動靜態測井測試資料在井組水驅效果評價中的應用

李寧,吳迪,陳彥竹,鄭小敏,鄒品國,臧明明

(1.中國石油集團測井有限公司生產測井中心,陜西西安710200;2.中國石油集團測井有限公司技術中心,陜西西安710077;3.中國石油集團測井有限公司評價信息處,陜西西安710077;4.中國石油集團測井有限公司長慶分公司,陜西西安710200)

0 引 言

長慶油田作為低滲透、特低滲透、超低滲透油藏開發的典型油田,現已進入中高含水開發期,各類儲層滲流差異增大,層間、層內、平面矛盾突出,剩余儲量的有效挖潛難度較大,對水驅效果綜合評價提出了更高的要求[1-3]。傳統的水驅效果評價方法過于依賴動態資料,評價結果對于如何高效開發低滲透油藏缺乏有效指導[4-6]。目前低滲透油藏注采關系復雜,驅替場動態變化頻繁,精細評價此類油藏的水驅效果難度大、精度低,結果缺乏可信度。精細評價此類油藏對動、靜態資料的綜合應用及測井、地質、油藏等多學科聯合攻關提出了新挑戰[7]。本文以長慶油田低滲透重點開發區塊Q011-35井組為例,在分析井間示蹤劑、寬能域氯能譜剩余油飽和度測井等動態監測資料的基礎上,結合電成像測井、單砂體連井剖面等靜態資料,分別進行了水驅矛盾分析、主控因素識別,從平面、縱向、單砂體3個角度評價低滲透油藏水驅效果,為后期此類油藏的高效開發提出建議。

1 區塊地質概況

Q011-35井組(見圖1藍線區域)位于姬塬油田中部,主力油層三疊系長61儲層為三角洲前緣水下分流河道沉積,長61層分為長611層和長612層2小層,其中長612層全區發育廣泛,平均單井有效厚度16.8 m,滲透率2.78×10-3μm2;長611層有效厚度13.5 m,滲透率2.5×10-3μm2。油藏整體長612層物性好于長611層物性,平面滲透率分布差異大,非均質性較強。隨著油藏進入中含水開發階段,受層間物性差異大的影響,平面、縱向水驅矛盾日益突出,層間壓差增大,油井含水上升速度加快,注水初期開發技術政策適應性差,油藏穩產難度大,亟需系統地對水驅效果進行綜合評價,為油藏持續穩產提供技術支撐。井組內8口采油井均為中高含水井,綜合含水率59.4%,除Q011-34井單采長612層以外,其余7口油井均為2層合采。為了更好地評價水驅波及范圍,井組中間部署了8口檢查井(見圖1綠色圓點)。

圖1 Q011-35井組井位圖

2 動態監測資料綜合分析

動態監測資料豐富且貼近油田開發現狀,各監測項目可從不同角度反映油水井生產狀況,主要包括注入剖面測井、產出剖面測井、剩余油測井、井地電位測井、井間示蹤劑監測、微地震監測、套損檢測及各種壓力測試等。Q011-35井組主要應用井間示蹤劑監測和剩余油測井。

2.1 井間示蹤劑分析

井間示蹤劑監測是指在注水井中注入化學示蹤劑或放射性示蹤劑,并在其相鄰的生產井中取樣、化驗得到示蹤劑產出曲線。示蹤劑在油田開發中應用廣闊,從判斷儲層非均質性、井間連通性、查明注入水推進方向與水驅速度到評價各種措施效果都可發揮較好的作用[8-9]。

Q011-35為中心分層注水井,注水層位為長611層、長612層,選用目前效果最好的2種微量物質示蹤劑進行監測,其中,長611層用Ho示蹤劑、長612層用Nd示蹤劑,對注水井周圍16口井進行取樣。Q011-35井組示蹤劑解釋成果見圖2。Q011-35井注入水分配比分析顯示,長611層Q012-35井注入水分配比為22.59%,Q013-36井為25.77%,表明注水井與上述2井存在連通關系[見圖2(a)];在長612層Q013-34井注入水分配比為49.07%,是該井組的主要流動通道[見圖2(b)]。平面上井組水驅方向主要為西北、西南方向。如圖2(c)所示,示蹤劑產出濃度曲線出現峰值,峰形清晰,峰值突出,示蹤劑產出軌跡明朗,結合前緣水線速度表明油層中出現中高滲條帶,加劇了儲層非均質性。

