渤海河流相油田剩余油形成與分布研究

馬 棟，趙漢卿，楊 明，何 芬，余元洲

(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300459)

渤海河流相油田具有儲層厚度薄，砂體橫向連通性差，分布不穩定，邊底水較發育的特點，儲層剩余油的形成原因和分布復雜。特別是主要依托水平井開發的油田，難以深入認識砂體垂向結構和動靜態矛盾。通過新增過路井，分析砂巖展布和儲層結構，并結合地震、測井、鉆井和生產動態、數值模擬等動靜態資料，分析水驅平面矛盾和層間矛盾的原因，查清影響開發效果的動靜態因素，闡述儲層剩余油形成與分布機理，為后續開發治理奠定基礎。

1 地質背景

渤海A油田位于渤海灣盆地黃河口凹陷[1-4]，主力油層全部位于淺層新近系明化鎮組(N1m)，其中明下段V油組1708砂體是A油田的主力油層之一，為曲流河沉積，是該油田開發得最深的砂體，由于埋深1 700 m以下，地震資料分辨率相對較低，對該砂體儲層結構認識尚不清楚，且該砂體主要依托水平井開發，水平井主要鉆遇儲層的中上部，砂體精細研究存在困難。利用臨近B油田的8口深層井(目的層為沙河街組(E2s)油層，路過該砂體)(見圖1)，對該砂體的儲層平面展布和縱向結構進行更深入的認識和更精細的研究[5-10]。

圖1 1708砂體含油面積

2 開發狀況分析

1708砂體原油地質儲量321×104m3，采用注水開發，部署4注4采共8口井，除A9井和A12H井注采井組為定向井外，其他3個注采井組均為水平井開發。2015年年中投入開發，投產初期發揮了水平井采油速度高的優勢，日產油629 m3，初期采油速度6.3%。

油田投產一段時間后，平面開發差異明顯，東北一側A9井、A12H井自噴生產，產量高，平均單井日產油150 m3以上，且幾乎不含水(見圖2)；而南側A15H井、A16H井卻在投產7～11個月后水快速突破，含水率呈臺階式增長，迅速達到80%以上，產量快速遞減，平均單井日產油量由見水突破前的100 m3下降到突破后的20 m3(見圖2)。砂體水驅不均勻，層內水驅矛盾突出，嚴重影響了油田的開發效果。

3 砂體展布及內部非均質性

油田投產后，臨近的B油田陸續有8口井路過該砂體，這8口過路井分布于砂體的不同部位，為研究該砂體提供了豐富的資料。

圖2 1708砂體采油井生產動態曲線

為了弄清A9井、A12H井自噴生產能量來源和A15H和A16H含水快速上升的原因，本文對該砂體垂向上、平面上儲層結構進行細致研究，揭示了該砂體的儲層展布規律和垂向滲透率的變化規律。

3.1 砂體展布研究

1708砂體為河流相沉積，可細分為兩期河道，在勘探開發初期，認為兩期河道展布范圍大致相當，但一期可達8～10 m，而二期僅1～4 m(見圖3)。

圖3 1708砂體兩期河道剖面(剖面方向見圖1)

在新增過路井后，對所有井重新進行了河道期次劃分(見表1、表2)，發現一期河道相對較厚，A9井位于相對構造高部位，因而自噴(見圖4a)；二期河道除在A28-A12H井區相對較厚，在其他區域基本不發育，A12H井在二期河道生產，縱向上發育局部氣頂，雙重作用導致A12H井自噴(見圖4b)。

表1 探井及過路井兩期河道期次劃分

表2 開發井兩期河道期次劃分變化

3.2 儲層內部非均質性研究

A15H井投產7個月后于2016年年初見水，A16H井投產11個月后于2016年年中見水，且均出現臺階狀快速含水突破。

為了確認產出水的來源，對A15H井和A16H井進行了多次水樣分析，氯離子化驗結果表明產出水為地層水，而非注入水，表明其含水來源于地層水(見表3)。

圖4 1708砂體沉積微相及砂巖厚度

結合相鄰探井BZ34-3-3D井的滲透率測試，其正韻律特征明顯，1708砂體頂底滲透率級差可達2～5倍(見圖5)。

圖5 儲層縱向非均質性特征

結合井點測井解釋平均滲透率，可以看出A15H-A16H井區處于特高滲區域，其滲透率在(1 000～1 500)×10-3μm2(見圖6)，因而A15H、A16H生產時成為高滲泄壓區，邊水能量向此供給；滲透率級差等值線圖表明滲透率級差分布在1.5～5，而西南一側靠近邊水的高級差條帶范圍則在4～5(見圖7)，研究表明是邊水沿高級差條帶向高滲透區突破形成次生底水，進而形成暴性水淹(見圖8)。

圖6 1708砂體滲透率平面等值線圖

圖7 1708砂體滲透率級差平面等值線圖

圖8 邊水突破形成次生底水示意

4 剩余油的形成與分布

在儲層展布和儲層物性研究的基礎上，對該砂體的剩余油開展研究，數值模擬結果表明，1708砂體剩余油的形成主要是由于構造、邊水、儲層平面和層內非均質性引起，在平面上，受構造和邊水影響西南一側的邊水快速突破，而在東南一側構造高部位形成了剩余油富集；在砂體層內，由于河流相的正韻律和重力作用，導致邊水和注入水沿砂體底部推進，形成“油層底部水淹形成次生底水，而中上部剩余油富集”的特征(見圖9)。

圖9 剩余油分布模式

5 結論與認識

(1)1708砂體發育兩期河道，A9井自噴能量來源于平面上能量供給，而A12井自噴則受平面上能量供給和縱向上局部氣頂的雙重影響。

(2)A15H和A16H的快速水淹是由于單砂體天然能量低，邊水沿底部高滲透層快速突破到高滲區形成次生底水。

(3)1708砂體剩余油的形成平面上受構造、邊水影響，形成“低部位連片水淹、高部位富集”的分布規律，層內主要受韻律性和重力作用的影響，形成“油層底部水淹形成次生底水，油層中上部剩余油富集”的分布規律。