哈得遜油田奧陶系碳酸鹽巖油藏模式探討

陳 新，路鵬程，彭傳平，鄭 偉，閆順來

（1．西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710000；2．中國石油集團東方地球物理公司勘探有限責任公司）

哈得遜油田奧陶系碳酸鹽巖油藏模式探討

陳 新1，路鵬程2，彭傳平2，鄭 偉2，閆順來2

（1．西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710000；2．中國石油集團東方地球物理公司勘探有限責任公司）

哈得遜油田碳酸鹽巖縫洞型油藏地質特征復雜，儲集體復雜多樣。在油田開發前期，由于鉆井密度和井間壓力等資料缺少，對油藏的認識有一定的制約，需要盡早判定油藏的類型，為制定開發對策做提前準備。通過靜態地震資料、測井資料和動態生產特征、能量驅動類型、壓力恢復曲線等資料研究, 得出研究區主要有定容型油藏和多縫洞連通性油藏兩種類型，并分別分析了兩種油藏類型的地震反射特征、生產特點。兩種類型油藏差異明顯，應采用不同的開發策略。

哈得遜油田奧陶系；碳酸鹽巖；連通性；油藏類型

1 概況

哈得遜油田哈得 23井區油藏是英買力–塔河–輪南奧陶系風化殼型油藏的一部分，為一整體層狀含油的大型古老油氣系統，具有大面積、準層狀整體含油氣的特征。該油田奧陶系油藏發現于2009年，埋藏深度6 150～6 650 m，累積探明儲量2 268．61×104t，探明面積294.24 km2，共有鉆井32口，產油量 960 t/d, 建成產能 12.5×104t, 累積產油量148.4×104t。井區油藏主要有井間產能差異大、油水分布復雜、地層壓力和壓降差異明顯、井間干擾和井間連通性差異明顯等幾個特征。

不同于孔隙型常規碎屑巖與碳酸鹽巖油氣藏，奧陶系碳酸鹽巖不同特征的油氣藏表現出明顯的復雜性，油氣水分布復雜、產量變化大[1–4]。生產井往往也極其復雜，地層壓力遞減快、生產不穩定、開發方式選擇難度大等因素制約著油田的高效開發生產。因此，明確研究區碳酸鹽巖油藏類型，對油田下一步井位選擇、開發技術的完善、提高采收率方面有很好的指導作用[5–6]。

一般來說，成熟開發區塊可依據示蹤劑追蹤法、地層壓力變化分析法、類干擾試井分析法等手段來研究判斷油藏的連通性并進一步劃分縫洞單元、指導油田開發。然而，哈得23井區油藏由于建產時間短，鉆井密度小，壓力資料缺乏，制約了油藏類型的研究和開發方案的制定。本文依據現有鉆井的油氣生產特征，結合試井、地震等靜態資料，綜合分析判斷風化殼型碳酸鹽巖油藏的連通能力，總結歸納定容型和多縫洞連通型兩類油藏的靜、動態特征，指導油田下一步合理開發建產。

2 定容型油藏

碳酸鹽巖定容型油藏是指以大型洞穴為主的儲集空間因長期深埋與成巖作用，大多洞穴間的通道發生垮塌充填、或被膠結物充填，連通性差，從而形成相對獨立的封閉油氣藏。

下面以研究區典型井哈得well1井為例，從四個方面分析該類油藏模式特征。

2.1 地震反射特征

“串珠”狀反射是縫洞體中裂縫和溶洞的綜合響應[7]。對具有一定規模的大型縫洞系統，其在高精度三維地震數據體上往往形成強能量的“串珠”狀反射，很容易在地震剖面和平面信息上識別。well1在地震剖面上表現為強能量串珠狀反射（圖1a），表明該井點處有大的縫洞體儲層發育，但是其內部各個儲集單元是否聯通，單從地震剖面無法識別其連通性。從標定來看，儲層響應特征為兩峰夾一谷的地震反射，井點處串珠在縱向上延伸不長，前人正演結論表明該井儲層向下延伸距離小；從well1井空間雕刻來看（圖 1b），藍色部分為井點所在串珠型儲層的空間輪廓，容積為18×104m3，紅、黃色部位表示旁邊另一個串珠型儲層，容積為16×104m3。

