安塞特低渗叠加砂岩单砂体剩余油分布机理与挖潜

刘新菊，高月刚，张洪军，薛利娜，王学生

(1.中国石油长庆油田公司第一采油厂，陕西 延安 716000；2.中国石油长庆油田公司长庆科技工程有限公司，陕西 西安 710018)

安塞特低渗叠加砂岩单砂体剩余油分布机理与挖潜

刘新菊1，高月刚1，张洪军1，薛利娜2，王学生1

(1.中国石油长庆油田公司第一采油厂，陕西 延安 716000；2.中国石油长庆油田公司长庆科技工程有限公司，陕西 西安 710018)

安塞特低渗透亿吨级整装油田主力油层C611-2小层，内部由四期河道叠加的单砂体组成，经过30 a的注水开发，剖面动用不均，强水淹厚度不足15%，具有较大的挖潜能力。在大量的野外露头调查和检查井岩心观察与分析测试的基础上，利用加密井网测井资料开展单砂体构型解剖，结合生产动态资料和测试资料，分析小层内单砂体剖面动用状况，建立水驱规律与水淹模型，进行单砂体动用程度评价，有针对性地提出隔采、补孔压裂、重复压裂等措施方案。经过在矿场数百口低产、低效、长关井中实施与跟踪评价，平均单井日净增油量在1.0 t以上，措施效果良好。

安塞油田 特低渗透储层 叠加砂岩 单砂体 剩余油

中国大部分油田已经进入中高含水期，以往小层级别的剩余油研究已经不能满足开发需求，必须开展单砂体的剩余油研究。目前国内外在该领域的研究刚刚起步，尤其在低渗透油藏单砂体剩余油研究及挖潜方面还比较薄弱，迫切需要新的技术和手段来解决这一瓶颈问题。

安塞油田经过近30年的注水开发，目前主力区块均已进入中高含水开发期，受储层非均质性及微裂缝发育影响，剩余油分布愈加复杂，稳产及提高采收率难度极大。随着油田开发的深入，剩余油挖潜逐渐由平面、层间、连片向剖面、层内、分散转变，早期的层位划分方法及研究对象已不能满足对剩余油认识及挖潜的需要。近两年来，通过大量的加密井、检查井资料及野外露头对比研究，结合测井分析，将这套层进一步细分为厚度3～5 m左右的3～4个单砂体，通过单砂体内部构型研究，发现沉积微相与初期认识存在较大差异，层内隔夹层频繁发育[1-2]，非均质性极强，对水驱渗流及剩余油的分布具有较大影响。注水开发老区同一井组9口检查井取心资料表明层内的窜流、绕流等“非活塞式”驱替非常严重，水驱波及系数较低。因此研究中高含水期水驱规律及单砂体剩余油开发潜力是非常有必要的，能为油藏后期的稳产及提高采收率提供依据。

1 单砂体构型解剖

1.1野外露头调查

通过对鄂尔多斯盆过野外露头观察，起点从山西省大同市至陕西省铜川市，发现大多厚砂体被夹层分成若干小砂体，主要表现为纵向上往往由不同期次的河道砂体掘蚀和叠加,形成二十余米的厚油层，平面上多条河道侧向拼接，河道主体砂与河间薄层砂嵌边式和搭桥状连通,形成大面积分布的复合砂体，垂直物源方向，单砂体厚度变化大，平均小砂体厚度为5～8 m，且延伸长度小于200 m，砂体间连通性较差。通过分析发现，夹层为钙质夹层、泥质夹层和物性夹层，通过在现场试验，判断其会阻挡砂体间油气的运移[3]，对油气田的开发起到负面作用。

1.2检查井分析

基于对安塞油田王窑重大开发试验区解剖，对历年剩余油测试资料成果进行梳理，9口检查井主力油层资料显示油层纵向动用严重不均，高含水层与低水淹段相间分布，动用程度低,仅为32.6%，平均含油饱和度43.6%(原始含油饱和度54.6%)，存在单段水淹砂体(0.5～6 m)(见表1)。

表1 安塞油田9口检查井水淹层统计

另外从微观上分析CT值变化较快，通过与实物岩心照片对比分析，认为主力油层(C611-2)纵向上无论是单砂体之间，还是单砂体内部非均质性均很强，各种钙质夹层、泥质夹层、物性夹层均很发育，导致层间差异大，纵向上岩性变化较快，无规律性。分析认为1～2 m甚至公分级的未水淹段广泛存在，剩余油分布不均。

通过对检查井的分析得出，目前基础井网对砂体控制程度低[4-5]，水驱控制程度需要重新评价计算，同时表明主力油层单砂体是可分的，且划分是非常有必要的，单砂体对剩余油起到一定控制作用。目前300m井排距对砂体的控制程度不到80%，原水驱控制程度计算偏高，需结合目前对单砂体的认识,对水驱控制程度重新评价计算(见图1)。

