塔里木盆地北部奥陶系碳酸盐岩缝洞储层无水采油期影响因素探讨

王珍珍，刘瑞林，肖红琳（长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 荆州434023）

塔里木盆地北部奥陶系碳酸盐岩缝洞储层无水采油期影响因素探讨

王珍珍，刘瑞林，肖红琳（长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 荆州434023）

碳酸盐岩储层无水采油期的长短对实现油田高产稳产具有重要的意义。油井一旦见水其含水上升变快，生产能力就会下降，油井无水期的产能将直接影响油井开发效果。从不同角度分析了塔里木盆地北部地区碳酸盐岩缝洞储层油井无水采油期的相关影响因素，对该区多口生产井的实际生产数据研究表明，油水界面距风化壳顶的厚度以及油水界面之上油层厚度等因素与无水采油期的长短相关联，这2个数值越大，无水采油期越长。因此，可以用研究区各井距风化壳顶的深度和油水界面以上油层厚度值做等值线叠合图，确定研究区的有利开发区域。

无水采油期；碳酸盐岩；油水界面；风化壳顶；油层厚度

对于无水采油期的相关研究表明，无水采油期的确定对于改善注水开发油藏的开发效果、实现控水稳油、提高水驱采收率有着重要的意义［1］。前人对砂岩边底水油藏的无水采油期做了大量的研究，并得到了一些求取砂岩油藏见水时间和无水采收率的方法［2～6］，但对于碳酸盐岩风化壳岩溶类油藏的无水采油期研究则较少，主要是由于勘探开发前期对缝洞型储层流体性质识别存在困难，由此带来的问题是划分不出油水界面。在运用测井资料划分塔里木盆地北部轮古和塔河两个地区多口井的油水界面和分析奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层生产数据的基础上，得出影响碳酸盐岩风化壳岩溶类油藏无水采油期长短的2种主要因素，即油水界面距风化壳顶的厚度及油水界面之上油层厚度，并总结了这2种影响因素与无水采油期的对应关系。笔者也尝试利用油水界面距风化壳顶的厚度和油水界面之上油层厚度的叠合图来预测研究区的有利开发区域。

1 无水采油期的影响因素

塔里木盆地北部的塔北古隆起从加里东中－晚期形成凸起雏形，到海西早期受区域性挤压抬升形成向西南倾伏的北东向展布的大型鼻凸。在长期的抬升暴露风化剥蚀过程中，凸起部分地区缺失志留系－泥盆系－石炭系及中上奥陶统，下奥陶统也遭受了不同程度的剥蚀。长期的风化淋滤，加之多期基准面升降和构造裂缝的发育，形成了非均质性极强的碳酸盐岩缝洞系统，后经上覆地层不整合覆盖便形成了现今大量的深层风化壳岩溶储层［7］。奥陶系油气藏的主要含油段多集中于 “地表岩溶带”和 “潜流岩溶带”两个部位，是由多个缝洞体在空间上叠合形成的复合油气藏，油井均高产，但产量存在明显差异［8］。根据目前流体性质识别取得的进展❶刘瑞林，刘兴礼.轮古中部地区奥陶系碳酸盐岩缝洞储层流体性质评价及老井资料精细处理.塔里木油田公司研究报告，2011.划分了油水界面，对塔里木盆地北部地区奥陶系一间房组和鹰山组的风化壳缝洞型油藏无水采油期的影响因素进行了分析。

