，ZHAO Chunming，ZHANG Yingchun，TONG Kaijun，XIONG Yu
(Bohai Oilfield Exploration and Development Institute，Tianjin Branch，CNOOC Limited，Tianjin 300452，China）

East area of JZ Oilfiled is the satellite block of JZ oilfiled and it is a typical complex block faulted oilfield with complex structure，high reserves prediction risk and high investment.Based on thorough research on the source rocks，hydrocarbon migration paths and reservoir-seal assemblage，the mode of reservoir forming was revealed，and rolling development of oilfield was carried on.In the process of development，integrative research of geology and reservoir was made based on well logging and reserves numerical simulation，and gained good effects.Successful development of this block provided reference for development in similar offshore oilfields.

East area of JZ Oilfiled;satellite block;mode of forming reservoir;rolling development;integrative research

TE347

A

10.3969/j.issn.1008－2336.2011.04.034

1008－2336(2011）04－0034－04

2011－06－17;改回日期:2011－06－28

金宝强，男，1979年生，硕士，现从事油气田开发地质相关研究工作。E-mail:jinbq@cnooc.com.cn。