图1 安塞油田单砂体划分后油藏剖面

1.3加密井网测井资料单砂体划分

通过对安塞油田789口加密井资料分析，同时从野外露头与井下对比(见图2)、测井曲线归一化处理和标志层量化三个方面着手,建立了一套单砂体划分方法。

野外露头与井下对比综合来看，C611-2小层各单砂体间的界面比较明显(见图3)，这种界面是在纵向沉积层序中一期连续稳定沉积结束到下一期连续稳定沉积开始之间形成的有别于上下邻层的特征岩性，界面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间歇面。

图2 剖面露头单砂体划分

图3 王检16-156单井综合柱状图

同时对测井曲线做归一化处理，使单砂体划分有统一标准，安塞油田开发30余年，同一地区测井仪器、测井工艺水平在不断进步，导致出现同一测井系列刻度范围值不一致的现象。需要将曲线数值归一化，消除新老曲线不一致产生的误差。一般采取下列公式进行归一化，将所有井刻度范围值全部调整为0～1(无量纲)[6-7]。

SPnew=(SP-SPmin)/(SPmax-SPmin)GRnew=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)

式中：SPnew、GRnew表示SP和GR归一化曲线值，SPmax、GRmax表示SP和GR原始曲线最大值，SPmin、GRmin表示SP和GR原始曲线最小值。

然后将SP曲线和GR曲线做处理，增强岩性区分效果，进行交集填充和增强重构，便于划分单砂体。

另外研究得出，安塞油田单砂体之间的划分标识主要有三种，分别为泥质夹层、钙质夹层和物性夹层，每种标志层都可以定性+定量进行识别[8-9]。泥质夹层:自然伽马值明显偏高，自然电位明显回返，渗透性变差。钙质夹层：钙质胶结带，声波值变低，电阻值升高。物性夹层：是相对概念，与上下油层相比物性及含油性发生了变化，电阻略低，密度曲线高，声波曲线呈小尖峰状。

2 剩余油分布机理

2.1单砂体的构型对剩余油分布影响

安塞油田单砂体之间叠置类型共有六种，以多层式、叠加式和多边式主，所占比例为75%，以单边式、对接式和孤立式为辅[10]。

研究表明，砂体叠置类型不同，油水接触方式不同，导致油水井渗流规律不同，对剩余油分布具有一定影响。安塞油田已注水开发30a，六种叠置关系多层式、叠加式、多边式主、单边式、对接式和孤立式，连通情况和驱替方式依次变差，导致剩余油主要分布在后三种接触类型内，分别为单边式、对接式和孤立式。

2.2压裂改造程度对剩余油分布影响

经过对压裂缝模拟，对力学参数的分析，并结合动态监测资料，得出安塞油田的压裂缝的半缝长为125 m左右，近井地带的平均压裂缝高度为5～8 m左右，压裂缝的缝高随着缝长的增长呈“正态分布式”衰减规律，至缝长的末端，衰减为0 m。安塞油田井网形式井距一般为480 m左右，不考虑单砂体构型，只考虑为理想化一个连通单砂体，通过计算得出有230 m长度的砂体无裂缝沟通，可能导致剩余油富集区的形成。

另外，安塞油田油井的射开程度在30%～40%，注水井60%～70%，基本在油层顶部，尤其近年加密油井的射开程度更低在10%～15%，导致注采对应关系不完善，部分单砂体剩余油未有效动用，一定程度控制剩余油的分布。

2.3不同沉积类型单砂体对剩余油控制程度不一

安塞油田主力油层C611-2层4个小单砂体，沉积类型主要有四种，分别为水下分流河道、河口坝沉积、前缘席状砂体和水下益岸砂体[13]。研究表明，安塞油田水下分流河道和河口坝沉积的单砂体普遍吸水较好，水驱动用程度较高，平均89.3%，前缘席状砂体和水下溢岸砂体吸水较差。安塞油田经过30 a注水开发，水下分流河道和河口坝沉积的单砂体储量动用较好，不是后期挖潜的重点。目前前缘席状砂体和水下溢岸单砂体是剩余油富集区，储量占56.3%，几乎未动用，是后期挖潜的重点(见表1)。

表1 王窑整体加密试验储量分类分级

3 单砂体剩余油动用方案实施与跟踪 评价

3.1加密井网提高井网控制程度

研究表明，一次加密或者二次加密可以提高井网对砂体的控制程度。以安塞油田王窑老区为例，近三年对王窑老区加密694口井，井距由300 m缩小到了200 m，结合地质露头砂体结构模式，井网对河道砂体的控制程度提高了10.6%，多向受效井比例增加19.1%。这表明通过加密可以提高井网对砂体的控制程度。

3.2堵水调剖技术动用单砂体间剩余油

安塞油田开发实践表明，注水井堵水调剖可以动用1～2 m甚至cm级的未水淹段剩余油。近几年安塞油田主力区块实施堵水调剖170口，实施后吸水状况得到改善，水驱动用程度提高8%，对应油井含水下降3.6个百分点，水驱采收率提高2.12%。

3.3复压和补孔措施动用单砂体间剩余油

目前主要通过补孔和对未压开段重复改造动用等手段动用单砂体间剩余油，2013-2014年共实施68口井，平均单井日增油1.21 t，平均有效期16个月，射开程度由32.1%提高到81.2%，水驱控制程度增加8.6%，5口井压裂前后裂缝模拟对比，剖面纵向动用程度提高15%左右，表明通过复压和补孔措施，可动用未动用单砂体剩余油。

