Micro-geological causes and macro-geological controlling factors of low-resistivity oil layers in the Puao Oilfield

Low-resistivity oil layers are often missed in logging interpretation because of their resistivity close to or below the resistivity of nearby water layers. Typical low-resistivity oil layers have been found in the past few years in the Putaohua reservoir of the Puao Oilfield in the south of the Daqing placanticline by detailed exploration. Based on a study of micro-geological causes of low-resistivity oil layers, the macro-geological controlling factors were analyzed through comprehensive research of regional depositional background, geological structure, and oil-water relations combined with core, water testing, well logging, and scanning electron microscopy data. The results showed that the formation and distribution of Putaohua low-resistivity oil layers in the Puao Oilfield were controlled by depositional environment, sedimentary facies, diagenesis, motive power of hydrocarbon accumulation, and acidity and alkalinity of reservoir liquid. The low-resistivity oil layers caused by high bound-water saturation were controlled by deposition and diagenesis, those caused by high free-water saturation were controlled by structural amplitude and motive power of hydrocarbon accumulation. Those caused by formation water with high salinity were controlled by the ancient saline water depositional environment and faulted structure and those caused by additional conductivity of shale were controlled by paleoclimate and acidity and alkalinity of reservoir liquid. Consideration of both micro-geological causes and macro-geological controlling factors is important in identifying low-resistivity oil layers.

大庆长垣油田水驱开发技术智能化实践与展望

数字化转型、智能化发展是老油田开发技术提档升级、提质增效的必要途径。全面总结了国内外油田开发技术智能化研究进展,介绍了人工智能技术在大庆长垣油田水驱开发中的应用进展及取得的重要成果,尤其强调了智能测井解释、智能井震结合储层预测、基于数据挖掘的注水优化调整以及措施井层智能优选等关键技术在提升油田开发效率、效果和经济效益方面的积极作用。通过技术创新,大庆长垣油田水驱自然递减率控制到7%以下,年含水上升值控制到0.2百分点以内,实现了特高含水后期油田的高水平、高质量开发。在此基础上,展望了水驱开发技术的智能化发展方向,指出应加快油气大语言模型的应用,加强实时动态监测技术的研发,并通过数字孪生模型、智能方案编制、注采智能优化等手段推动油田开发向更高水平的智能化转型。

大庆长垣及以东泉三、四段扶杨油层浅水湖泊-三角洲体系沉积特征

大庆长垣及以东泉三、四段扶杨油层沉积属浅水湖泊-三角洲体系,发育有浅水湖泊三角洲相和湖泊相。浅水湖泊三角洲相可划分三角洲分流平原和三角洲前缘两种亚相,三角洲分流平原亚相包含水上分流河道、天然堤、决口扇、泛滥平原泥等4种微相;三角洲前缘亚相包含水下分流河道、天然堤、决口扇、分流间湾泥、河口坝、前缘薄层砂等6种沉积微相。湖泊相可划分为滨湖亚相、浅湖亚相和还原湖,滨湖亚相包含泥滩、混合滩、砂滩等3种沉积微相;浅湖亚相包含浅湖砂坝、浅湖泥两种沉积微相。沉积微相以分流河道砂最为发育,是有利的储集层;由于泥质岩微相发育,常常包裹或覆盖分流河道砂、天然堤、决口扇、河口坝、薄层砂等砂体,形成良好的储盖组合,有利于形成岩性圈闭油气藏。认清沉积相的演化特点及砂体微相的分布规律,对于砂体预测、储量估算、寻找岩性圈闭油气藏等都具有重要的指导意义。

大庆长垣以东地区登二段泥质岩盖层封气能力综合评价

为了使泥质岩盖层评价更具客观性和通用性,在对大庆长垣以东地区登二段泥质岩盖层宏观发育特征和微观封闭能力深入研究的基础上,基于达西定律,提出利用天然气通过泥质岩盖层渗滤速度指数进行盖层封闭性综合评价的方法,并给出各参数的确定方法和评价流程。应用该方法对研究区泥质岩盖层封气能力进行了综合评价,结果表明:在肇深1井芳深4井芳深5井芳深1井汪9 12井汪903井一线井区附近及其以西地区,具有好的封气能力。在肇深3井朝2井三深1井一线及其南侧和青2井五深1井四深1井川3井等井区,具有中等封气能力。在二深1井朝深2井肇深2井南侧,具有差封气能力。在盖层分布的其它地区,具有较好的封气能力。

