低飽和深層超稠油油藏開發(fā)潛力研究

摘 要：埕南斷裂帶東鄰孤北洼陷，南為渤南洼陷，北以埕南大斷層為界與呈子口凸起相接，油氣成藏條件優(yōu)越。該帶Ng103層油藏為低飽和深層超稠油油藏，由于油稠、埋深大等不利因素一直未投入開發(fā)。隨著水平井熱采技術(shù)的進(jìn)步，優(yōu)選該帶埕911-平1塊實(shí)施部署開發(fā)，取得了一定的效果。分析埕911-平1塊生產(chǎn)效果，發(fā)現(xiàn)制約該塊整體高效開發(fā)的問題。一是該塊含油飽和度低，油藏認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致該塊出現(xiàn)產(chǎn)能差異。二是超稠油油藏井軌跡對(duì)開發(fā)效果的影響。針對(duì)該帶潛力及存在的問題，重新開展系統(tǒng)解剖，重點(diǎn)開展了三個(gè)方面的針對(duì)性研究。首先針對(duì)油層底部含油飽和度好的特點(diǎn)，精細(xì)落實(shí)油層的底面微構(gòu)造特征;其次針對(duì)該油層與普通油層差異，重新建立該層電性-物性模板，確定當(dāng)電阻>8.6 [Ω·m]，聲波>341 [μ]s/m時(shí)，含油飽和度>40%，為油層。同時(shí)結(jié)合試采，按照標(biāo)準(zhǔn)確定高效動(dòng)用厚度;第三利用建立的油藏體模型，結(jié)合已開發(fā)區(qū)塊生產(chǎn)特征，利用物理模型優(yōu)化水平井軌跡位置。在此研究基礎(chǔ)上，對(duì)西部埕南12-平11塊實(shí)施部署開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了埕南12-平11塊的高效動(dòng)用，同時(shí)也為下一步繼續(xù)擴(kuò)大該帶低飽和深層超稠油油藏的開發(fā)潛力。

關(guān)鍵詞：埕南斷裂帶;低飽和;構(gòu)造解析;儲(chǔ)層預(yù)測(cè);勘探開發(fā)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TE122 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）1-0077-06

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.01.017

Study on Development Potential of Low Saturated Deep Super Heavy Oil Reservoirs

SUI Mingyang

（Research Institute of Geophysical Prospecting，Shengli Oilfield Branch，China Petroleum & Chemical Corporation， Dongying 257022，China）

Abstract： The Chengnan fault zone is adjacent to the Gubei sag in the east， the Bonan sag in the south， and the Chengzikou bulge in the north with the Chengnan fault as the boundary， which has excellent hydrocarbon accumulation conditions. The Ng103 layer reservoir is a low-saturation deep super-heavy oil reservoir， which has not been put into development due to unfavorable factors such as thick oil and large burial depth. With the advancement of thermal recovery technology in horizontal wells， it is preferred that the block C911-P1 be deployed and developed， and achieved certain results. Analyze the production effect of the C911-P1 block， and find the problems restricting the overall efficient development of the block： 1. The block has low oil saturation and unclear understanding of the reservoir， which results in a difference in production capacity of the block. 2. The influence of well trajectory on development effect of ultra-heavy oil reservoirs.Aiming at the potential and existing problems in the zone， the system was re-analyzed and focused research was carried out in three areas. First， the characteristics of good oil saturation at the bottom of the reservoir were finely implemented， and the microstructural characteristics of the bottom of the reservoir were implemented. Differences in common oil layers， re-establish the electrical-physical template of this layer， and determine that When the resistance is greater than 8.6 and the acoustic wave is greater than 341， the oil saturation is greater than 40%，it is an oil layer. At the same time， combined with trial production， the high-efficiency thickness is determined according to the standard. Third， the established reservoir body model and the production characteristics of the developed block are used to optimize the horizontal well trajectory position using the physical model. On the basis of this research， the deployment and development of Block CN12-P11 in the west has been realized， and the efficient utilization of Block CN12-P11 has been realized. At the same time， the development potential of low-saturation deep super-heavy oil reservoirs in this zone has been expanded for the next step.

