缝洞型油藏不同控因剩余油分布及开发对策

针对塔河碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油分布认识不清的问题,以缝洞型油藏地质特征为基础,综合连通性分析、注采效果及油水分布特征研究,利用实钻井、措施井及注采效果分析,从宏观、微观、表观3方面,分析出剩余油分布分别受油藏地质特征、缝洞发育特征及开发因素控制。在此基础上,结合油藏开发实际,提出了塔河碳酸盐岩缝洞型油藏3大类14亚类剩余油分布模式,明确了5亚类属于油藏地质特征决定的宏观剩余油,6亚类属于缝洞发育特征决定的微观剩余油,3亚类属于开发不确定因素导致的表观剩余油。同时针对不同剩余油类型,提出了适应的开发对策,其中采用直井方式动用主干断裂分隔型、分支断裂点状充注型、水锥油斗型、纵向多套河道型、沟谷角洞型、大缝洞横向分隔型剩余油;采用侧钻井方式开发井洞关系型、指状分隔型、暗河充填型剩余油;采用调流道、大泵提液或选择性堵水方式动用孔缝通道型剩余油;采取分段酸压、大型酸化方式动用大缝洞纵向分隔型、裂缝闭合型剩余油。不同岩溶缝洞油藏剩余油类型及开发对策研究工作在塔河主体区取得了较好的开发效果,为相似油藏的剩余油挖潜奠定了基础。     

缝洞型油藏剩余油分布模式及挖潜对策

为研究塔河2区缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油分布情况,依据实际开发状况,结合静态地质资料和动态开发资料,在储集体类型的基础上对剩余油进行分类,提出了塔河2区缝洞型碳酸盐岩油藏3个大类9个亚类剩余油分布模式：岩溶管道型剩余油包括支流管道型、管道末端型、管道局部高部位型、管道侧壁型、管道附近孔缝型以及致密层遮挡型6个亚类;残丘型剩余油包括阁楼型和低幅残丘型2个亚类;断控岩溶型剩余油包括断裂附近孔缝型1个亚类。针对不同类型的剩余油分布模式,分别提出了新井加密、酸压、钻塞下返、排水采油、提液、注水、单井注气及单元注气等挖潜措施,为塔河2区开发方案的调整提供了一定依据。     

碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油分布模式及挖潜对策

针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏缝洞结构复杂导致开发中后期剩余油分布认识不清的问题,从油藏实际出发,在油藏精细描述、测试及生产动态资料分析的基础之上,提出了碳酸盐岩缝洞型油藏7大类13亚类剩余油分布模式。井点剩余油有3大类8亚类,即阁楼型、致密段遮挡型及底水上升封挡型;井间剩余油有4大类5亚类,即低幅残丘型、支流河道型、分隔缝洞型及高导流通道附近孔缝型。结合生产实践,针对不同剩余油分布模式提出了剩余油挖潜对策:对井距较大的井间未井控缝洞中各类剩余油,通过部署新井或利用老井侧钻进行挖潜;对于井距较小的各类剩余油则利用常规措施有针对性地进行挖潜;大型酸压、水力扩容和排水采油、注气替油分别是分隔缝洞型及阁楼型剩余油独具特色的有效挖潜措施。在塔河油田开发生产过程中针对各类剩余油分布模式的挖潜工作取得了较好增产效果,为同类油藏的剩余油挖潜提供了思路和方法借鉴。     

塔河缝洞型油藏剩余油分析与提高采收率途径

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏属于古岩溶型底水油藏,投产17年来,标定采收率仅为15%,而老区自然递减率已超30%。分析此类油藏剩余油,明确提高采收率途径,是目前急待解决的技术难题。在目前地质认识条件下,自主研制了系列可视化缝洞组合物理模型,采用物理模拟实验与动静结合分析方法,揭示了剩余油形成的力学机制、主要赋存方式及分布特征。提出了缝洞型油藏当溶孔直径大于4mm时可忽略毛管力的作用,大于此界限的孔、缝中重力分异将起主要作用;明确了主要剩余油的赋存方式是洞顶剩余油、高导流通道屏蔽剩余油、充填多孔介质中残余油及连通不好的盲端油;并提出了针对不同类型剩余油的提高采收率技术途径,为塔河缝洞型油藏高效开发提供了理论依据。     

塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞型油藏体积开发实践与认识

塔里木盆地碳酸盐岩缝洞型油藏由大小不同、形态各异的缝洞体构成,与传统的层状陆相砂岩油藏、裂缝-孔隙型碳酸盐岩油藏有本质不同。通过多年的研究和开发实践,基于碳酸盐岩缝洞型油藏开发的地质特点、流动机理、缝洞体刻画技术和开发动用方式,创造性地提出了缝洞型油藏"体积开发"理念。构建了以缝洞单元体为研究对象,以缝洞体空间配置、储量大小为基础,按缝洞进行体积开发,逐"体"动用的思想,采用多种开发井型、多种工艺技术手段、多类型的注入介质,进行缝洞体全方位、全过程的体积开发与挖潜,改善了资源结构与产量结构,实现了塔河缝洞型油藏的高效开发。图4表1参19     

塔河油田单井注氮气采油技术现场应用

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏经过多年开发后,底水锥进、油水界面抬升,剩余油主要以阁楼油形式富集。现场实践证实注氮气采油开发碳酸盐岩缝洞型油藏是可行的,能有效动用阁楼型剩余油,并且在实践中总结了注氮气采油的选井经验,建立了高效注气井分类模型,为同类碳酸盐岩缝洞型油藏开发提供了参考依据。注氮气采油技术是一种高效提高采收率的技术手段。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏不同开发阶段井网构建

依托塔河油田地球物理识别成果及地质认识,结合现场针对性的开发对策,开展了碳酸盐岩缝洞型油藏不同开发阶段储量分布特征及相应的井网构建研究。结果表明,在油井依靠天然能量开发阶段,重点是依据区带地球物理识别成果,总结不同岩溶背景缝洞发育的地质规律,规划好基础井网,最大限度地提高控制储量;注水开发阶段,需要尽可能地提高水驱波及范围,强化断裂裂缝精细识别,结合现场认识的动态连通关系,部署调整完善井网,构建注采关系,提高储量的水驱动用程度;提高采收率三采阶段,重点根据水驱后剩余油类型、分布特征以及主控因素,有针对性地选择相应的技术手段,开展剩余油挖潜,提高采收率。     

塔河缝洞型油藏水驱后期开发方式研究

塔河碳酸盐岩油藏储集空间以孤立溶洞和溶蚀裂缝为主,三维空间展布极其复杂,针对缝洞型油藏单元注气驱油规律认识不清、常规物模研究方法适用性较差的问题,设计制作了缝洞型可视化模型,开展不同驱替方式驱油规律研究。实验结果表明：“阁楼油”是缝洞型油藏水驱开发后期剩余油的重要存在形式;N₂在高部位流动,作用于构造顶部“阁楼油”,水在低部位流动,驱替低部位剩余油,泡沫在高、低部位均可流动,波及面积最大;对比不同注入方式提高采收率程度,泡沫驱最高达38.0%,其次为气水混注,提高采收率19.7%。实验研究揭示了缝洞型油藏注N₂驱油规律,为后续段塞组合优化、注采参数设计和现场试验提供了技术支持。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术的认识与思考

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏是油田开发面临的新的油藏类型,存在产量递减快、采收率低和储量动用率低等问题。剖析了中国石化塔河油田和顺北油气田缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征及开发面临的挑战,系统总结了中国石化在缝洞型油藏描述、开发建产和提高采收率等方面的技术进展,针对塔河油田和顺北油气田的不同开发阶段,提出了下一步技术攻关建议。缝洞型碳酸盐岩油藏经过多期构造运动、岩溶作用和油气充注,储集体非均质性极强,油、气、水分布复杂,给油藏描述、地质建模、储量评价、效益建产、注水-注气、钻井工程、酸压改造、井筒举升等带来一系列挑战。经过20年的开发实践,中国石化西北油田形成了基于地球物理的体积雕刻、断裂精细解析和岩溶系统表征技术,以及基于岩溶相控的地质建模、靶向酸压和注水-注气提高采收率等技术。为实现顺北油气田高效开发,需进一步开展基于断裂解析的成藏特征研究以及基于地球物理雕刻的储集体相控地质建模、流体相态特征及高压物性、油藏组分数值模拟、油藏地质力学与数值模拟耦合、油气藏与举升一体化模拟、井位优选和钻井轨迹优化等工作。为实现塔河油田大幅提高采收率目标,需进一步开展缝洞结构描述、岩溶成因系统研究、储量动用评价、注水-注气机理及规律研究、缝洞井节点网络模拟和动态监测系统研究等工作。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏气窜后剩余油分布及差异化动用方法