圖2 Q011-35井組示蹤劑解釋成果圖

2.2 剩余油測井評價

俄羅斯寬能域氯能譜測井技術可定量分析套后地層的巖石礦物成分及地層結構,有效區分油、水層,因其能提供豐富的巖性、物性、含油性信息,廣受地層水礦化度較高的油田的青睞[10-11]。為了解Q011-35井組內長6油藏高含水開發期油井采出狀況及剩余油分布狀況,對井組內的檢查井QJ011-355井進行了寬能域氯能譜測井,解釋成果見圖3。該井主要油層段為長4+5、長61含油砂巖層,錄井顯示均為灰褐色油跡、油斑細砂巖;聲波時差均在200～320 μs/m,物性均較好。

圖3 QJ011-355井寬能域氯能譜測井解釋成果圖

長612-2-1層(79層),聲波時差值為247.91 μs/m,中子伽馬、高能中子伽馬曲線值較低,完井含油飽和度為49.00%,能譜含油飽和度為40.04%,該層綜合解釋結論為中含水,根據寬能域氯能譜測井與完井對比,需要對解釋結論進行完善的層位還有長611-2-3層(741層)、長612-2-2層(81層)。從水洗厚度、水驅動用程度看,長612層強于長611層。

通過剖面縱向水驅分析,中含水層主要分布在長611-2-3、長612-2-1、長612-2-2層,中含水層與低含水層交互存在,層間干擾嚴重、層間矛盾突出,造成了層間剩余油呈“五花肉”式分布。

3 靜態資料綜合評價

靜態資料評價以滲透率、孔隙度作為主要參數,對開發初期或未動用的儲層進行識別、劃分。通過對靜態資料的分析,可以有效識別控制低滲透油藏水驅效果的主要因素。靜態資料包括完井測井資料、小層對比資料、單砂體構型、微構造、沉積相等。

3.1 電成像測井評價

為識別裂縫發育狀況,2019年8月對QJ011-355井進行電成像測井,測量井段為1 954.0～2 030.0 m,所測地層為延長組長4+5、長6地層。本次研究只針對長6儲層進行單砂體小層細分,電成像測井解釋成果見圖4。

圖4 QJ011-355井電成像測井解釋成果圖

在長611層1 978.0～1 989.6 m井段中,電成像靜態圖像顯示儲層內由上至下顏色逐漸變亮,表明該段儲層下部比上部電阻率值高;動態圖像顯示儲層內色度相近,局部有亮色條帶,儲層巖性均一,局部發育致密鈣層。砂體內部層理發育,主要發育塊狀層理和交錯層理,角度分布在10°～20°,局部發育低角度斜層理,裂縫主要發育在長611-2-3、長611-2-4小層中。在長612層2 002.6～2 016.5 m井段中,靜態圖像顯示砂體顏色上部較下部暗,表明該段儲層電阻率值上部較下部低;動態圖像顯示儲層有明暗相間的條帶,儲層非均質性較強。砂體層理發育,主要發育水平層理和平行層理,局部發育波狀層理,上圍巖垂直裂縫發育,裂縫主要發育在長612-2-2、長612-2-3小層中。

綜合分析電成像裂縫發育狀況與剩余油飽和度測井中的水洗情況,長611-2-3層、長612-2-2層都發育有裂縫且為中含水層,推斷裂縫是造成小層水淹的重要原因。裂縫的非均質性加劇了層間矛盾,導致注水沿高滲透帶、大孔道層帶突進明顯,其余層位水線推進速度慢,注水波及體積小,水驅效果差。

