河流-三角洲沉积储层渗流特征研究

河流-三角洲沉积储层渗流特征研究 河流-三角洲沉积储层渗流特征研究 第15卷第2期 2008年4月 特种油气藏 SpecialOilandGasReservoirs VrJ1.15No.2 Apr.2008 文章编号:1006—6535(2008)02—0044—03 河流一三角洲沉积储层渗流特征研究 江怀友,Y--JL基,宋新民.,黄文辉,齐仁理 (1.中油经济技术研究院,北京100011;2.中油勘探与生产分公司,北京100011; 3.中油勘探开发研究院,北京100083; 4.中国地质大学,北京100083;5.大庆石油学院,黑龙江大庆163318) 摘要:在井网一定的条件下,油田开发效果取决于古水流,研究古水流分布规律,进行储层描 述.在沉积微相内划分古水流,在古水流内完善注采关系.使用古水流对生产井进行分类研 究:提出渗流地质模型,主流线,次流线,滞流线,横流线;在古水流与油藏动态分析,综合措施 挖潜应用领域进行了探索和研究.提出改善开发效果措施. 关键词:渗流地质模型;沉积微相;主流线;次流线;大庆油田 中图分类号:TEl22.】文献标识码:A 1渗流特征模型的提出 1.1宏观理论及实践依据 1.1.1松辽湖盆方向性沉积为渗流特征模型提供 背景 松辽湖盆主要河流沿盆地的长轴方向自北向 南注入,此储层沉积具有方向性?(图1). [153冲积扇面团泛滥平原E二二角洲 哑皿浅湖E|深湖E泥岩 桐边界囤盆地边缘园物源方向 图1松辽盆地青山口二,三段沉积分布 1.1.2河流三角洲沉积储层的层序特征 从沉积层序上看,泛滥平原相一分流平原相一 前缘相具有方向性(图2). 泛滥,F腺相幽分流'P慷相=角洲内耵缘干H 圈三角洲外前缘相口湖一前三角洲相 图2大庆油田萨葡油层岩相纵向剖面 1.1.3叶状三角洲分类形态 三角洲形态有舌形,枫叶形,阔叶形以及梨形. 但是不管哪一种形态,三角洲形成都以河流作用为 主,具有方向性?(图3). 1.1.4古水流沉积具有方向性 通过对大庆油田萨中地区薄差油层纵向上划 分沉积单元,平面上细分沉积微相可知,萨中地区 水上部分:泛滥平原相,分流平原相分为主河道砂, 废弃河道砂,决口河道砂,主体河问薄层砂,非主体 河间薄层砂及河间泥等6种微相.萨中地区水下 部分:三角洲内前缘相分为分流河道砂体,表内席 状砂,表外席状砂以及水下淤泥等4种微相.建立 收稿日期:2007—06—2O;改回日期:2007—08—15 基金项目:本文受中国石油天然气集团公司科研项目"世界石油工业关键技术 MRC专题研究"资助(04H30301) 作者简介:江怀友(1965一),男,高级 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,硕上研究生导师,1988年毕业于大庆石 油学院石油地质专业,现从事采油】:艺和油藏工程研究工作. 第2期江怀友等:河流一三角洲沉积储层渗流特征研究45 河流一三角洲精细地质模型,包括高弯曲分流砂体 模型,低弯曲分流砂体模型,顺直分流砂体模型,三 角洲内前缘枝状砂体模型,三角洲内前缘枝一坨过 渡状砂体模型,三角洲内前缘坨状砂体模型,三角 洲外前缘稳定型席状砂体模型以及三角洲外前缘 不稳定型席状砂体模型,这些沉积模型中的单砂体 具有明显的方向性. 冬 阔叶型(1)阔叶型(2)梨型 图3侧向联合三角洲的形态分类 1.2微观理论及实践依据 1.2.1方向性渗流客观存在 储层流动单元是指影响流体流动的岩性和岩石 物理『生质在内部相似的,在纵向和横向上连续的储 集带.通过调研国内外流动单元先进研究方法,结 合萨中地区实例研究,在精细地质,沉积微相研究的 基础上,提出在成因格架内采用多参数进一步细分 流动单元的方法,并编制了流动单元制图软件,研究 成果尝试应用R35法,存储系数渗流系数法,渗透率 孔隙度交会图法,多参数法以及多参数因子分析法 等流动单元划分方法.通过选择对比试验,并结合 应用效果分析,最终优选出萨中地区储层最佳流动 单元划分方法为多参数因子分析法.