Keywords：chengnan fault zone;low saturation;construction analysis;reservoir prediction;exploration and development practice

1 區(qū)域地質(zhì)概況

埕南斷裂帶地理位置位于山東省東營(yíng)市河口區(qū)，構(gòu)造位置位于東鄰孤北洼陷，南為渤南洼陷，北以埕南斷層與呈子口凸起相接，具有良好的成藏背景，先后勘探開發(fā)了Ng-Es3等多套含油層系的多個(gè)含油區(qū)塊[1]。該帶Ng103層主要發(fā)育低飽和深層超稠油油藏，其主要沿埕南斷裂帶一臺(tái)階環(huán)帶發(fā)育，發(fā)育范圍較廣，含油面積2.5 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量500萬t。這類油藏特點(diǎn)為油層上部含油飽和度低為干層，下部含油飽和度高為稠油（見圖1）。

該油藏形成主要有以下兩方面成因。其一，由于Ng103層為正韻律儲(chǔ)層，其儲(chǔ)層上部物性差，油驅(qū)替水能力不如物性好的下部油層，導(dǎo)致頂部飽和度低，底部飽和度高。其二，由于該油層緊貼埕南大斷裂帶，油層上部輕質(zhì)組較易于分順斷層流失，而重質(zhì)組分易于在下部成藏。但是該類油藏的勘探開發(fā)存在一定的難點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：油性超稠，50 ℃的原油黏度在20萬mPa·s，動(dòng)用難度大;油藏埋深較深，油藏埋深在-1 600 m左右，熱采保溫難度大;該層超稠油含油飽和度高低規(guī)律不清，不能有效指導(dǎo)高效開發(fā);該類油藏水平井軌跡位置與產(chǎn)能高低需論證分析。

針對(duì)該帶的潛力與問題，結(jié)合已開發(fā)區(qū)塊的試采特征，重點(diǎn)開展了一系列針對(duì)性研究，為下一步逐步實(shí)現(xiàn)超稠油動(dòng)用奠定基礎(chǔ)。

2 精細(xì)構(gòu)造解剖，刻畫油層頂面底面構(gòu)造特征

2.1 低序級(jí)斷層識(shí)別，精細(xì)刻畫斷裂系統(tǒng)

剖面解釋是地震資料構(gòu)造解釋中最基本也是最重要的工作，解釋質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到構(gòu)造解釋的精度[5]。為保證構(gòu)造解釋精度，要從區(qū)帶構(gòu)造背景以及構(gòu)造演化入手，結(jié)合地震資料及解釋處理技術(shù)，運(yùn)用各項(xiàng)屬性技術(shù)聯(lián)合開展斷層斷面解釋，進(jìn)而細(xì)致刻畫出研究區(qū)斷裂系統(tǒng)，提高研究區(qū)構(gòu)造解釋精度，為全面了解該區(qū)構(gòu)造情況打下基礎(chǔ)。

2.1.1 地震資料能量均衡處理（AGC）。能量均衡處理是地震勘探數(shù)據(jù)處理中的一個(gè)重要的處理方法和技術(shù)，即AGC處理。該方法是把能量強(qiáng)的波相對(duì)壓縮，把能量弱的波相對(duì)增大，使強(qiáng)波和弱波的振幅控制在一定的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)[6]。也就是說，將一道記錄的振幅在不同的時(shí)間段內(nèi)乘以不同的權(quán)系數(shù)，采用小波域信號(hào)重構(gòu)提高地震資料分辨率。利用AGC技術(shù)的自動(dòng)增益控制功能，使得地震資料主頻得到明顯提高。處理前后的對(duì)比情況如圖2所示。

從圖2中可以看出，原始地震資料僅表現(xiàn)為反射能量變化，而在AGC處理剖面均表現(xiàn)為較好的連續(xù)同相軸扭動(dòng)和錯(cuò)斷特征。甚至在強(qiáng)反射特征的層間斷層原始剖面不具有能量變化或扭動(dòng)特征，高分辨率處理剖面均能表現(xiàn)出強(qiáng)扭動(dòng)特征，對(duì)低序級(jí)斷層具有較為清晰的刻畫。

2.1.2 井震結(jié)合提高解釋精度。埕南斷裂帶作為埕東油田滾動(dòng)勘探主陣地，先后開發(fā)了多個(gè)區(qū)塊，整體井控程度較高。因此，在開展研究區(qū)塊地震解釋過程中，首先以實(shí)鉆井資料為基礎(chǔ)，開展多井聯(lián)合層位標(biāo)定，使得層位識(shí)別更精確;其次建立多條骨架剖面標(biāo)定解釋，保證層位統(tǒng)一性;然后再精細(xì)地震解釋，并且只要有實(shí)鉆井必須用實(shí)鉆井深度對(duì)層位校正，以保證地震解釋與實(shí)鉆井的相關(guān)性，確保單井層序劃分和合成記錄的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了井震的統(tǒng)一，為后期構(gòu)造解釋做好準(zhǔn)備工作。

