桑林翔，楊萬立，楊浩哲，王立龍，李 婷

(中油新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依 834000)

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重18井區(qū)J3q3層夾層分布對SAGD開發(fā)效果的影響

桑林翔，楊萬立，楊浩哲，王立龍，李 婷

(中油新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依 834000)

夾層的存在影響蒸汽腔的垂向擴展以及泄液，從而影響SAGD的開發(fā)效果。根據(jù)風城油田重18井區(qū)SAGD區(qū)J3q3儲層夾層的電性、物性特征對其進行了劃分，識別出夾層的物質組成，并進一步確定了夾層的分布范圍。通過數(shù)模研究，分析了不同夾層位置和展布范圍對SAGD生產的影響，注汽井上方夾層可導致蒸汽腔垂向發(fā)育減緩，注汽井和生產井井間夾層可導致無法形成有效泄液通道。與動態(tài)實例結合，證實了井間夾層對生產的影響大于注汽井上方夾層。該研究為SAGD效果分析、井位部署、措施制訂等提供了技術支撐。

SAGD；夾層；開發(fā)效果；影響；重18井區(qū)

引 言

理想狀態(tài)下，SAGD開發(fā)中蒸汽通過注汽井注入地層后，釋放汽化潛熱，加熱高黏度油層，黏度降低后的高溫油水混合物在重力作用下流入生產井而被采出。前人研究表明，夾層的存在對蒸汽腔的擴展、井間泄液形成一定程度的阻礙，從而導致SAGD井組的產油量降低，產油高峰到來時間延遲，對SAGD井組的生產效果造成嚴重影響[1-2]。因此，夾層識別以及不同夾層對SAGD生產影響研究尤為重要。重18井區(qū)南部J3q3層為SAGD主力開發(fā)層系，其沉積環(huán)境為超覆填平型近源辮狀河沉積[3]，主要巖性為細砂巖、中細砂巖、含礫砂巖和不穩(wěn)定分布的砂礫巖，區(qū)域內夾層較發(fā)育[4]，主要存在物性和巖性夾層，物性夾層滲透率在100×10-3μm2以下，巖性夾層由于受不同巖性控制，垂向滲透率變化范圍較大。目前該區(qū)投產井組16對，平均日產油為11.25 t/d，生產效果較差。通過精確認識油藏夾層特征，全面掌握夾層分布對SAGD生產的影響，制訂合理生產調控措施，將有效提高SAGD開發(fā)效果。

1 重18井區(qū)J3q3層夾層研究

1.1 夾層識別標準

根據(jù)對重18井區(qū)SAGD區(qū)J3q3層巖心觀察，分析其電性[5]、物性特征[6]，采用巖性分類方法建立典型單井剖面，利用典型剖面對未取心井進行夾層識別，建立該區(qū)夾層識別標準[7-8](表1)。

表1 重18井區(qū)南部SAGD區(qū)J3q3層巖性、物性夾層識別標準

分析表明，夾層主要分為2種類型：①巖性夾層，主要巖性為泥巖、粉砂質泥巖、鈣質細砂巖[9]及砂礫巖，孔隙度為7.2%～25.3%，滲透率為0.01×10-3～300.00×10-3μm2，深淺側向電阻率下降幅度明顯，深側向電阻率與幅度差減小，自然伽馬值明顯回返，但未達到泥巖基線，密度升高；②物性夾層，主要巖性為泥質粉砂巖、泥質細砂巖，孔隙度為20.4%～26.0%，滲透率為20×10-3～200×10-3μm2，深側向電阻率曲線介于泥巖和砂巖之間，有一定幅度差，密度較高，自然伽馬值幅度較低。

1.2 夾層分布特征

根據(jù)夾層識別標準對J3q3層進行夾層刻畫，明確該區(qū)2類夾層的分布規(guī)律。

(1) 巖性夾層分布特征。純泥巖夾層主要分布在J3q3層西北部和東南部，呈連片狀和點狀分布，厚度為0.20～4.00 m，平均為0.80 m(圖1a)；粉砂質泥巖夾層主要分布在J3q3層北部，北厚南薄，厚度為0.30～2.61 m，平均為0.50 m(圖1b)；鈣質砂巖夾層總體沿物源一帶發(fā)育，北薄南厚，呈連片狀或條帶狀分布，厚度為0.10～1.38 m，平均為0.15 m(圖1c)；砂礫巖夾層全區(qū)均有發(fā)育，主要分布在J3q3層的西北部與東南部，呈片狀分布，厚度為0.50～2.54 m，平均為0.50 m(圖1d)。

(2) 物性夾層分布特征。物性夾層在J3q3層全區(qū)均有發(fā)育，從北西向到南東向呈連片分布，其分布范圍與巖性夾層基本一致，厚度為0.50～5.59 m，平均為1.28 m(圖1e)。研究認為，巖性夾層在阻隔流體滲流的同時，由于附近巖性變化，分選性較差，對周圍砂巖物性造成較大影響，易形成物性夾層[10]。