萨中地区A 流动单元具有方向性,为南北走向,呈条带状分布. A流动单元是最好的流动单元,代表高渗流带,表明 原始河流的走向及物源供应方向.因此,油田开发 后,储层中三相流主要流动方向为南北向. 1.2.2岩石孔隙发育与古水流方向分布有关 岩石孔隙沿古水流方向分布,沿着古水流方 向,渗流速度快. 沉积时,沉积颗粒长轴方向与古水流方向一 致,沿这一方向颗粒问压实,胶结,结晶作用强,成 岩作用好,孔隙发育差. 垂直于古水流方向,颗粒间成岩作用差,孔隙 发育好.因此,储层渗流特征具有方向性. 2渗流地质模型 2.1概述 渗流地质模型是研究影响流体流动的岩性和 岩石的物理性质,描述古水流,渗流速度,水淹,沉 积特征内在联系的储集体. 其应用机理为:在井网一定的条件下,油田开 发调整的效果主要取决于地质因素——古水流方 向.通过研究古水流分布规律进行储层描述,在沉 积微相(单砂体内)内划分古水流流道,在古水流 流道内完善注采关系,提出措施,改善开发效果. 2.2古水流微相划分 水上部分.泛滥平原相,分流平原相的河道砂 分为主流线,次流线,滞流线,横流线等4种流线(图 4).河间砂分为主流带,次流带,横流带和滞流带. 流线 流线 流线 连巷 间泥 图4渗流地质模型河道砂体古水流分布 水下部分.三角洲内前缘相水下分流河道砂 分为4种流线:主流线,次流线,滞流线和横流线, 席状砂分为:主流带,次流带,横流带和滞流带(图 5). 图5渗流地质模型席状砂体古水流分布 主流线.一般为河道砂中心部位,古水流高速 带,高渗透带. 砂状 泥状席 带带带带淤席体 流流流流下体主 主次滞横水主非 46特种油气藏第15卷 次流线.古水流流速低于主流线,高于滞流 线. 滞流线.河道砂与薄层砂过渡边界或河道砂 与尖灭过渡边界,流速较低或不流动,为低渗透带. 横流线.垂直于主流线,渗透率变化从主流线 向两侧,由高到低. 主流带.薄层砂中,古水流流速高部位. 次流带.薄层砂中,古水流流速低于主流带, 高于滞留带的部位. 滞留带.薄层砂中与尖灭的过渡带,古水流流 速低,或不流动地带,为低渗透带. 横流带.垂直于主流带,渗透率变化从主流带 向两侧,由高到低. 2.3古水流微相划分地质表征 在井网一定的条件下,油,气,水三相流主要沿 主流线,次流线,滞流线级次流动.主流线,次流 线,滞流线,横流线表征了储层非均质特征,而非均 质特征与剩余油的空间分布密切相关.主流线上 油井供液能力强,高产液.次流线,滞留线l二油井 供液能力差,相对主流线油井产液低. 层问矛盾.油井射开的油层处在不同的古水 流流线…I一,或在不同的沉积环境的同一古水流流线 上,不同流线上. 平面矛盾.主流线,次流线,滞流线决定了影 响流体流动的岩性和岩石物理的性质. 稳油控水.同一沉积单元内,主流线控制注 水,次流线,滞留线上加强注水. 2.4古水流微相分布特征 大庆油田河流一三角洲沉积体系主流带主要 厅向南北向,横流带主要方向呈东西向.区域主 流带,横流带方向受精细地质模型的控制(图6). 3应用实例 中5O一2井是中区西部萨葡油层二次加密调 整采油井,于1999年12月9日投产,开采萨尔图 薄差油层及表外储层.射开砂岩厚度l3.3m,有 效厚度6.6II1,原始地层压力9.36MPa.投产初 期,日产液21t/d,日产油7t/d,含水率为66.7%, 动液面为165.38131,投产后含水_卜升快,2000年7 月含水率为83.3%,Et产液18t/d,E{产油3t/d, 动液面为401.3m.为改善开发效果,发挥二次加密 井的潜力,2000年9月压裂换泵,初期日产液66t/d, 日产油8t/d,综合含水达到87.9%,动液面为 119.48m.2001年4月日产液84t/d,日产油3t/d, 综合含水达到96.4%. 图6典型低弯曲河流渗透率等值示意图 针对该井压裂换泵后含水不断上升的问题,通 过环空测试分析各油层的动用状况发现,萨I层是 该井主要产液层.