为改善塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏气窜治理效果,综合地球物理、地质、生产动态等多来源数据,室内物理模拟同矿场实践相结合,对气窜后剩余油分布特征、气水协同注入机理及不同类型剩余油的差异化动用进行研究。揭示了缝洞型碳酸盐岩油藏气水协同机理为:注入气因密度差异进入储集体顶部,纵向驱替顶部剩余油至水驱通道,注入水再将通道内的剩余油驱替至生产井。根据注入方式及动用目标剩余油的差异,提出4种气水协同注入模式:常规协同模式、换向协同模式、栅状协同模式和调剖协同模式。矿场应用显示,利用该模式对气窜后剩余油进行差异化动用,效果显著。为同类型油藏开发提供了借鉴。     

塔河油田缝洞型油藏气驱动用储量计算方法

塔河油田缝洞型油藏储集空间类型多样、尺度差异大、呈非连续性分布，不同与常规砂岩层状油藏，属典型的块状油藏。塔河油田缝洞型油藏现场注气增油效果显著，针对塔河缝洞型块状非均质油藏特点，提出了缝洞型油藏井组气驱动用储量的定义及计算方法。基于PDA生产数据分析法，通过流量重整压力和物质平衡时间曲线的拟合，建立了井组总动用储量的计算方法。针对塔河风化壳、暗河和断溶体3类岩溶背景，提出了基于形状因子修正系数的平面波及系数计算方法和基于地震能量体属性缝洞体三维分布的纵向动用程度计算方法。基于井组总动用储量、注气前的累产油量、平面波及系数、不规则井网形状因子修正系数及纵向动用程度，建立了不同岩溶背景下不同井网井组气驱动用储量的计算方法。该计算方法已应用于塔河注气现场，为气驱井组的优选和已气驱井组的气驱井组动用储量的评价及注气潜力分析奠定了基础。     

缝洞型油藏储量评价方法及开发对策

塔河缝洞型油藏储层非均质性强,开发中后期油水关系复杂且储量动用不均,导致剩余油挖潜难度大。针对现有储量分类方法无法有效指导主体区精细开发的问题,运用体积雕刻法进行储量复算,通过属性优选提高缝洞刻画精度,利用参数分区差异化赋值提高储量计算精度,根据缝洞连通特征与储量动用状况,细化储量分类标准,将已井控区储量划分为未连通储量、连通未动用储量、连通在动用储量3类。针对不同类型储量制订相应开发调整对策,未连通储量、连通未动用储量以部署新井、完善井网为主,连通在动用储量以井间注采调整为主。利用储量评价技术指导新井部署与注采调整,塔河4区投产新井31口,实施油水井措施25井次,日产油由270 t/d升至700 t/d,综合治理效果显著。研究成果对缝洞型油藏开发中后期高效调整具有借鉴意义。     

巴楚-麦盖提地区油气成藏的输导系统

巴楚-麦盖提地区油气运移通道以断裂、不整合面、储层孔、洞、缝为主,且相互联通构成输导网络;在8期主要不整合中,T₆⁰,T₅⁵不整合面在全区为开启,T₇⁰,T₅⁴不整合面在巴楚隆起南界断裂构造带为开启;由于多期构造活动,断裂、孔、洞、缝均为有效开启,为有效油气运移通道。根据油气动态成藏原理分析,加里东晚期-海西早期,主通道为下寒武统白云岩孔、洞、缝系统,且分布于阿瓦提凹陷巴楚隆起东北部地区;海西晚期-末期,巴楚隆起东北部边界断裂、T₆⁰不整合面和下寒武统孔、洞、缝系统为主通道;喜山期,主通道为T₆⁰,T₅⁵,T₅⁴不整合面、巴楚隆起南界断裂带,且主要分布于麦盖提斜坡巴楚隆起南界地区。     

塔河奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开发对策探讨

塔河油田奥陶系油藏为典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,生产动态与对比研究均表明油藏存在管流特征和渗流特征。油藏储集空间和流动空间主要为大型溶洞及与之相连的裂缝带,大型缝洞体内流态为典型的管流,微小孔缝内流态为渗流特征。以流态和生产特征研究为依据,以缝洞体模型为基础,研究管流与渗流条件下的动态特征、产能特征、见水特征、递减特征以及注水开发特征等,初步探讨采速、产能、布井方式、压锥、堵水、注水开发等缝洞型油藏开发技术对策,对塔河奥陶系油藏开发和综合治理有一定指导意义。     

缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟技术与应用

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样,溶孔、裂缝、溶洞共存,尺度差异大,流动复杂,既有渗流、裂缝流,又有洞穴流,常用的数值模拟方法已不适用此类复杂介质中的流动问题,为了研究此类油藏的开发机理和剩余油分布规律,建立了缝洞型油藏洞穴流与裂缝流和渗流耦合的数学模型,并用有限体积法对数学模型进行了离散,用自适应方法对方程组进行了求解,形成了缝洞型油藏的数值模拟软件.对塔河油田一个井组剖面和一个缝洞单元进行了数值模拟历史拟合,揭示了此类油藏剩余油类型主要有洞顶剩余油、边角剩余油、阁楼油、底层剩余油、绕流油和充填溶洞剩余油,结果与生产实际相符,证明缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟模型是正确的,对缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油挖潜和提高采收率有较大的应用价值.     

