中东巨厚复杂碳酸盐岩油藏分层系均衡注水开发技术

基于中东碳酸盐岩油藏注水开发实践,以两伊地区(伊拉克和伊朗)白垩系巨厚生物碎屑灰岩油藏为例,针对笼统注采导致开发效果差的难题,提出以隐蔽隔夹层为格架精细划分开发层系、多类型多井型井网有机组合、构建均衡注采体系为核心的巨厚复杂碳酸盐岩油藏均衡注水开发技术。两伊地区巨厚碳酸盐岩油藏具有垂向非均质性强、多成因超高渗透层发育、隔夹层隐蔽性强等特征,基于隐蔽隔夹层识别与刻画技术、封隔能力评估技术,提出均衡注水开发技术,形成常规层系架构、精细层系架构、深化层系架构3种均衡注水开发模式和技术。数值模拟表明,均衡注水开发技术可实现两伊地区巨厚复杂碳酸盐岩油藏精细高效注水开发、均衡动用不同类型储量,并为同类油藏的开发优化提供借鉴。

膏盐岩-碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1~MF12),微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景下萨布哈潮坪–潟湖–障壁滩沉积体系。微相类型控制储层品质,其中MF2及MF9~MF12孔喉较粗,连通性好,孔隙度和渗透率较高,是储层发育有利微相类型。MF2和MF10发育白云岩储层,储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主;MF9,MF11和MF12发育颗粒灰岩储层,储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主。相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置,不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因。障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带,其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好,并叠加显著的早期暴露溶蚀,导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善;潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用,白云石化改善孔隙结构,有利于早期孔隙保存,分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙,显著地改善了储层物性。

Separate-layer balanced waterflooding development technology for thick and complex carbonate reservoirs in the Middle East

Based on the waterflooding development in carbonate reservoirs in the Middle East,in order to solve the problem of the poor development effects caused by commingled injection and production,taking the thick bioclastic limestone reservoirs of Cretaceous in Iran-Iraq as an example,this paper proposes a balanced waterflooding development technology for thick and complex carbonate reservoirs.This technology includes the fine division of development units by concealed baffles and barriers,the combination of multi well type and multi well pattern,and the construction of balanced water injection and recovery system.Thick carbonate reservoirs in Iran-Iraq are characterized by extremely vertical heterogeneity,development of multi-genesis ultra-high permeability zones,and highly concealed baffles and barriers.Based on the technologies of identification,characterization,and sealing evaluation for concealed baffles and barriers,the balanced waterflooding development technology is proposed,and three types of balanced waterflooding development modes/techniques are formed,namely,conventional stratigraphic framework,fine stratigraphic framework,and deepened stratigraphic framework.Numerical simulations show that this technology is able to realize a fine and efficient waterflooding development to recover,in a balanced manner,the reserves of thick and complex carbonate reservoirs in Iran and Iraq.The proposed technology provides a reference for the development optimization of similar reservoirs.

伊拉克南部白垩系Mishrif组碳酸盐缓坡潮道沉积特征

白垩系Mishrif组是伊拉克南部碳酸盐岩主力产层,属于典型的碳酸盐缓坡沉积,其中内缓坡高能滩相是优质储层最发育的部位。通过对伊拉克南部多个油田资料深入分析,发现Mishrif组中普遍存在有潮道沉积特征的优质储层,且多数潮道沉积在过去被当作另一种滩相沉积。笔者综合大量的岩心、铸体薄片、测井以及地震资料分析后,证实这部分储层为潟湖环境中潮道沉积,其分布广泛,是具有代表性的沉积亚相。潮道沉积岩石颗粒分选、磨圆较好,发育层理构造,粒级向上表现为正韵律或均质特征,对应为"钟形"或"箱形"测井响应特征以及弱波峰夹层地震响应特征,平面上呈北东-南西向条带状分布,整体上表现为由北东向南西迁移的特征。该研究说明碳酸盐岩地层中也发育成规模的潮道沉积,对缓坡背景下沉积模式研究是重要发现和补充。碳酸盐缓坡潮道的认识也为储层预测提供了新思路,进而为该类油藏开发方案设计与调整提供地质基础。

中东地区孔隙型碳酸盐岩储层渗透率主控因素分析

碳酸盐岩储层非均质性极强,孔喉结构复杂,且孔隙度与渗透率相关性差。中东地区白垩系Mishrif组发育典型的孔隙型碳酸盐岩储层,相同孔隙度条件下渗透率相差达3个数量级,给准确评价该类储层的渗透能力以及合理的储层分类带来了极大挑战。为深入分析中东地区Mishrif组孔隙型碳酸盐岩储层渗透率的主控因素,基于M油田415个高压压汞实验样品数据统计对比,明确了研究区Mishrif组碳酸盐岩储层具有多种模态并存的孔喉结构特征,其中单模态孔喉结构储层的孔渗相关性明显好于双模态和多模态孔喉结构储层;进而对孔喉结构特征参数进行定量分析,明确多模态孔喉结构碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率随孔喉结构参数变化的规律。研究表明,汞饱和度为20%对应的孔喉半径(R20)与渗透率的相关性最好,将R20作为特征孔喉半径与孔隙度和渗透率进行相关性分析发现,随着孔喉半径的增加,孔隙度先线性增加,至一定程度后维持稳定不再增加,与之形成对比的是随着R20的增加,渗透率持续增加。