3.2 單砂體連井剖面分析

單砂體結構解析是對水下分流河道形成的復合砂體進行內部解剖,通過對單一河道的識別,明確單期次河道單砂體的空間展布及連通關系[12-14]。Q012-35至Q011-35井單砂體剖面見圖5,其中,長611、長612的4個主力單砂體小層用不同顏色顯示。單砂體剖面顯示側向接觸類型主要有單一河道式、側切式、側疊式、孤立間灣式。Q012-36井至Q011-35井井間在長611-2-1、長611-2-3、長612-2-1、長612-2-2、長612-2-3層以單一河道式連通,連通效果最好;側切式的長611-2-2、側疊式的長612-2-4連通效果次之;孤立間灣的長611-2-4連通效果最差。

圖5 Q012-36井至Q011-35井單砂體剖面圖

在Q012-36采油井與Q011-35注水井之間以單一河道式連通的5個小層中,長611-2-1層沒有注水層位及生產層位;長612-2-1層有生產層位,沒有注水層位;長612-2-3層有注水層位,沒有生產層位,其余的長611-2-3、長612-2-2層生產層位與注水層位對應良好。

結合剩余油飽和度測井中含水層段分析,單砂體的接觸關系、連通狀態對水驅效果影響較大,生產層位與注水層位對應的情況下,單一河道連通的小層容易水淹。單砂體連通關系差的層位(長611-2-2、長612-2-4、長611-2-4)、生產與注水不對應的層位(長611-2-1、長612-2-1、長612-2-3)水驅效果差,容易形成剩余油富集區,是下一步改善水驅效果提高采收率的關鍵。

4 綜合解釋及建議

井間示蹤劑、剩余油飽和度的動態監測結果顯示,Q011-35井組縱向上中含水層主要分布在長611-2-3層、長612-2-1層、長612-2-2層,中含水層與低含水層交互存在,層間矛盾突出;平面上,水驅方向以西北、西南方向為主,濃度曲線表明有高滲透條帶存在,儲層平面非均質性較強。電成像測井資料顯示長611-2-3層、長612-2-2層發育有裂縫,與中含水層段對應。推斷裂縫是造成小層水淹的重要原因,裂縫的非均質性加劇了層間矛盾,導致注水沿高滲透帶、大孔道層帶突進明顯[15]。單砂體剖面顯示,611-2-3層、長612-2-2層井間以單一河道連通,生產層位與注水層位對應良好,分析為中水洗層段。單砂體的接觸關系、連通狀態、生產層位與注水層位對應關系對水驅效果影響較大。各單砂體綜合評價水洗程度見表1。

表1 QJ011-355井單砂體水驅效果評價表

動、靜態資料綜合分析可以看出,動態監測資料的分析結果更加符合油藏現在開發時效、可信度更高,克服了僅用靜態資料評價滯后的缺點。靜態資料作為動態資料評價的有效補充,有助于深入尋找控制低滲透油藏水驅效率的地質因素,通過從平面、縱向、單砂體角度論證分析,使結果更加精細、準確,后期提出的調整措施建議更具針對性。

建議針對生產與注水不對應的層位進行補孔,如Q011-35井的長611-2-1、長612-2-1層,Q012-36井長611-2-1、長612-2-3層;針對Q011-35到Q012-36井間長611-2-3層、長612-2-2層的裂縫、大孔道進行封堵措施。

5 結 論

(1)通過動態監測資料的綜合評價發現,井間示蹤劑可以在平面上明確水驅范圍及主要方向,剩余油飽和度測井的優勢在于縱向上劃分各小層的含水等級,二者綜合評價使結果更加立體、精細。

(2)通過靜態資料的綜合評價可以深入識別影響低滲透油藏水驅效果的主控因素,為后期開發低滲透油藏提供借鑒。

(3)低滲透油藏水驅效果評價是一項綜合性的研究,在提高單項技術精度的同時,應充分利用一切可利用的動、靜態資料,采取多種方法綜合與集成,保證水驅效果評價的準確性及措施建議的針對性。