圖1 重18井區(qū)南部SAGD區(qū)J3q3層夾層厚度分布

2 夾層對SAGD開發(fā)效果的影響

結合夾層與SAGD井組相對位置情況，統(tǒng)計重18井區(qū)J3q3層SAGD井組的生產效果(表2)。

統(tǒng)計結果表明：夾層影響SAGD開發(fā)效果，無夾層時油汽比最高為0.21；注汽井和生產井之間的夾層影響程度大于注汽井上方夾層的影響程度，注汽井和生產井之間存在夾層時，油汽比低于注汽井上方存在夾層時的油汽比。建立該區(qū)夾層三維模型[11]，對注汽井上方存在夾層與注汽井和生產井之間存在夾層的2類典型情況做進一步研究[12-13]。

表2 重18井區(qū)J3q3層4類夾層分布情況時的生產效果

2.1 注汽井上方存在夾層

建立夾層單體展布范圍為10 m，距離注汽井正上方為1、3、6、10 m的模型。模擬結果顯示：夾層距離注汽井越近，蒸汽腔向上擴展趨勢越弱，繞過夾層的能力越弱，夾層距離注汽井上方6 m范圍以內時對生產影響大。建立夾層單體展布范圍為8、12、16、20、24、28 m，距離注汽井上方為6 m的模型。模擬結果顯示：夾層展布范圍越大，蒸汽腔繞過夾層需要的時間越長，產量高峰值越遲出現(xiàn)，夾層展布范圍每增加4 m，產量高峰值推遲0.5 a(圖2)。

圖2 夾層分布于注汽井上方產量預測

以FHW212井組為例。注汽井上方發(fā)育砂礫夾層，長度為264 m，寬度為20～100 m，高度為6.6 m。水平段后段蒸汽腔垂向上升暫時受到影響，全水平段均有泄液，石油地質儲量可全部動用。目前該井組平均日產油為12 t/d，油汽比為0.17，蒸汽腔繞過夾層后開發(fā)效果還可進一步提升。

2.2 注汽井和生產井之間存在夾層

建立夾層單體展布范圍為6 m，距離生產井為1、2、3、4 m的模型。模擬結果顯示：夾層距離生產井越近，對蒸汽腔泄下的流體阻擋作用越強，當距離在3 m以下時，井間液體流動性明顯變弱。建立夾層單體展布范圍為6、10、14、18 m，距離生產井3 m的模型。模擬結果顯示：夾層展布范圍越大，阻礙井間流體的流動性越強，井間泄液面積越少，夾層超過6 m后，產量高峰值越延遲且高峰值越低[14-16](圖3)。

以FHW3091井組為例。注汽井和生產井之間水平段后段發(fā)育泥質夾層，長度為207 m，寬度為140 m，高度為1.4 m。從蒸汽腔發(fā)育情況可知，由于夾層的存在，水平段后段蒸汽腔無法發(fā)育，影響水平段后段正常泄液，導致后段蒸汽腔難以發(fā)育。該井組平均日產油為9 t/d，油汽比為0.13。與注汽井上方存在夾層時對比，生產效果明顯變差。

圖3 夾層分布于注汽井與生產井之間產量預測

綜上分析，由于注汽井上方夾層導致蒸汽腔垂向發(fā)育減緩，在注汽井和生產井之間時無法形成有效泄液通道，嚴重影響井組生產效果。通過動態(tài)分析，充分證實注汽井和生產井之間夾層對生產的影響遠大于注汽井上方夾層的影響，井位部署時應盡量避開井間夾層，與注汽井上方夾層保持一定的距離。對于存在夾層的井組應盡快開展調整治理措施。

3 結 論

(1) 重18井區(qū)南部SAGD區(qū)齊古組油藏J3q3層夾層劃分為泥巖類、鈣質砂類、砂礫巖類等巖性夾層和砂巖類物性夾層。

(2) 巖性夾層以泥巖類和鈣質砂巖類為主，全區(qū)分布廣泛，且長、寬均在100 m以上，屬于主要滲流屏障。由于巖性變化導致砂巖物性降低，故物性夾層主要在巖性夾層周邊發(fā)育。

(3) 當夾層存在于注汽井上方時會阻礙蒸汽腔垂向上升，當夾層存在于注汽井和生產井之間時會阻礙泄液。

(4) 結合數(shù)值模擬與現(xiàn)場動態(tài)，證明井間夾層對SAGD開發(fā)的影響較注汽井上方夾層影響大，井位部署時應盡量避開井間夾層。對于存在夾層的井組應盡快開展治理調整措施。

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編輯 姜 嶺

20150131；改回日期：20150410

中國石油天然氣股份有限公司“新疆大慶”重大科技專項“淺層稠油、超稠油開發(fā)技術研究與應用(2012E-34-05)

桑林翔(1973-)，男，高級工程師，1996年畢業(yè)于大慶石油學院油藏工程專業(yè)，現(xiàn)從事油田開發(fā)管理工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.020

TE345

A

1006-6535(2015)03-0081-04