3.4单砂体分注提高水驱动用程度

为提高单砂体控制程度和动用程度，同时为后期单砂体分注提供依据，采用单砂体精细刻画技术指导单砂体分层注水。2013-2014年安塞油田共实施单砂体分注试验3个井组。实施后吸水更均匀，水驱动用程度提高5.6%，4口油井有见效显示，日增油2.5t，含水下降10.2%，表明单砂体分注可以提高水驱动用程度。

4 结论

(1)精细刻画单砂体、重构地下储层认识是安塞油田下步挖潜的方向，安塞油田通过一次或者二次加密可以弥补基础井网对砂体控制程度低的状况，可以大幅度提高控制程度。

(2)人工裂缝的模拟技术，不仅能够定性模拟裂缝的产状，而且能够定量判断裂缝的长、高和倾角。

(3)通过对注水井补孔或分注，可以完善注采对应关系，既可降低油井含水，又可扩大波及体积，改善低渗部油层的开发效果。

(4)单砂体的构型对剩余油分布具有一定影响，安塞油田单砂体6种叠置类型中，要得出每种类型所占剩余油的比例，后期仍需做大量工作。

(5)泥质和钙质夹层会遮挡剩余油运移，主要体现在油层压裂改造过程中，夹层会起到遮挡作用，影响裂缝的纵向延伸。部分资料表明钙质夹层会成为水窜通道，仍需进一步研究探讨。

[1] 全洪慧，朱玉双，张洪军.储层孔隙结构与水驱油微观渗流特征——以安塞油田王窑区长6油层组为例[J].石油与天然气地质，2008,9(7):31-32.

[2] 赵逸清，张春生，华磊.安塞油田王窑区长611层储层宏观非均质性研究[J].重庆科技学院学报，2007,.9(5):26-27.

[3] 师永民，王小军，张洪军.王窑西南整体加密区精细油藏描述[R].北京大学，2011.

[4] 封从军，鲍志东，单启铜.三角洲平原复合分流河道内部单砂体划分——以扶余油田中区南部泉头组四段为例[J].石油与天然气地质，2012,10(11):39-40.

[5] 周新茂,胡永乐，高兴军.曲流河单砂体精细刻画在老油田二次开发中的应用[J].新疆石油地质，2007,.9(6):45-46.

[6] 张庆国，鲍志东，宋新民.扶余油田扶余油层储集层单砂体划分及成因分析[J].石油勘探与开发，2008,10(4):15-16.

[7] 王道富，朱义吾，李忠兴．鄂尔多斯盆地低渗透油气开发技术[M]，北京:石油工业出版社，2003:15-16.

[8] 王元基主编，特殊类油藏开发技术文集[M]，北京:石油工业出版社，2012:36-37.

[9] 王伯军，张士诚，张劲.考虑注采关系的三维地应力场数值模拟研究[J]，西南石油学院学报，2006，47(6):33-35.

[10] Bouteca M J.3D analytical model for hydraulic fracturing，theory and field test[J].SPE Annual Technical Conference and Exhibition，1984:SPE 13276.

(编辑 王建年)

Distribution mechanism and potential tapping to remaining oil in overlap single sandbody of Ansai reservoir with extra-low permeability

Liu Xinju1，GaoYuegang1， Zhang Hongjun1，Xue Lina2，Wang Xuesheng1

(1.No.1OilProductionPlantofChangqingOilfildCompany,PetroChina,Yan'an716000,China;2.ChangqingScientificandTechnologicalEngineeringLtd.CompanyofChangqingOilfieldCompany，PetroChina,Xi'an710018,China)

Major reservoir of Ansai Oilfield with extra-low permeability and in-place volume of hundreds millions ton，named Chang 611-2，is composed of single sandbody from the four phases of river channel overlap.After 30 years of water flooding development，the water injection profile is uneven，and the thickness of water-flooded layer is less than 15%.So there is larger tapping potential.According to the survey of a large number of outcrops and the observation and analytical test of cores taken from inspection wells，the configuration of single sandbody was dissected by using logging data of infilling well pattern.Based on dynamic production data and testing information，producing condition of single sandbody was analyzed，and law of water-flooding and water-flooded model was established，and then the degree of producing condition of single sandbody was evaluated.Finally，the countermeasures such as separated layer production，reperforating fracturing，refracturing，ect.，were proposed.The application results from hundreds of wells with low-production，low efficient，and long time shut-in showed that average net increased oil of single well was up to 1.0 ton per day and the effect was better.

Ansai Oilfield；extra-low permeability reservoir；overlap sandstone；single sand body；remaining oil

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.04.010

TE327

A

2015-06-30；改回日期2015-07-17。

刘新菊(1972—)，女，高级工程师，硕士，现主要从事油田开发工作，电话：029-86506801，13992100401,E-mail:gyg1_cq@petrochina.com.cn。

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2011ZX05013-005)。