1.1 油水界面距风化壳顶的厚度

塔里木盆地北部奥陶系缝洞型油气藏的油水关系比较复杂，不同井位油水的分布规律也不相同。利用常规方法（包括现场资料统计法、实验室测定法以及其他的间接计算法等［9，10］）确定油水界面难度很大，奥陶系油藏直接钻遇水体的井很少，特别是缝洞单元中一些没有直接钻遇水体的井，因此获得的水体压力资料极其有限。该次研究的油水界面根据常规测井资料计算的视地层水电阻率、成像资料计算的视地层水电阻率分布谱特征划分。图1是LGX3井鹰山组5080～5280m井段测井资料划分油水界面的一个例子。由图1可见，该井5093～5255m井段常规测井资料计算的视地层水电阻率的值比较大，曲线的波动性也比较大，该段成像资料计算的视地层水电阻率分布谱峰值较大，向视地层水电阻率值增大的方向偏移，分布区间较宽，视地层水电阻率均值和方差值较大，显示为油气层的特征；5255～5280m井段常规测井资料计算的视地层水电阻率的值较小，曲线的波动性也较小，且深、浅电阻率明显减小，该段成像资料计算的视地层水电阻率分布谱峰值较小，分布比较窄，视地层水电阻率的均值和方差值均较小，显示为水层的特征。由常规视地层水电阻率和成像视地层水电阻率分布谱推断该井的油水界面在5255m左右。

图1 LGX3井鹰山组5080～5280m井段测井资料划分油水界面图

塔里木盆地北部轮古和塔河两个地区各井的无水采油期以及各影响因素统计如表1所示，可以看出，油水界面距风化壳顶的厚度与相应井的无水采油期及无水采油量相关。原因是该厚度大，相应储层段距底水远，只有当缝洞型储层中的油气采空一部分后才开始出水；表1中两个地区油井的油水界面距风化壳顶的厚度大小与无水采油期长短都有大致正比的关系，即无水采油期随着油水界面距风化壳顶的深度的增大，有逐渐变长的趋势。如轮古地区的LGX1井油水界面距风化壳顶的厚度为71m，无水采油期为16d；LGX2井油水界面距风化壳顶的厚度为134m，无水采油期增加到了25d；而LGX3井油水界面距风化壳顶的厚度为162m，无水采油期则增加到了56d。

表1 无水采油期以及各影响因素统计表

1.2 油水界面之上油层的厚度

油层的厚度实际上反映的是单位面积内储量的大小，油层厚度越大，可采油量越大，也就意味着在日产量相同的情况下，油层厚度越大，无水采油期就会越长，从表1中同样也可以看出该趋势。如塔河地区的TKX1井油水界面以上油层的厚度为9m，无水采油期为97d；TKX2井油水界面以上油层的厚度为42m，无水采油期增加到了503d；而TKX3井油水界面以上油层的厚度为71.5m，无水采油期则增加到了1417d。

综上所述，油水界面距风化壳顶的厚度以及油水界面之上油层厚度都是无水采油期的影响因素。

除以上因素之外，无水采油期及无水采油量的多少还与油嘴的大小、储集体的发育程度展布及孔隙度大小（也即通常说的储层视体积相关）。其中，缝洞型储层的发育程度要借助地震资料储层预测结果来确定相应井的泄油面积。实际上，泄油面积的大小也影响无水采油期，在此不做深入讨论。同时由于塔北地区的油水界面变化规律不明显也会对无水采油期产生一定的影响［11～13］。

2 有利开发区域预测

图2为轮古地区各井油水界面距风化壳顶厚度和油层厚度的等值线图。根据之前的结论可知，油水界面距风化壳顶厚度越大，油层厚度越大，无水采油期就会越长，即稳产期就会越长。在图2中，油水界面距风化壳顶厚度和油层厚度均较大的区域（即图2中的阴影区），开采过程中无水采油期将会更长，也就是说该区域可能成为油气勘探的有利区域。该次研究选取油层厚度大于60m且油水界面距风化壳厚度大于120m的区域作为有利油气预探区，建议可在图2中阴影区的无井区域处打井，以获得较高产量。

图2 轮古地区油水界面距风化壳顶厚度和油层厚度等值线叠合图

3 结 论

1）根据常规测井资料计算的视地层水电阻率和成像资料计算的视地层水电阻率分布谱的响应特征来判断油气层和水层，从而划分出油水界面的位置。

2）通过塔里木盆地北部地区碳酸盐岩储层的生产数据可以看出，在不考虑油嘴的大小，储集体的发育程度展布、孔隙度大小及泄油面积的情况下，研究区无水采油期的长短随油水界面距风化壳顶厚度的大小、采油层位距油水界面距离以及油水界面之上有效储层厚度的增大而变长。建议在油水界面距风化壳顶厚度大，油层厚度大的区域打井，且尽量使采油层位高出油水界面足够距离，以增加无水采油期。