塔河油田碳酸盐岩缝洞储集体地震反射特征量化识别研究与开发应用

在以地震反射特征分析为主的三维地震综合定性识别缝洞技术方法的基础上,利用地震多属性优化分析技术建立了6个亚类的地震反射特征量化识别模板。首次采用计算机误差反向传播神经网络技术自动量化识别6个亚类特征的储集体,并预测储集体空间分布。该方法在塔河油田碳酸盐岩油藏缝洞量化描述和开发部署中的应用效果较好,已成为"十二五"塔河缝洞型油藏定量描述的主要方法之一。     

塔河油田缝洞型油藏单井注氮气采油机理及实践

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏储集层类型特殊、开发难度大,前期通过实施单井及单元注水,在一定程度上取得了良好的增油效果;随着注水量增加,开发效果逐渐变差,大量剩余油富集在缝洞单元高部位,注水无法波及。针对此类剩余油,开展了注氮气吞吐驱油实验研究,结合数值模拟技术,论证了注氮气能有效动用这部分剩余油。注入地层中的氮气与原油混合并发生重力分异,将高部位剩余油向下置换并采出,注入氮气在原油中溶解也能起到一定的降低原油黏度、补充地层能量的作用。该项技术2012年开始在塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开展现场试验,已投产试验井123口,累计产油16.13×104 t,增油效果显著,验证了缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐置换剩余油是一项可行的提高采收率技术。     

塔河油田缝洞型油藏开发模式及提高采收率

塔河油田A区碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏是由多个压力系统和油水关系的缝洞单元在空间上叠合连片形成的复杂油气藏。不同缝洞单元的驱动方式和开发特征差异较大:Ⅰ类单元主要为水驱;Ⅱ类单元水驱和弹性驱交替起作用;Ⅲ类单元以弹性驱为主。根据油藏地质特征,提出了以"缝洞单元为油藏管理的基本单元,实施差异性开发"的开发模式,形成了"以单井注水驱油、多井单元注水开发为主导"的提高采收率技术。现场应用实践表明,该类油藏采收率提高幅度在3.7%以上。     

缝洞型油藏储量定量描述方法研究

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏，油藏类型特殊，经过多期构造运动与古风化壳岩溶共同作用形成的、以缝洞储集体控藏为主的缝洞复杂碳酸盐岩油气藏。其储集空间类型多，储集体的空间分布变化大，具有形态不规则、随机不均匀分布特征。经过对塔河缝洞型油藏的多年开发，目前已进入精细开发阶段，对单个缝洞体储量定量评估精确度提出更高要求。通过总结前期储量刻画思路，分析其中存在的问题及技术难题，指导引出针对风化壳岩溶储层，基于混合速度初始低频模型反演预测技术；及针对溶洞边缘裂缝假象影响裂缝储量计算的属性预测，通过倾角约束的张量属性薄化融合蚂蚁体的小尺度断裂，表征强溶蚀区的连通分析更明确，裂缝储量刻画更精确；同时通过对比研究优化孔隙度量化表征、油柱高度、含油饱和度、原油密度等参数模型化，为储量精确定量描述提供支撑。     

基于PDA方法的缝洞型油藏井控储量评价

缝洞型碳酸盐岩油藏储集体类型多样,非均质性极强,且流动规律复杂,有效评价此类油藏的井控储量是调整油田开发方案、制定油井改造措施的基础。为了克服常规方法在计算此类油藏井控储量上的不足,文中提出了基于PDA方法的缝洞型油藏井控储量评价方法。该方法针对缝洞型油藏的特点,建立了地质静态特征与开发动态特征相结合的生产井类型划分标准,对不同类型井进行地质概念特征与流体流动模式的假设,利用PDA方法拟合多条典型曲线,通过井底流压的折算、井控范围的修正与拟稳态条件下PVT的计算提高曲线拟合精度,形成了缝洞型油藏井控储量的评价流程。研究结果表明,基于该方法评价的井控储量与实际认识相符,研究区剩余可采储量主要存在于Ⅰ,Ⅱ类井钻遇区,存在形式以洞顶剩余油为主,这些剩余可采储量是进一步调整挖潜的目标。