水下分流河道岔口剩余油富集特征—以濮城油田南區(qū)沙二下為例

孫同英，劉 平，張 巖，何 斌

（1.中原油田采油二廠，河南濮陽(yáng) 457532；2.陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075）

國(guó)內(nèi)油田經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)已相繼進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)階段，面臨綜合含水上升、年產(chǎn)量遞減、新增儲(chǔ)量接替不足、提高采收率難度大等問(wèn)題。針對(duì)老油田儲(chǔ)層強(qiáng)非均質(zhì)性的特征，通過(guò)對(duì)油藏剩余油精細(xì)描述開(kāi)展剩余油潛力區(qū)研究，深入挖潛剩余油，是實(shí)現(xiàn)老油田穩(wěn)產(chǎn)的主要途徑[1-4]。

研究剩余油潛力區(qū)需要綜合地質(zhì)儲(chǔ)層、地球物理、油藏工程等多學(xué)科理論。目前研究學(xué)者對(duì)剩余油分類有不同的看法[5-9]，總結(jié)大致可以將剩余油富集區(qū)分為4 個(gè)基本類型：（1）沉積微相邊緣帶，如河床側(cè)翼邊緣、河漫堤岸相帶；（2）構(gòu)造控制區(qū)，如封閉性小斷層附近、微構(gòu)造高部位或微構(gòu)造起伏的高點(diǎn)；（3）儲(chǔ)層物性變化區(qū)，如正韻律厚層的頂部或復(fù)合韻律層物性較差的部位；（4）開(kāi)發(fā)井網(wǎng)的局限區(qū)，如井間分流線、井網(wǎng)未控制區(qū)及注采不完善區(qū)。

目前對(duì)剩余油分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)已比較全面，但在剩余油富集區(qū)形成規(guī)律上卻難以統(tǒng)一，主要原因就是老油區(qū)特高含水期強(qiáng)非均質(zhì)油藏剩余油分布相當(dāng)零散，富集規(guī)律非常復(fù)雜。本文通過(guò)開(kāi)展對(duì)東濮凹陷濮城油田南區(qū)沙二下河道岔道口的剩余油分布規(guī)律研究，指出分流河道岔口是一個(gè)重要的剩余油富集區(qū)，為高含水中滲油藏剩余油挖潛提供參考。

1 油田基本概況

濮城油氣田區(qū)域構(gòu)造位于渤海灣盆地東濮凹陷中央隆起帶東北部，為一被斷層復(fù)雜化的長(zhǎng)軸背斜，東側(cè)與前梨園洼陷（東濮凹陷最大的生油洼陷）相鄰，西北隔濮衛(wèi)次洼與文明寨、衛(wèi)城油氣田相望，南與文留油氣田相連。主要含油氣層位為古近系沙河街組，以三角洲沉積體系下的粉砂巖、粉細(xì)砂巖為主的沙河街組儲(chǔ)層是主要儲(chǔ)油層。其中沙二下亞段屬于湖泊三角洲前緣沉積，條帶狀水下分流河道砂體發(fā)育，劃分為8 套砂組，油藏埋深-2 550 m～-2 900 m，平均孔隙度19.5%，平均空氣滲透率106×10-3μm2。目前油藏處于多油層合注合采，精細(xì)注采調(diào)整時(shí)期，綜合含水高達(dá)96.3%，處于特高含水開(kāi)采階段，目前采出程度為39.41%。

2 分流河道岔口地質(zhì)條件

在通過(guò)有效利用老油田加密井網(wǎng)資料，繪制出接近實(shí)際沉積特征的儲(chǔ)層沉積微相展布圖的基礎(chǔ)上，利用油水井動(dòng)態(tài)反應(yīng)及測(cè)試資料進(jìn)行分析，合理考慮河道隔夾層的展布特征，細(xì)化層內(nèi)砂體連通關(guān)系，這是研究高含水油藏剩余油富集規(guī)律的有效途徑。

