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东辛油田是一个典型的地质构造异常复杂的断块油田,全区发育200多条断层将油田切割成近200个小断块,含油层系多,纵向上在第三系地层有六套含油层系,包括近40个含油砂层组,100多个含油小层;沉积类型多样,平面及纵向非均质严重。
1.复杂断块油藏的特点
1.1断层发育,构造复杂,断块多,含油面积小。
复杂断块油田构造的主要特点就是其内部断层及其发育,形成众多的油气藏。东辛油田被众多断层切割,形成许多断块。在一定的构造范围内断块越多,则单个断块就必然越小。据统计东辛油田共划分了289个断块,其中含油面积大于1km2的有14个,其储量占34.1%,面积在0.5-1km2的有30个,其储量占23.9%,含油面积在0.1-0.5km2的有101个,其储量占32.7%。
1.2储层物性和原油物性差别大。
东辛复杂断块油藏储层物性总体是好的或比较好的,但储层物性纵、横向变化较大。储层物性主要是受沉积砂体所处相带及储层埋深等因素控制。总体上,东辛复杂断块油田纵向上储层物性差别较大。
复杂断块油田原油性质纵、横变化比简单油田更剧烈、更不规则。这主要是由于大量的断层活动引起的油气运移和多次聚散再分配,致使油气在运移过程中可能产生氧化、吸附和分异作用。不同的运移介质条件其作用不同,加上断块、圈闭内储层条件和封闭情况不同,在不同情况下使原油性质发生较大幅度不规则的变化。
1.3油藏类型多,天然能量差别大。
东辛油田断块油藏主要有以下五种类型,即开启型的扇形断块油藏、简单断层遮挡条带形断块油藏、三面断层切割遮挡半封闭断块油藏、四周为断层切割的封闭断块油藏、断裂破碎带的小断块油藏。东辛油田根据油田开发初期天然能量动态反映及地质特点,划分为三种类型:1)强边水天然能量充足型,这类油藏多分布在构造翼部,呈扇形开启,与凹陷相连有广阔的边水,边水体积为油体积的数十倍至上百倍。2)有一定天然能量的半开启型断块油藏,这类油藏是以中高渗透率为主,原油粘度多为中等的低饱和油藏。油藏多为三面被断层切割遮挡的半开启型油藏,主要分布在东辛油田构造翼部的断裂复杂过渡带及地堑内部,压力下降较快、难以稳产。3)天然能量很弱的断块油藏,这类油藏包括封闭型断块油藏、断块岩性油藏、高粘度稠油藏和断裂破碎带零星小块,多无边水,或边水很弱,或稠油带影响边水能量的传递,这类油藏不采取人工能量补給,难以稳定开采。
2.断块油藏剩余油控制因素及富集模式
2.1复杂断块油藏剩余油及其储层模式控制因素
通过对东辛油田38个典型断块油藏的地质特征、开发特点以及剩余油分布规律的分析总结,认为控制断块油藏剩余油富集的主要是五种主控因素及其子因素,五种主控因素:构造、断层、夹层、物性、开发。
2.2构造控制的剩余油富集模式及规律
主要是指断块油藏中由于地层微幅度构造对油水渗流的影响形成的剩余油富集模式。油层微构造是指在总的油田构造背景下,油层本身的细微起伏变化所显示的构造特征。其构造幅度一般小于等于10m,面积小于等于0.3km2;断层长小于300m,断距小于10m。
2.3断层控制的剩余油富集模式及规律
2.3.1弧形开启/断棱控制的剩余油富集规律研究
断棱对油水的流动起到了遮挡作用,油井单方受低部位水井驱动,受构造及断棱双重作用,构造高部位及断棱附近形成剩余油富集区,构造高部位的断棱附近剩余油饱和度基本保持在初始状态。
2.3.2 扇形开启/断层夹持控制的剩余油富集规律研究
(1)断层夹角位于构造高部位