中东地区X油田Mishrif组生物碎屑灰岩成岩作用特征及其对储层品质的差异控制

基于岩心、测井、薄片、阴极发光等资料,系统梳理了中东地区X油田Mishrif组生物碎屑灰岩的主要岩石特征、岩相类型以及各岩相差异成岩作用特征与序列、多期白云岩化作用特征与其成因模式,并分析了各成岩作用对储层品质的差异控制。研究结果表明:根据生屑类型与结构特征将X油田Mishrif组生物碎屑灰岩分为12种岩石类型以及5大类岩相类型,其经历溶蚀、胶结、白云岩化、压实以及压溶等多种成岩作用。对比区分各岩相差异成岩作用类型与强度,并着重分析多期次大气淡水胶结、海水胶结作用、地层水胶结作用以及白云岩化作用发育特征与相互次序。研究区生物碎屑灰岩发育早、中、晚3期4种白云岩化作用,通过对不同岩相白云岩化产物特征分析认为,早期第1种白云岩化作用为回流渗透白云岩化作用,早期第2种为混合水白云岩化作用,中期、晚期为埋藏白云岩化作用,并对混合水白云岩化作用成因模式进行探讨。在对储层品质差异控制方面,部分岩相早期生屑颗粒间的胶结作用有助于孔隙的保存,有利于储层品质提高;早期白云岩化作用一般有利于局部渗流能力的增强,晚期白云岩化作用形成的白云石占据储层残余空隙,降低储层品质。

层序界面控制下差异早成岩作用对碳酸盐岩储层的影响——以伊拉克R油田Mishrif组为例

通过R油田多口取心井岩心、薄片、碳氧同位素、测井曲线等资料的综合分析,厘清了Mishrif组碳酸盐岩不同级别、不同类型层序界面的识别特征,以及在层序界面控制下早成岩作用对储层的影响。研究表明:R油田Mishrif组属于二级层序海退半旋回上部,可细分为1.5个三级层序(S1,S2)及5个四级层序(FS1—FS5)。其中,三级层序S1为一个海退半旋回,S2为一套完整的海进海退旋回,其顶界同为二级层序界面。识别了3种四级层序界面类型,分别为中期地表暴露型、短期地表暴露型和水下硬底型,三级层序界面为中长期间歇暴露硬底型,二级层序界面为长期地表暴露型。不同类型层序界面沉积与早成岩特征各不相同,造成了油藏内部结构和储层品质的变化。因此,层序格架建立及其层序界面差异早成岩特征研究可为储层成因分析与油藏地质建模提供基础。

拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组:新特提斯洋活动陆缘伸展阶段沉积记录

拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组沉积于新特提斯洋壳向拉萨地块俯冲的弧后伸展环境,对重构该时期古地理格局、理解活动陆缘伸展构造对沉积的控制作用具有重要意义。基于野外露头描述和薄片观察,总结塔克那组岩石地层、岩石学和古生物特征,对比同期新特提斯被动陆缘阿拉伯板块Shu’aiba组,讨论塔克那组沉积演化和活动陆缘沉积特征。塔克那组发育碎屑岩、硅质碎屑-碳酸盐混积岩、碳酸盐岩三大类沉积岩十种岩石类型,纵向上划分为四个岩性段,是一个三级相对海平面变化旋回的沉积层系。塔一段砂岩—混积岩—灰岩岩性变化、沉积构造和生物类型均指示潮间-潮下带潟湖环境;塔二段沉积于海平面快速上升期,主要为风暴浪基面之下厚层泥灰岩;塔三段在玛行西剖面首次识别出代表风暴浪基面之上的风暴成因生物富集层,往西南在甲绒东剖面相变为浅滩相生屑/鲕粒颗粒灰岩;塔四段沉积期海平面持续下降,海水逐渐退出盆地,沉积滨岸和泛滥平原环境的泥页岩夹粉砂岩。与阿拉伯板块同期生物种属对比表明,塔克那组沉积期,南拉萨地块林周盆地与新特提斯洋沟通性好。活动陆缘伸展背景下,具有基底快速差异沉降、陆源沉积物持续输入的特征,导致纵、横向相变快,混积岩发育,厚壳蛤、Lithocodium-Bacinella等浅海喜净水生物和深水浮游生物欠发育。

基于数据空间反演的油藏实时生产优化方法

油藏开发实时优化调控技术是智能油藏研究的核心内容。提出了基于数据空间反演的油藏实时生产优化新方法,仅需若干油藏模型先验生产动态,基于贝叶斯理论构建代理模型,根据随机极大似然原理拟合历史观测数据进行模型训练,反演得到符合实际观测数据的生产动态后验估计。采用同步扰动随机逼近算法建立生产优化数学模型,实现注采参数实时优化,提高经济开发效益。该方法基于代理模型在拟合阶段避免了重复数值模拟计算,得到正确生产动态后验估计同时兼顾了油藏模型实际地质特征,优化所得方案考虑了目标油藏的不确定性,降低了实际生产开发风险。油藏实例应用表明:该方法能得到与常规多模型数据同化方法相一致的生产动态预测结果,拟合过程计算效率提高了5倍,且注采优化方案能取得良好的驱油效果。提出的油藏开发生产优化设计方法为油田实时生产优化提供了新的思路。