2.1 水下分流河道岔口定義

水下分流河道沉積環(huán)境控制著砂體的展布和油氣的富集程度[10]，國(guó)內(nèi)很多專家學(xué)者關(guān)注分流河道的分支或支流較多，而對(duì)分流河道岔口部位的研究相對(duì)較少，可能是由于開(kāi)發(fā)初期河道岔口水驅(qū)動(dòng)用較早，多數(shù)已成為水淹區(qū)域，難以引起重復(fù)開(kāi)發(fā)的重視。然而對(duì)水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期油藏，注采關(guān)系不斷發(fā)生變化，剩余油逐漸重新分布，使得分流河道岔口仍然具有挖潛潛力。林承焰等[11]指出其處于水下分流河道分岔部位，是受單向環(huán)流和洄流作用共同控制而形成的平面呈近“人”字形的沉積體（見(jiàn)圖1）。

圖1 水下分流河道岔口位置及水動(dòng)力結(jié)構(gòu)解析[1]Fig.1 The location of an underwater distributary channel crotch and its hydrodynamic force mechanism

2.2 水下分流河道岔口地質(zhì)條件

分流河道岔口成為剩余油富集區(qū)主要受控于河道沉積物的物性特征[12，13]。河道岔口兩翼的分支外側(cè)受單向環(huán)流和洄流兩種水動(dòng)力的作用，在岔道口部位只受單向環(huán)流作用，水動(dòng)力環(huán)境相對(duì)較弱，泥質(zhì)較容易堆積，形成不穩(wěn)定局部夾層，夾層頂部常見(jiàn)薄層河壩砂。在濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層中這種夾層厚度普遍小于1 m，延伸長(zhǎng)度小于半個(gè)主河道寬度；與兩側(cè)分支河道砂體相比，水下分流河道岔道口處砂體發(fā)育厚度較薄，厚度在1.0 m～3.7 m，平均砂體厚度為1.9 m（見(jiàn)表1），沿垂直主河道流向砂體展布呈現(xiàn)“中間薄、兩側(cè)厚”的特點(diǎn)（見(jiàn)圖2、圖3）。

圖2 南區(qū)沙二下204/302/402 小層沉積微相圖Fig.2 Micro-facies distribution of the 204/302/402 sedimentary unit

圖3 南區(qū)沙二下204/302/402 小層分流河道岔道口砂體展布特征Fig.3 Sandbody distribution character of 204/302/402 sedimentary unit in distributary channel crotches

表1 南區(qū)沙二下儲(chǔ)層分流河道岔口砂體厚度統(tǒng)計(jì)表Tab.1 The statistics of the sandbody thickness in distributary channel crotches

3 分流河道岔口剩余油富集特征

3.1 水下分流河道岔口定義

油井投產(chǎn)以后累計(jì)產(chǎn)水量與累計(jì)產(chǎn)油量的比值等于油井累計(jì)水油比，反映水驅(qū)開(kāi)發(fā)原油需要伴隨采出的水量大小，是衡量和評(píng)價(jià)油井生產(chǎn)狀況和定性評(píng)價(jià)剩余油潛力的有效參數(shù)之一。就分流河道岔口出砂體而言，油井控制的砂體特征相似，累計(jì)水油比越小表明該井控制區(qū)的剩余油富集程度相對(duì)就越高，俞啟泰等指出我國(guó)水驅(qū)砂巖油田開(kāi)采結(jié)束時(shí)累計(jì)水油比在3.5～9.4[13]。

根據(jù)濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層的沉積微相圖，選取204/302/402 三個(gè)小層作為研究對(duì)象，統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)油井累計(jì)水油比后，發(fā)現(xiàn)水下分流河道岔口處的油井累計(jì)水油比值比非岔道口處的油井相對(duì)較低，并且含水率也相對(duì)較低（見(jiàn)表2）。

表2 南區(qū)沙二下儲(chǔ)層河道岔口與河道油井生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表Tab.2 The oil-well production in distributary channel crotches and channels

3.2 小層數(shù)值模擬研究

基于濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層多期河道沉積、隔夾層發(fā)育的特點(diǎn)，在加強(qiáng)隔夾層縱向解釋和平面展布研究的基礎(chǔ)上，考慮沉積砂體發(fā)育規(guī)律，在建立油藏地質(zhì)和數(shù)值模擬模型接口過(guò)程中，粗化小層間泥巖段的縱向網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)精細(xì)描述砂巖層和隔夾層的分布，從而提高油層內(nèi)橫縱向的剩余油分布描述精度（見(jiàn)圖4）。

濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層的204/302/402 小層的數(shù)值模擬結(jié)果表明，21 個(gè)分流河道岔口中有13 個(gè)富集剩余油，剩余油飽和度在40%～55%。需要注意的是由于歷史注采水井網(wǎng)的調(diào)整，部分河道岔口的剩余油水驅(qū)動(dòng)用程度高，顯示強(qiáng)水淹，剩余油飽和度在15%左右（見(jiàn)圖5）。

3.3 影響剩余油富集的其他因素

分流河道岔道口的剩余油富集程度除了受控地質(zhì)沉積環(huán)境之外，在動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)過(guò)程中還受注采開(kāi)發(fā)模式的影響。河道岔口處的非均質(zhì)性物性條件（物性?shī)A層的存在）是影響注采井網(wǎng)開(kāi)發(fā)效果的主要因素，剩余油測(cè)試資料表明，主河道注水-分支河道采油的注采模式相比主河道采油-分支河道注水在河道岔道口富集剩余油程度更高，這是由于河道岔口局部夾層的存在，物性相對(duì)稍差，水線多沿分支河道優(yōu)勢(shì)通道推進(jìn)，造成在注水開(kāi)發(fā)后期，河道岔口部位受夾層物性隔擋容易形成剩余油富集區(qū)。

圖4 分流河道岔口剩余油分布特征（302 沉積單元）Fig.4 The remaining oil distribution in distributary channel crotch（302 sedimentary unit）

圖5 分流河道岔口強(qiáng)水洗后剩余油動(dòng)用情況（406 流動(dòng)單元）Fig.5 The remaining oil distribution after strong water flushed in distributary channel crotch（406 sedimentary unit）

4 挖潛效果

針對(duì)目前注采井網(wǎng)，基于分流河道岔口剩余油的研究成果，對(duì)油藏河道岔口進(jìn)行潛力排查，根據(jù)井網(wǎng)調(diào)整需要合理實(shí)施油水井措施來(lái)對(duì)挖潛潛力較大的河道岔口處的剩余油。總的措施挖潛思路是：首先排查早期注水開(kāi)發(fā)的河道層，篩選河道岔口部位的油水井；其次按累計(jì)注采比優(yōu)選出潛力較大的河道岔口；最后利用現(xiàn)有井網(wǎng)補(bǔ)孔或部署側(cè)鉆新井挖潛岔道口剩余油，或利用目前水井補(bǔ)孔或低效油井轉(zhuǎn)注，在分支河道上進(jìn)行能量補(bǔ)充，提高水驅(qū)挖潛程度。通過(guò)統(tǒng)計(jì)的措施實(shí)施效果（見(jiàn)表3）來(lái)看，油井補(bǔ)孔和側(cè)鉆新井單井增油3.5 t/d～12 t/d，平均8.1 t/d；水井轉(zhuǎn)注、補(bǔ)孔，對(duì)應(yīng)油井單井增油平均6.1 t/d。措施挖潛效果表明，在剩余油富集的河道岔道口補(bǔ)孔能夠取得很好的增油效果，特別是部署側(cè)鉆新井，但需指出的是河道岔口砂體水驅(qū)挖潛時(shí)，水線推進(jìn)速度較快，含水上升明顯。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層水下河道發(fā)育，河道岔口具有較特殊的地質(zhì)條件：①沿河道岔口向兩側(cè)分支，砂體呈現(xiàn)“中間薄、兩側(cè)厚”的變化；②河道岔口泥質(zhì)薄層發(fā)育，延伸長(zhǎng)度小于半個(gè)主河道寬。

表3 分流河道岔道口措施挖潛效果Tab.3 Measure effects in channel crotches

（2）在高含水水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期，剩余油分布研究及開(kāi)發(fā)實(shí)踐都表明河道岔口作為富集剩余油的特殊部位，其砂層厚度在1.0 m～3.7 m，平均厚度1.9 m，能夠成為措施挖潛的目標(biāo)區(qū)。

（3）研究對(duì)象僅為濮城油田南區(qū)沙二下儲(chǔ)層，根據(jù)研究成果部署措施取得了良好的實(shí)踐效果，這對(duì)其他類似油藏的剩余油分析具有重要借鑒意義。