2.2 精細(xì)構(gòu)造解釋成圖

通過地震資料能量均衡處理（AGC）后，在井震結(jié)合的基礎(chǔ)上，開展了本區(qū)的層位解釋工作，經(jīng)過本次精細(xì)解釋，重新認(rèn)識(shí)了研究區(qū)塊的構(gòu)造特征，沿環(huán)帶精細(xì)刻畫出了許多新的小斷塊，得到Ng103目的層頂部構(gòu)造趨勢(shì)。

由于研究區(qū)塊Ng10砂組油性黏度較稠，為稠油油藏，與普通稀油油藏只描層頂面構(gòu)造不同，為更好地描述該區(qū)塊構(gòu)造情況對(duì)油藏特征的影響需進(jìn)一步描層底面構(gòu)造（見圖3）。

經(jīng)過本次精細(xì)解釋，對(duì)該區(qū)塊Ng10砂組的構(gòu)造特征有了全面的認(rèn)識(shí)，下一步結(jié)合相關(guān)地質(zhì)特征進(jìn)一步研究砂體展布特征，分析尋找潛力目標(biāo)。

3 低飽和超稠油儲(chǔ)層針對(duì)性攻關(guān)研究，精準(zhǔn)描述儲(chǔ)層特征

3.1 建立電性-物性模板

在親水巖石孔隙中含有水和油時(shí)，油水在孔隙中的分布特點(diǎn)是：水包圍在巖石顆粒的表面，孔隙中央充填著石油。由于石油電阻率很高，幾乎是不導(dǎo)電的，所以含油巖石電阻率比該巖石完全含水時(shí)的電阻率高[7]。含油巖石的電阻率的大小決定于含油飽和度、地層水電阻率和孔隙度。同一區(qū)帶巖樣，地層水電阻率和孔隙度變化不大，巖石電阻率隨含油飽和度的增高而增高。即使考慮地層水電阻率和孔隙度的影響，引用“電阻增大系數(shù)”概念，也可以確定巖石電阻率和含油飽和度的定量關(guān)系。因此，巖石電阻率可以反映目的層含油性。

聲波時(shí)差測(cè)井是測(cè)量聲波在地層中傳播速度的測(cè)井方法。聲波在巖石中的傳播速度與巖石的性質(zhì)、孔隙度以及孔隙中所充填的流體性質(zhì)等有關(guān)，因此，研究聲波在巖石中的傳播速度或傳播時(shí)間，就可以確定巖石的孔隙度，判斷巖性和孔隙流體性質(zhì)[8]。所以聲波可以反映目的層的物性進(jìn)而反映目的層含油性。

筆者統(tǒng)計(jì)了埕南12-平11塊13口井130個(gè)點(diǎn)的4 m梯度電阻值、聲波值和含油飽和度，并繪制散點(diǎn)圖（見圖4）。

參考每個(gè)點(diǎn)的含油飽和度，確立電性-物性模板，認(rèn)為可以通過電阻和聲波的大小確定目的層含油性，進(jìn)而確定目的層準(zhǔn)確的含油厚度。

結(jié)合鄰塊埕911-平1塊的生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)含油飽和度大于40%的埕911-平3、埕911-平6生產(chǎn)效果比較好;含油飽和度小于40%的埕911-平1、埕911-平4、埕911-平7生產(chǎn)效果不好。所以將含油飽和度40%為判定是否是油層的標(biāo)準(zhǔn)（見圖5）。

由繪制的電性物性關(guān)系散點(diǎn)圖發(fā)現(xiàn)規(guī)律：當(dāng)電阻>8.6 [Ω·m]，聲波>341 [μ]s/m的時(shí)候，含油飽和度大于40%，是達(dá)到可動(dòng)用標(biāo)準(zhǔn)的有效油層。

3.2 嚴(yán)格參考電性物性標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)有效厚度圖

根據(jù)建立的電性-物性模板所得出的規(guī)律，將電阻大于8.6 [Ω·m]聲波大于341[ μ]s/m定為可動(dòng)用有效油層的標(biāo)準(zhǔn)，重新統(tǒng)計(jì)埕南12-平11塊上所有直斜井的有效油層厚度，繪制有效厚度圖。

參考埕911-平1塊試采情況，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，在真實(shí)油層有效厚度大于6 m的位置布井，試采情況好（見圖6）。