该层为薄差层,砂岩厚度1.3m, 有效厚度仅为0.6m.虽与周围注水井连通较好, 但从该井纵向各层发育情况看,产液量和含水率不 应很高.而下部未射孔的萨I"层砂岩厚4.3m, 有效厚度0.3m,有效渗透率为0.53m,中度水 淹.两层间隔层厚度仅为1.4m,测试示水泥环 与油层之间胶结不好,分析认为,萨I"层上窜至 萨I层使产液量和含水率升高.该井除萨I层动 用外,其余油层动用较差.周围有3口调整井注 水,注采关系完善,产液量和含水上升主要是层间 矛盾造成的. 2001年5月对中5O一2井的萨I.,I层化学 堵水,封堵后日产液由84t/d下降到54t/d,日产 油由3t/d上升到7t/d,含水率由96.4%下降到 87.0%,动液面为519.83m.同时,吲一层段主流 带上的邻井(中43一l井,中5l一5井)的注采关 系得到改善,日产液由144t/d上升到149t/d,日 产油由33t/d上升到38t/d,含水率由77.1%下降 到74.5%,见到了明显的效果. 4结论 (1)在井网一定的条件下,油(下转第49页) 第2期张先敏等:考虑井筒储集和表皮系数的煤层气三孔双渗模型49 力与时间双对数曲线.由图2可看出,曲线呈现3 个明显的平行直线段和2个过渡段,s值对压力曲 线的影响主要体现在过渡阶段,较小的s值将导致 较早地出现过渡段,且S值越大,压力值越大. l0.l0l010.l0l0l0.l0 图2依赖于S的压力与时间双对数曲线 3结论 (1)建立了考虑井简储集和表皮系数影响的 低阶煤层中单相煤层气三孔双渗流动的试井模型, 并通过Laplace变换及Stefest数值反演方法求得 模型的数值解. (2)利用计算结果讨论了井筒储集系数等参 数变化时的压力变化规律,并绘制出典型压力曲线, :!'警'',,'!望. (上接第46页) 田开发的调整效果取决于古水流分布规律. (2)通过研究古水流分布规律,进行储层描 述,在沉积微相(单砂体内)内划分古水流,在古水 流内完善注采关系,可改善开发效果. (3)大庆油田河流一三角洲沉积体系主流带 主要方向呈南北向,横流带主要方向呈东西向,区 域主流带,横流带方向受精细地质模型的控制. 这些结果将为低煤阶煤层气的开采提供理论依据 和试井模型. 参考文献: [1]张亚蒲,杨正明,鲜保安.煤层气增产技术[J].特种 油气藏,2006,13(1):95—98. [2]饶孟余,杨陆武,冯三利,等.中国煤层气产业化开发 的技术选择[J].特种油气藏,2005,12(4):1—4. [3]ErtekinT,SungW_Pressuretransientanalysisofcoal seamsinthepresenceofmulti—mechanisticflowand sorptionphenomena[C].SPE19102,1989:469—478. [4]AnbareiK,ErtekinAcomprehensivestudyofpressuretran- sientanalysiswithsorptionphenomenaforsingle—phasegas flowincoalsea|ns『C].SPE20668.1990:411—423. [5]同登科,刘珊.变形介质煤层气不稳定渗流问题[J]. 天然气工业,2005,25(1):74—76I [6]杨蕾,同登科.变形介质煤层气双渗流动压力分析[J]. 天然气地球科学,2006,17(3):429—433. [7]高慧梅,何应付,曹丽丽,等.变形介质煤层气压力动 态特征分析[J]_特种油气藏,2007,14(1):66~68. [8]ReevesS,PekotL.Advancedreservoirmodelinginde— sorption—controlledreservoirs『C].sPE71090,2001:1 , 14. 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