延长油田东部浅层油藏特征及改善开发效果研究

程　妮，席天德，薛金泉

(1.延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心，陕西延安716000；2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075)



延长油田东部浅层油藏特征及改善开发效果研究

程妮1，席天德2，薛金泉1

(1.延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心，陕西延安716000；2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075)

摘要：根据延长油田东部49个浅层油藏的统计分析，对浅层油藏地质特征、开采特征进行分析，提出改善开发效果的建议。良好的生油条件、有利的沉积环境和储层、大面积发育的泥质盖层为浅层油藏提供了有利的成藏条件。但浅层油藏埋深浅，地层能量先天不足，加上未能有效注水开发，导致地层亏空严重，油田单井产量很低，整体采油速度很低，平均采油速度只有0.17%。针对以上问题提出了改善开发效果的措施，即：利用水平井开发剩余油及薄层；加强油层改造力度，合理优化压裂缝长及缝高，充分动用地质储量；借鉴同类油藏三采效果，优化能量补给方式，有效恢复地层能量；加强储层裂缝及人工裂缝的研究，制订适合延长油田浅层油藏的压裂参数，以提高油藏开发效果。

关键词：浅层油藏；地质特征；开发效果；东部油区；延长油田

浅层与深层都是相对概念，目前国内外没有统一标准。中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6169—1995规定，埋深小于1500m属于浅层油气藏；按照储量评价标准，埋深1000～2000m的油气藏被称为浅层油气藏。渤海湾盆地和四川盆地把油藏埋深小于2000m称为浅层油藏；准噶尔盆地将埋深平均为500m的油藏称为超浅层油藏[1]。鄂尔多斯盆地东南部延长组油藏埋深210～1160m，长6油层组平均埋深775m，长2油层组平均埋深326m，均属典型的浅层油藏。鄂尔多斯盆地延长油田东部浅层油藏的原油产量占全油田的27%左右，具有举足轻重的地位。本文对浅层油藏的特征进行论述，重点针对目前开发中存在的问题提出了改善开发效果的措施建议，对油田稳产具有重要意义。

1 浅层油藏特征

1.1 浅层油藏分布特征

1.1.1 盆地内分布特点

鄂尔多斯盆地油藏类型较为单一，主要以岩性油藏和构造—岩性油藏为主，油藏主要分布在盆地中南部，含油层系以中生界三叠系为主，侏罗系次之。受盆地大背景及构造运动的影响，浅层油藏分布于盆地的东南部，以延安地区长6、长2油藏为主(图1)。

1.1.2 埋深和层系

鄂尔多斯盆地在三叠纪经历了下坳和抬升的过程，一方面形成了延长组的较好储层，另一方面形成了侵蚀较为严重的古地貌，致使延长组长6油层组在延安地区直接出露地表(图2)。从区域上看，越往盆地东南部油藏埋深越浅。

鄂尔多斯盆地东南部的浅层油藏主要发育于长6、长2油层组， 研究区49个浅层油藏中，长6油藏为35个，占71.4%，埋深480～1160m，平均为743m；长2油藏为14个，占28.6%，埋深210～670m，平均为566m(表1)。

1.2 浅层油藏地质特征

1.2.1 生油条件良好

鄂尔多斯盆地具备良好的生油条件，延长组长4+5至长9均不同程度的有烃源岩分布，烃源岩的累计厚度达215～365m，有利的生油面积可达9.0×104km2。其中以长7油层组的烃源岩分布面积最广、有机质丰度最高，是整个鄂尔多斯盆地的主力烃源岩[2]。

1.2.2 沉积环境有利

三叠系延长组沉积时，湖盆内有较大的河流注入，形成了规模较大的三角洲复合砂体，一类是三角洲前缘河口沙坝，另一类是三角洲平原分流河道砂体。有利的沉积条件创造了延长组良好的储集条件，成为油气聚集的有利场所。

在沉积历史上，长6沉积期处于鄂尔多斯盆地湖盆稳定阶段，是“湖退砂进”三角洲前缘沉积的主要时期，研究区长6储层良好，厚度可达30m。长2沉积期研究区发育了三角洲平原亚相，形成巨厚的分流河道砂体，储层厚度可达50m。

研究区长6储层渗透率为0.4～15.89mD，平均为1.9mD，孔隙度为7.87%～12.22%，平均为9.6%；长2储层渗透率为0.78～26.5mD，平均为5.7mD，孔隙度为8.96%～15.0%，平均为12.1%(表1)。