断层边部、构造较高部位是水动力滞留区,水驱程度较弱,是剩余油分布较为集中的部位。断层夹角处于构造的高部位,由于受断层和重力分异的双重作用,在断层夹角处富集有大量的未被动用的剩余油,并且由于注入水沿主流线方向突进,在断层附近存在有饱和度较高的剩余油。
(2)断层夹角位于构造腰位
井含水90%时,断层夹角为45度的断块,断层夹角处是剩余油高度富集区,存在大量原油处于未动用的状况,另外,构造的高部位也存在含油饱和度较高的剩余油;当断层夹角为90度时,夹角对原油的控制作用减弱,断层夹角处开始有注入水波及,剩余油饱和度在夹角处相对于夹角为45度的减少,但相对于整个断块,断层夹角处仍然是剩余油高度富集区,另外,构造的高处也存在一定数量的剩余油;断层夹角为135度时,腰部夹角处注入水已经波及,但对比两侧腰部,发现夹角一侧的腰部相对于另一侧存在较多的剩余油,可见腰部对剩余油还存在控制作用,但已相对减弱,另外,构造高部位也存在含油饱和度处于初始状态的剩余油高度富集区。
随着断层夹角的增大,腰部断层对原油的控制能力逐渐减弱,夹角处存在的剩余油逐渐减少,但对同一构造高度处剩余油饱和度进行比较,显然相对而言夹角处仍然含油饱和度较高,即腰部断层夹角仍然具备控制剩余油的作用。因此,断层夹角处于构造腰部的剩余油受断层夹角和构造高部位双重控制,且夹角控制程度较高。
2.4封闭型断块油藏的剩余油富集规律研究
封闭型断块指的是由3条或4条断层封闭成的断块油藏,根据东辛油田实际存在的断块特点,将这种类型的油藏分为三类来开展研究,即封闭小断块(三角形)、封闭小断块(四边形)、较大断块(四边形)。
(1)封闭三角形小断块
封闭小断块(三角形)油藏是指由3条断层相交形成的封闭型断块油藏,该类油藏面积不大,只能形成一注一采或者一注两采的井网。剩余油富集区位于断层夹角处,在断层夹角处存在有较多饱和度基本处于原始状态的剩余油;另外,断层附近、构造高部位的油井之间也存在有饱和度较高的剩余油富集区。
(2)封闭四边形小断块
封闭小断块(四边形)油藏是指由4条断层封闭而成的断块油藏,该类断块面积不大,可形成一排注水井一排采油井的注采井网。构造高部位是剩余油高度富集区,存在有大量的处于原始饱和度状态的剩余油;油井之间、水井之间都是剩余油富集区,存在着饱和度很高的剩余油;位于构造低部位的断层夹角处,由于受到断层夹角的控制作用和注入水驱赶的双重作用,形成了水动力滞留区,也形成了饱和度较高的剩余油富集区;另外,由于断层的控制作用,在断层附近也存在剩余油富集区,但饱和度和规模较其他几个区域都较小。
(3)封闭四边形较大断块
较大断块(四边形)油藏是指由4条断层封闭而成的具有一定面积的断块油藏,该类断块面积较大,可形成3排油水井布井的井网方式。对于较大断块(四边形)来说,剩余油的富集规律都是:构造高部位及位于构造高部位的断层夹角处是剩余油高度富集区,存在有大量的处于原始含油饱和度状态的剩余油;位于构造低部位的断层夹角处由于注入水难以驱到,也有较大规模的剩余油存在;断层附近由于受到断层渗流屏障的控制作用,也是剩余油富集区;另外,在油水井之间的非主流线区也形成了剩余油富集区,但相对规模较少。根据不同井网对比来看,受井网影响,加强底部注水后两侧断层附近剩余油减少,开采效果相差不大。
3.结论与认识
对于东辛油田这类断层多、断裂系统复杂的断块油藏,研究断层因素控制下的剩余油富集规律对指导断块油藏提高采收率具有较大意义。2007年以来,在断层对剩余油控制的理论研究下,东辛油田先后在断层夹角、构造低部位断层侧翼等剩余油富集区完钻新井30余口,提高了储量控制程度及储量动用率,同时对于面积较小,只能形成单一注采井对的小断块,通过周期注水或不稳定采油、注水的方式,制定合理的注水、采油周期,扩大注入水的平面及纵向波及,提高小断块水驱采收率。■