圖1 well1井地震信息圖版

地震原始數據剖面及空間雕刻無法判斷兩個串珠型儲集體的連通性，而裂縫預測能大體反映多個縫洞體連通性的問題。在這里要說明一下，地震中所能預測的“裂縫”至少是一個寬25 m（2個CDP點）、長250 m（縫寬的10倍）范圍內的地質體的綜合響應，而不可能識別和分辨真正地質尺度的裂縫。一般認為利用地震資料所預測出的“裂縫”實際是微斷裂或是裂縫破碎帶。圖1c為地震疊后裂縫預測圖，圖中黑色表示裂縫發育或者裂縫密度大，白色表示裂縫不發育，粉色圓圈為地震串珠輪廓在平面上的投影，即表示兩個串珠在平面上的位置。由此可見在well1井周緣裂縫發育程度不高，裂縫發育帶與串珠發育的方向不一致，無法溝通另一個儲集體。圖 1d為疊前裂縫預測平面圖與串珠平面位置的疊合，疊前裂縫預測可靠性較疊后要高，根據研究需要，先將數據體劃分為六個方位，然后通過橢圓擬合得出裂縫發育的方向和密度。圖中線條的方向代表裂縫發育的方向，紅、黃色表示裂縫發育，白色表示裂縫不發育，粉色圓圈表示串珠的平面輪廓。由此可見，井點處裂縫不發育，無法溝通附近的儲集體。

2.2 試井特征

從該井壓力恢復曲線來看（圖2），初期壓力恢復速率較快，下凹不明顯，關井末期壓力仍在緩慢恢復，反映儲層滲流能力差。由此可判斷該井在試井期間沒有溝通其它儲集體，從一定程度上也反映了該大型縫洞體周緣滲透能力差。

圖2 well1井雙對數診斷

2.3 生產特征

well1是該區的勘探突破井，2009年投產，初期日產油109 t，不含水。投產后產量、壓力快速下降，后經7輪注水替油，至2009年含水100%后關井，累計產油7 659 t，累計產水586 t，累計產氣145×104m3。

2.4 能量驅動類型

產油量與油壓降關系（圖3）顯示， well1井在自噴生產過程中，產油量與油壓降呈正比關系，單位壓降產液量為149 t/MPa，屬于中等偏弱能量井，說明油藏的驅替能量主要是油藏自身的彈性能量，且無其它能量補充，具有定容特征。

圖3 well1井產油量與油壓降關系

通過以上幾點分析，well1井都表現為定容型油藏的油藏特征。目前該類型油藏鉆井在研究區占到13%。

3 多縫洞連通型油藏

多縫洞連通型油藏是指在風化殼縫洞儲層發育過程中，受河道、裂縫與斷裂系統的溝通作用而得以保存的多縫洞系統。或是在一定歷史時期、一定的壓差下，鄰近的相互獨立的縫洞體通過孔隙連通，形成統一的縫洞型油氣藏[4]。

縫洞型油氣藏具有連通性多樣的多套縫洞系統，同一縫洞體中具有相同的流體性質、統一的油氣水界面，而不同縫洞體中則可能有差異。油氣產出過程中出現新的縫洞體的油氣供給，油氣產出不穩定，出水類型多樣， 出現油氣產量忽高忽低、忽油忽水等復雜現象。此油藏類型的鉆井在哈得遜油田分布較多，具有以下幾點特征。

3.1 地震反射特征

Well2在地震剖面上表現為局部構造背景下的大型串珠狀反射特征，儲層橫向發育規模較大，空間雕刻其容積為 32×104m3。地震疊后裂縫預測顯示，well2井周邊裂縫發育程度高，裂縫發育帶與串珠發育方向基本一致，能起到儲集體溝通的作用。對疊前裂縫預測與串珠平面輪廓疊合圖分析認為，裂縫發育帶與串珠發育方向一致，裂縫溝通了附近其它的串珠型儲集體。