3）应用以上规律所做的油水界面距风化壳顶厚度和油层厚度的等值线叠合图，可在一定程度上预测油气富集的有利区域。

［1］刘忠英 译.无水期注水和采油速度对开发指标的影响［J］.石油勘探开发情报，1990，（2）：46～47.

［2］Okan E，Raghavan R.A breakthrough time correlation for coning toward horizontal wells［J］.SPE20964，1990.

［3］Papatzacos P，Herring T R.Cone breakthrough time for horizontal wells［J］.SPE19822，1989.

［4］程林松，郎兆新，张丽华.底水驱油藏水平井锥进的油藏工程研究［J］.石油大学学报（自然科学版），1994，18（4）：43～47.

［5］周代余，江同文，冯积累，等.确定底水油藏水平井无水期合理产能的简单方法［J］.石油学报，2005，26（6）：86～89.

［6］郭秀文.边底水油藏见水时间及无水期采收率的确定［J］.断块油气田，2003，10（1）：51～52.

［7］朱光有，张水昌，王欢欢，等.塔里木盆地北部深层风化壳储层的形成与分布［J］.岩石学报，2009，20（5）：2384～2398.

［8］张抗.塔河油田奥陶系油气藏性质探讨［J］.海相油气地质，2000，5（3－4）：47～53.

［9］杨敏.塔河油田区岩溶缝洞型碳酸盐岩储层井间连通性研究［J］.新疆地质，2004，22（2）：197～199.

［10］胡广杰，杨庆军.塔河油田奥陶系缝洞型油藏连通性研究［J］.石油天然气学报，2005，27（2）：227～229.

［11］李爱国，易海永，涂建斌，等.压力交会法确定ZG气田石炭系气藏气水界面［J］.天然气工业，2005，25（增刊A）：35～37.

［12］李宗宇.塔河缝洞型碳酸盐岩油藏油水界面变化规律探讨［J］.石油地质与工程，2010，24（2）：79～84.

［13］陈志海，刘常红，杨坚.缝洞性碳酸盐岩油气藏开发对策——以塔河油田主体开发区奥陶系油气藏为例［J］.石油与天然气地质，2005，26（5）：623～629.

Influential Factors of Water－free Production Period on Ordovician Fractural Carbonate Reservoirs in the North of Tarim Basin

WANG Zhen－zhen，LIU Rui－lin，XIAO Hong－lin（Authors'Address：College of Geophysics and Oil Resources，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

The length of water－free production period of carbonate rock reservoirs was of great significance to realize high and stable yields of oilfields.Once water was produced in wells，faster rising of water cut would induce production capacity dropdown，so water－free production period would directly affect the development results of oil wells.The related influential factors of water－free oil production period on fractural carbonate reservoir in northern Tarim Basin were analyzed from different aspects.The studied result of production data of several production wells in the wellblock indicates that the depth between oil－water interface and the top of weathering crust，the production location and the reservoir thickness above the oil－water interface and other factors are associated with the length of water－free production period，the greater the three numbers are，the longer the water－free production period would be.Therefore，the depth between oil－water interface and the top of weathering crust and the reservoir thickness above the oil－water interface of the wells in studied area can be used to draw overlapped contour map to determine favorable development region in the area.

water－free production period；carbonate rock；oil－water interface；top of weathering crust；reservoir thickness

TE344

A

1000－9752（2012）05－0116－05

2011－11－24

国家科技重大专项（2011ZX05020－008－0004）。

王珍珍（1984－），女，2008年大学毕业，硕士生，现主要从事碳酸盐岩储层测井评价研究工作。

［编辑］ 龙 舟