1.复杂断块油藏的特点
1.1断层发育,构造复杂,断块多,含油面积小。
复杂断块油田构造的主要特点就是其内部断层及其发育,形成众多的油气藏。东辛油田被众多断层切割,形成许多断块。在一定的构造范围内断块越多,则单个断块就必然越小。据统计东辛油田共划分了289个断块,其中含油面积大于1km2的有14个,其储量占34.1%,面积在0.5-1km2的有30个,其储量占23.9%,含油面积在0.1-0.5km2的有101个,其储量占32.7%。
1.2储层物性和原油物性差别大。
东辛复杂断块油藏储层物性总体是好的或比较好的,但储层物性纵、横向变化较大。储层物性主要是受沉积砂体所处相带及储层埋深等因素控制。总体上,东辛复杂断块油田纵向上储层物性差别较大。
复杂断块油田原油性质纵、横变化比简单油田更剧烈、更不规则。这主要是由于大量的断层活动引起的油气运移和多次聚散再分配,致使油气在运移过程中可能产生氧化、吸附和分异作用。不同的运移介质条件其作用不同,加上断块、圈闭内储层条件和封闭情况不同,在不同情况下使原油性质发生较大幅度不规则的变化。
1.3油藏类型多,天然能量差别大。
东辛油田断块油藏主要有以下五种类型,即开启型的扇形断块油藏、简单断层遮挡条带形断块油藏、三面断层切割遮挡半封闭断块油藏、四周为断层切割的封闭断块油藏、断裂破碎带的小断块油藏。东辛油田根据油田开发初期天然能量动态反映及地质特点,划分为三种类型:1)强边水天然能量充足型,这类油藏多分布在构造翼部,呈扇形开启,与凹陷相连有广阔的边水,边水体积为油体积的数十倍至上百倍。2)有一定天然能量的半开启型断块油藏,这类油藏是以中高渗透率为主,原油粘度多为中等的低饱和油藏。油藏多为三面被断层切割遮挡的半开启型油藏,主要分布在东辛油田构造翼部的断裂复杂过渡带及地堑内部,压力下降较快、难以稳产。3)天然能量很弱的断块油藏,这类油藏包括封闭型断块油藏、断块岩性油藏、高粘度稠油藏和断裂破碎带零星小块,多无边水,或边水很弱,或稠油带影响边水能量的传递,这类油藏不采取人工能量补給,难以稳定开采。
2.断块油藏剩余油控制因素及富集模式
2.1复杂断块油藏剩余油及其储层模式控制因素
通过对东辛油田38个典型断块油藏的地质特征、开发特点以及剩余油分布规律的分析总结,认为控制断块油藏剩余油富集的主要是五种主控因素及其子因素,五种主控因素:构造、断层、夹层、物性、开发。
2.2构造控制的剩余油富集模式及规律
主要是指断块油藏中由于地层微幅度构造对油水渗流的影响形成的剩余油富集模式。油层微构造是指在总的油田构造背景下,油层本身的细微起伏变化所显示的构造特征。其构造幅度一般小于等于10m,面积小于等于0.3km2;断层长小于300m,断距小于10m。
2.3断层控制的剩余油富集模式及规律
2.3.1弧形开启/断棱控制的剩余油富集规律研究
断棱对油水的流动起到了遮挡作用,油井单方受低部位水井驱动,受构造及断棱双重作用,构造高部位及断棱附近形成剩余油富集区,构造高部位的断棱附近剩余油饱和度基本保持在初始状态。
2.3.2 扇形开启/断层夹持控制的剩余油富集规律研究
(1)断层夹角位于构造高部位
断层边部、构造较高部位是水动力滞留区,水驱程度较弱,是剩余油分布较为集中的部位。断层夹角处于构造的高部位,由于受断层和重力分异的双重作用,在断层夹角处富集有大量的未被动用的剩余油,并且由于注入水沿主流线方向突进,在断层附近存在有饱和度较高的剩余油。