Well3在地震剖面上同樣表現為大型串珠狀反射特征，縱向發育深，橫向延展范圍大，規模較大，空間雕刻容積為30×104m3。鉆井顯示該儲集體下部出水，底水能量充足。疊后裂縫預測與疊前裂縫預測結果較為一致，均顯示well3井周緣裂縫發育程度較高，裂縫發育帶與串珠發育方向一致，為南北向展布發育，各個儲集體得以溝通。但是，單從裂縫

預測無法定性判定儲集體的連通性，吻合率不高，還應結合其它的方法綜合分析。

3.2 試井特征

從well2井壓力恢復曲線可以看出（圖4），至少有兩個大的儲集體連通，開口大，儲集性能較好，壓力恢復曲線反映地層能量充足、儲層滲流能力較好；內區有效滲透率小于外區有效滲透率，儲層表現為內差外好的復合特征，有多個下凹的特點，為典型的多縫洞連通特征。Well3 井，沒有試井資料。

圖4 well2井雙對數診斷

3.3 生產特征

Well2于2013年采用4 mm油嘴投產，初期油壓27 MPa，日產油86 t，不含水；期間因產能測試，由5 mm擴至6 mm油嘴生產，油壓下降加快，并迅速見水。縮嘴至4 mm后含水下降，逐漸低至2%以下，表明該井有一定底水能量。目前4 mm油嘴生產情況比較穩定，油壓5.1 MPa，日產油26 t，不含水，累計產油超過1.6×104t。

well3井初期用3 mm油嘴投產（圖5），油壓23 MPa，日產油61 t，不含水。目前油壓7.1 MPa，日產油50 t，不含水，累計產油超過2×104t。

3.4 能量驅動類型

圖5中well2、well3井的產油量與油壓降關系較為相似，均體現為多段斜率不同的區間：第一階段代表井點所在儲集體自生彈性驅動生產段；well2井的第二段和第三段的斜率變化差異則表明有其它儲集體作用于產油能量補充，即井點處儲集體和周圍儲集體連通，共同生產。Well3井第二段認為是彈性驅動與水體驅動共同作用的特征。

well2井和well3井均表現為多縫洞連通型特征的油藏，研究區此油藏特征的鉆井占到87%。

4 結論

圖5 well2井（左）、well3（右）井產油量與油壓降關系

（1）兩類油藏均表現為“串珠狀”強反射地震響應特征，裂縫預測手段能大致反映縫洞儲層的連通性，但定性描述較為困難。

（2）壓力恢復曲線能夠較好地分辨這兩類油藏。定容型油藏為水平徑流段短、階段III導數曲線段上翹的特征；多縫洞連通型油藏試井特征導數曲線開口大，縫洞體連通性好。

（3）兩種類型的油藏在采油曲線上差異明顯。定容型油藏在地層壓力持續下降后，通過注水增壓能有效提高油氣產量；多縫洞連通型油藏在開采初期油壓和產油量有一定下降，至后期則趨于平穩。

（4）定容型油藏在自噴階段是單一的彈性驅動，無其它儲集體參與供液；多縫洞連通型油藏在初期為儲集體自生彈性驅動階段，后期有其它儲集體參與能量補充，驅動類型多樣。

（5）兩種類型油藏的開發策略有所不同。定容型油藏開發早期利用天然能量，衰竭后則利用重力分異和物質平衡原理進行注水替油開采；而對多縫洞連通型油藏的開發需在后期建立更為靈活的注采井網進行注水開發。

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TE344

A

1673–8217（2017）06–0061–04

2017–07–18

陳新，工程師，1982年生，2004年畢業于西南石油大學勘查技術與工程專業，現主要從事油氣田開發研究工作。

趙川喜