結(jié)合埕911-平1塊得出的規(guī)律劃分埕南12-平11塊的可動(dòng)用范圍，認(rèn)為有效厚度為6 m以上的位置為有利位置，可以布井。

4 埕南12-平11塊勘探開發(fā)實(shí)踐

4.1 建立埕南12-平11塊油藏體模型

埕南12-平11塊位于埕南大斷層下降盤，受埕南大斷層及其派生斷層的影響，構(gòu)造復(fù)雜，斷裂系統(tǒng)發(fā)育。多級(jí)斷層相互切割，形成了一系列大小不一、組合多樣的復(fù)雜斷塊。該塊南與渤南生油洼陷相連，北靠埕東凸起，具有充足的油源及物源條件，成藏條件十分有利。

為實(shí)現(xiàn)該塊的高效動(dòng)用，本文參考實(shí)鉆井資料確定每口井Ng103底的構(gòu)造深度，結(jié)合儲(chǔ)層研究得出的真實(shí)油層有效厚度，建立埕南12-平11塊的油藏體模型（見圖7）。

根據(jù)油藏體剖面得出以下結(jié)論。

①優(yōu)選真實(shí)有效厚度大的埕氣3井區(qū)、埕南12-斜7井區(qū)布井。

②含油飽和度高的位置處于油藏體中下部，部署水平井時(shí)注意軌跡控制在油藏體的中下部。

4.2 優(yōu)化部署

4.2.1 明確布井位置。結(jié)合前期三點(diǎn)研究，計(jì)劃在埕南12-平11塊有效厚度大于6 m的有利構(gòu)造位置部署10口新水平井，動(dòng)用Ng103砂組含油面積0.6 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量102×104 t。

4.2.2 確定井軌跡位置。因?yàn)樵搲K適用HDCS技術(shù)，所以在實(shí)際開發(fā)過程中還需要注意軌跡位置。根據(jù)埕911-平1塊物理模型論證，井軌跡在縱向四個(gè)位置比較，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)井位于油層2/3處凈累油最高（見圖8）。

通過精細(xì)論證，埕南12-平11塊在有效厚度大于6 m的有利構(gòu)造位置部署井位，并保證井軌跡控制在油層2/3處。埕南12-平11塊所有設(shè)計(jì)井生產(chǎn)效果好再次證實(shí)了該塊油藏通過采用底部構(gòu)造圖，電性-物性模板以及油藏體剖面可以解決低飽和油藏認(rèn)識(shí)不清的問題，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊精準(zhǔn)開發(fā)。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

①分析認(rèn)識(shí)了低飽和深層超稠油油藏特點(diǎn)、成因及研究關(guān)鍵，為進(jìn)一步開展針對(duì)性研究提供保障。

②針對(duì)該超稠油油藏下部含油飽和度高的特點(diǎn)，不僅刻畫油層頂面構(gòu)造特征，提出精細(xì)解剖油層底面構(gòu)造特征的研究思路，為高效動(dòng)用超稠油油藏奠定基礎(chǔ)。

③結(jié)合低飽和超稠油油藏的特殊性，重新建立油藏電性-物性模板，充分利用區(qū)塊實(shí)鉆井資料，分析確定該塊電阻>8.6[ Ω·m]聲波>341[ μ]s/m時(shí)含油飽和度>40%，是達(dá)到可動(dòng)用標(biāo)準(zhǔn)的有效油層。

④進(jìn)一步結(jié)合已開發(fā)區(qū)塊試采，按照有效厚度標(biāo)準(zhǔn)，確定了經(jīng)濟(jì)效益開發(fā)的動(dòng)用下限厚度為6 m，為下一步部署提供依據(jù)。

⑤利用物理模型論證水平井軌跡位置，同時(shí)結(jié)合已開發(fā)區(qū)塊生產(chǎn)特征，確定井軌跡控制在油層2/3處生產(chǎn)效果好。

⑥根據(jù)綜合油藏特征研究，建立了埕南12-平11塊低飽和深層超稠油油藏的油藏體模型。

⑦通過針對(duì)性的精細(xì)研究，深化了埕南12-平11塊低飽和深層超稠油油藏認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了該塊102萬t儲(chǔ)量的高效動(dòng)用，建成產(chǎn)能2.36萬t，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)同類油藏的高效動(dòng)用提供借鑒。

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收稿日期：2021-11-26

基金項(xiàng)目：中石化股份公司科研攻關(guān)項(xiàng)目“多資料聯(lián)合解釋及油藏建模一體化技術(shù)研究”（P21038-4）。

作者簡(jiǎn)介：隋明陽（1995—），女，本科，助理工程師，研究方向：滾動(dòng)勘探與油藏地質(zhì)研究。

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