(2)断层夹角位于构造腰位
井含水90%时,断层夹角为45度的断块,断层夹角处是剩余油高度富集区,存在大量原油处于未动用的状况,另外,构造的高部位也存在含油饱和度较高的剩余油;当断层夹角为90度时,夹角对原油的控制作用减弱,断层夹角处开始有注入水波及,剩余油饱和度在夹角处相对于夹角为45度的减少,但相对于整个断块,断层夹角处仍然是剩余油高度富集区,另外,构造的高处也存在一定数量的剩余油;断层夹角为135度时,腰部夹角处注入水已经波及,但对比两侧腰部,发现夹角一侧的腰部相对于另一侧存在较多的剩余油,可见腰部对剩余油还存在控制作用,但已相对减弱,另外,构造高部位也存在含油饱和度处于初始状态的剩余油高度富集区。
随着断层夹角的增大,腰部断层对原油的控制能力逐渐减弱,夹角处存在的剩余油逐渐减少,但对同一构造高度处剩余油饱和度进行比较,显然相对而言夹角处仍然含油饱和度较高,即腰部断层夹角仍然具备控制剩余油的作用。因此,断层夹角处于构造腰部的剩余油受断层夹角和构造高部位双重控制,且夹角控制程度较高。
2.4封闭型断块油藏的剩余油富集规律研究
封闭型断块指的是由3条或4条断层封闭成的断块油藏,根据东辛油田实际存在的断块特点,将这种类型的油藏分为三类来开展研究,即封闭小断块(三角形)、封闭小断块(四边形)、较大断块(四边形)。
(1)封闭三角形小断块
封闭小断块(三角形)油藏是指由3条断层相交形成的封闭型断块油藏,该类油藏面积不大,只能形成一注一采或者一注两采的井网。剩余油富集区位于断层夹角处,在断层夹角处存在有较多饱和度基本处于原始状态的剩余油;另外,断层附近、构造高部位的油井之间也存在有饱和度较高的剩余油富集区。
(2)封闭四边形小断块
封闭小断块(四边形)油藏是指由4条断层封闭而成的断块油藏,该类断块面积不大,可形成一排注水井一排采油井的注采井网。构造高部位是剩余油高度富集区,存在有大量的处于原始饱和度状态的剩余油;油井之间、水井之间都是剩余油富集区,存在着饱和度很高的剩余油;位于构造低部位的断层夹角处,由于受到断层夹角的控制作用和注入水驱赶的双重作用,形成了水动力滞留区,也形成了饱和度较高的剩余油富集区;另外,由于断层的控制作用,在断层附近也存在剩余油富集区,但饱和度和规模较其他几个区域都较小。
(3)封闭四边形较大断块
较大断块(四边形)油藏是指由4条断层封闭而成的具有一定面积的断块油藏,该类断块面积较大,可形成3排油水井布井的井网方式。对于较大断块(四边形)来说,剩余油的富集规律都是:构造高部位及位于构造高部位的断层夹角处是剩余油高度富集区,存在有大量的处于原始含油饱和度状态的剩余油;位于构造低部位的断层夹角处由于注入水难以驱到,也有较大规模的剩余油存在;断层附近由于受到断层渗流屏障的控制作用,也是剩余油富集区;另外,在油水井之间的非主流线区也形成了剩余油富集区,但相对规模较少。根据不同井网对比来看,受井网影响,加强底部注水后两侧断层附近剩余油减少,开采效果相差不大。
3.结论与认识
对于东辛油田这类断层多、断裂系统复杂的断块油藏,研究断层因素控制下的剩余油富集规律对指导断块油藏提高采收率具有较大意义。2007年以来,在断层对剩余油控制的理论研究下,东辛油田先后在断层夹角、构造低部位断层侧翼等剩余油富集区完钻新井30余口,提高了储量控制程度及储量动用率,同时对于面积较小,只能形成单一注采井对的小断块,通过周期注水或不稳定采油、注水的方式,制定合理的注水、采油周期,扩大注入水的平面及纵向波及,提高小断块水驱采收率。■