综合来说，浅层油藏的储层物性相对较好，厚度较大，具备优质储层的条件。

1.2.3 泥质隔夹层大面积发育

研究区长6地层构造平缓简单、离烃源岩较近、发育微裂缝，便于油气短距离运移。长4+5底部发育了一套稳定的浅灰色粉细砂岩与暗色泥岩互层，长6储层内部也发育了相对稳定的隔夹层，为油气的保存创造了有利条件。在西倾单斜的背景下，上倾方向沉积的暗色泥岩处易形成岩性圈闭。

长2地层经历了盆地抬升过程，局部出现微构造，加上储层物性较好，砂体本身能成为良好的油气运移通道，所以在局部高点处形成构造—岩性油藏，油水分异明显，油水过渡带厚度较大，底水明显，油藏能量活跃。

1.3 浅层油藏的潜力

研究区内延长组49个浅层油藏中，已动用的石油地质储量为9.32×108t，根据各油藏标定的采收率(表1)，取平均值11.9%；可采石油储量为1.10×108t，目前各油藏累计产油0.53×108t，剩余可采储量还有0.57×108t。目前研究区的采油速度只有0.17%，处于低速开采阶段，加强剩余油挖潜、提高采油速度是油田稳产的主要方向。

1.4 浅层油藏开发中存在的问题

延长油田东部浅层油藏目前开发中存在问题较多：首先，其埋藏浅，油藏天然能量不足，导致油井产液量及产油量很低，且递减速度较快，整体采油速度很低，平均采油速度只有0.17%；其次，研究区注水开发未能全面开展，地层能量降低较快，长期处于低能量开采期，地层亏空较为严重；第三，部分注水区的开发矛盾比较严重，注水状况差，特别是压裂时造成的水平缝严重影响了注水效果，如何提高油水井注采效率成为了注水开发的重点和难点。

2 浅层油藏开发效果改善措施

2.1 水平井开发剩余油及薄油层

近几年延长油田水平井在剩余油挖潜及薄层开发方面取得了较好成果。2014年在浅层油藏开发区试验水平井1口(七平1井)，该油藏埋深475m，水平井水平段长度为696m，采用U形轨迹以沟通垂向储层，创下延长油田水平井最大位垂比记录，投产后稳定产量在10t/d左右，高出周边常规井8倍多，说明水平井可以应用于浅层油藏开发。

研究区大部分油藏因水源问题而不能实施注水开发，靠天然能量开采，因此平面和纵向上都存在较为丰富的剩余油。应利用水平井开发的优势，充分挖潜剩余油潜力，提高储量动用程度，加快采油速度，并提高最终采收率。

研究区目前大多采取单小层开发，而浅层油藏包含8个以上含油小层，目前大都只打开主力油层，未动用的薄油层仍具有较大潜力。利用水平井最大限度打开储层的优势进行剩余油和薄油层挖潜是下步油田稳产的重点目标。

2.2 加强油层改造力度

研究区延长组要获得工业油流，必须经过油层改造，一般采用加砂压裂的方式。浅层低渗透油藏垂向地应力小于水平地应力，压裂过程中会产生水平缝。根据渗流力学理论，水平缝内流体流动为径向流；以水平缝为截面，延伸到储层顶底部，流体流动为单向线性流[3]。刘淑芬等[4]通过选取延长油田浅层油藏资料，对水平缝模型进行解释分析，得到了曲线拟合效果及符合地质动态的地层参数。油层压裂中产生水平缝在其他油田也很少见，如何更合理地开发此类油藏目前还没有可借鉴的实例。

另一方面，延长组浅层油藏储层非均质性较强，如南泥湾油区294井区长6储层渗透率突进系数为0.81～1.33，渗透率级差为1.2～2.2，变异系数为0.1～0.25(表2)，表现出强层内非均质性。此类储层在改造时容易受到水平缝层间干扰的影响，导致改造不能达到预期效果。

表2　南泥湾油区294井区长6储层非均质性参数表

针对浅层油藏的储层特征，要使油井获得高产，必须加大压裂规模，增加人工裂缝的长度和高度，提高储层渗流能力，充分动用地质储量。熊健等[5]研究表明，油井的增产率随裂缝长度和裂缝导流能力的增加而增大，增产率呈现先快速上升后近于平缓的趋势。

2.3 优化能量补给方式

研究区长6油藏驱动类型为弹性—溶解气驱，经过多年开采，地层能量严重不足，目前地层压力只有原始地层压力的28.7%。平均单井日产液不足0.3m3。由于水资源受限，大部分油区未能注水开发。在这种情况下，延长油田选取试验区进行了三次采油先导性试验，如注CO2、空气泡沫驱油、表面活性剂驱油等，已初步见到成效。

延长油田川46井区属于典型的浅层油藏，主力生产层位为长6，储层平均孔隙度为9.51%，平均渗透率为0.97mD，变异系数为0.66，平均油层中部深度为690m。在该井区开展注CO2试验，采用注气和注水交替注入的方式补充地层能量，试验井区开发效果变好[6]。

延长油田甘谷驿唐80空气泡沫试验区的生产层位为长6，储层平均孔隙度为9.02%，平均渗透为0.96mD，属特低孔、特低渗浅层油藏，注水开发效果不佳。2007年9月，引进空气泡沫驱油技术在唐80井区2口井进行试验，受益油井为16口，控制面积0.38km2，控制储量15×104t。经过1年非稳定注入，含水率得到有效控制，产油量基本稳定。2011年和2013年扩大试验规模，注入井增至16口，受益井为62口，控制面积1.4km2，控制储量70×104t。经过几年的试验，区内含水率由初期的54%降至32.1%，平均单井日产由0.30t增至0.41t，累计增产原油3762.6t，数据对比表明，注空气泡沫驱油效果最佳(表3)。

表3　唐80井区不同开发方式效果对比表

2.4 加强储层裂缝及人工裂缝的研究

前人研究证实，鄂尔多斯盆地延长组储层微裂缝较为发育，延安七里村地区长6地层地表露头显示其天然微裂缝的发育程度较高。做好微裂缝发育方位、密度、规模等的精确研究，对井网部署、油藏开发效果都具有重要影响。同时也可以根据研究区浅层油藏压裂时产生水平缝的特点，论证合理的压裂缝长、缝宽和缝高，改善注水波及效率，提高油藏开发效果。

3 结论

(1)延长油田东部油区延长组油藏埋深210～1160m，平均为692m，长6油层组平均埋深743m，长2油层组平均埋深566m，属典型的浅层油藏。

(2)鄂尔多斯盆地优质的烃源岩为油气藏的形成奠定了物质基础；有利的沉积环境为油藏准备了良好的储集条件；大面积发育的泥质地层是油气得以保存的重要保障。

(3)研究区已动用石油地质储量9.32×108t，累计采油0.53×108t，剩余可采储量还有0.57×108t，采油速度为0.17%，做好剩余油挖潜及提高采油速度是油田可持续发展的重点。

(4)针对延长油田浅层油藏油井产液量低、递减快、地层能量低、亏空严重、注水开发效果差的状况，提出几点建议：①利用水平井开发剩余油及薄层，提高油藏采收率；②加强油层改造力度，通过加大压裂规模，增加人工裂缝规模和储层渗流能力，动用更多储量；③优化能量补给方式，如注CO2、空气泡沫驱油等；④加强储层裂缝及人工裂缝的研究，提高油藏开发效果。

参考文献

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Research on the Characteristics of Shallow Oil Reservoir in Eastern Part of Yanchang Oilfield and Improve Its Development Effect

Cheng Ni1，Xi Tiande2，Xue Jinquan1

(1.ResearchCenterofExplorationandDevelopmentTechnology,YanchangOilfieldCo.,Ltd,Yanan,Shaanxi,716000,China;2.ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd,Xi’an,Shaanxi710075,China)

Abstract:According to the statistics and analysis of 49 shallow oil reservoirs in eastern part of Yanchang oilfield, a suggestion for improving the development effect has been put forward by analyzing the characteristics of reservoir geology and exploitation. A favorable accumulation condition of shallow oil reservoir was attributed to good oil generating condition, profitable sedimentary environment and reservoir, large area of developed shale cap rocks, but its formation energy was congenitally deficient due to the reservoir lied in shallow depth, and failed to effective development by water flooding, which resulted in inadequate formation pressure, very low individual-well production rate, and low overall oil recovery rate,the average recovery rate was only 0.17%. The measures to improve the development effect have been taken for solving the problems mentioned above, including the development of remaining oil and that from thin layer by horizontal wells; strengthening the reservior reconstruction to optimize the fracture length and height, make full use of geological reserves; taking the reference of tertiary recovery experience from similar reservoirs, optimizing the mode of energy supplement to recover the formation energy effectively; strengthening the study of reservoir fracture and artificial fracture to work out the suitable fraturing parameters for shallow reservoir in Yanchang oilfield, so as to improve reservoir development effect.

Key words:shallow oil reservoir; geological characteristics；development effect；eastern part of Yanchang Oilfield

第一作者简介：程妮(1981年生)，女，工程师，长期从事油气田开发工作。邮箱：67110084@qq.com。

中图分类号：TE348

文献标识码:A