低渗透储层应力敏感性与产能物性下限

采用CMS - 2 0 0型孔隙度、渗透率测定仪 ,对采自大庆长垣东部榆树林、朝阳沟、头台等油田油层的 16个岩芯样品进行实验 ,为了观察油田开发过程中低渗透储层的应力敏感性 ,选择了初始压力 (原始地层压力 )和最大围压 (最大上覆岩压 ) ,并考虑油田注水开发的长期性及岩石本身的流变特性 ,在实验中适当延长了模拟压力恢复阶段的时间。实验结果表明 ,低渗透油田储层对应力的变化比较敏感 ,渗透率降低幅度较大。但随注水时间的延长 ,渗透率有不同程度的恢复 ,且恢复程度与渗透率大小有关 :初始渗透率高 ,恢复程度大 ;初始渗透率低 ,恢复程度也低。特别是渗透率小于 1 0× 10 -3 μm2 的储层对应力的变化非常敏感 ,由此所产生的流固耦合现象也十分明显。因此可将渗透率小于 1 0× 10 -3 μm2 定为储层应力敏感性的界限。从油田开发角度来看 ,流固耦合作用的弊大于利 ,因此开采低渗透储层要尽可能保持地层压力开采 ,以清除流固耦合的影响。建议在制定储层产能界限时除考虑油层改造及开发技术进步的因素外 ,也必须考虑流固耦合作用的影响。经过综合分析 ,指出了大庆长垣东部油田储层的流固耦合作用的影响 ,并初步将本区的产能界限定为渗透率下限≥ 1 0× 10 -3 μm2 ,供油田开发决策参考。

大庆长垣以东地区扶杨油层层序地层格架

应用Exxon层序地层学三分性理论体系,追踪盆地范围内可对比的标志层,将松辽盆地晚中生代地层划分为三级层序。在三级层序地层格架内,运用Cross陆相高分辨率层序地层原理,依据中、短和超短期基准面变化,将扶杨油层细分为3个中期基准面旋回、8个短期基准面旋回和39个超短期基准面旋回。并按点、线、面的对比流程,编制出10条骨架对比剖面和166条辅助地层对比剖面,建立了大庆长垣以东地区统一的层序对比格架。新建立的层序地层对比格架,层序级次清晰、可操作性强,为该地区未动用储量全面投入开发奠定了地质基础。

大庆长垣砂岩储层构造油藏油水界面控制因素研究

大庆长垣构造上的喇嘛甸、萨尔图、杏树岗油藏是砂岩储层背斜构造油藏,油藏东、西两翼的油水界面深度不一致,过去有水动力及地应力等许多种地质成因解释。利用构造油气成藏重力分异的物理学原理,根据毛管力与浮力平衡理论推导出能够刻画油水界面分布规律的毛—浮方程,指出油藏内任意位置的油水界面深度是由该处储层的孔隙结构,即由排替压力所对应的孔隙半径(rd)大小决定的。rd与储层物性呈正相关,由于储层非均质(岩性因素)存在,一般背斜构造油藏的油水过渡带(段)表面(油水界面)是波状起伏、厚度有变化的锥柱形。

大庆长垣及以东地区泉头组三、四段重矿物特征及沉积体系分析

通过对大庆长垣及以东地区下白垩统泉头组三、四段重矿物组合特征和ZTR指数变化特征研究,对大庆长垣及以东地区泉头组三、四段的物源及沉积体系进行了分析.认为研究区主要存在六大沉积体系,即北部沉积体系、拜泉—明水沉积体系、西部英台沉积体系、西南保康沉积体系、南部怀德沉积体系和东部沉积体系,并对每个沉积体系的影响范围和强度变化进行了综合分析和厘定.

大庆长垣以东古隆起天然气成藏条件的差异性

由长垣以东地区深层天然气分布特征,指出安达 肇州和朝阳沟 肇东古隆起是天然气运移指向和聚集的有利场所。造成安达 肇州古隆起上天然气显示好于朝阳沟 肇东古隆起上天然气显示,前者已获得了大量工业气流,而后者仅见少量气流或显示。但由于天然气在供气条件、储集条件、盖层条件、圈闭条件和运移条件上的差异,造成安达 肇州古隆起本身天然气显示也存在差异,昌德构造、卫星 升平构造和汪家屯构造天然气显示好于模范屯 肇州西构造天然气显示。

断层体系的分维数计算及其与深源气运移关系探讨

松辽盆地北部大庆长垣以东地区是松辽盆地北部深部来源气分布的主要地区，也是深源气勘探程度最高的地区。为了分析控制深源气运移的主要地质因素，文章计算了该地区Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４三个反射层不同区域内断层体系的盒维数和信息维数。计算结果表明，这些区域的断层体系具有明显的自相似分形特性，分形维数基本分布在１．２～１．８之间。通过分析不同区域内的断层体系分形维数大小和深源气田（藏）的关系，发现断层体系分维高值区与深源气气田（藏）的分布区存在着良好的对应关系，表明断层体系在该区深源气运移和聚集过程中起着重要的控制作用。由于分形维数值大小反映了断层体系空间分布的复杂程度，分形维数越大，断裂及其伴生的小断层和裂缝就越多，对油气二次运移就越有利。

大庆长垣以东地区深部与中下部油气封盖条件差异性分析

大庆长垣以东地区是松辽盆地油气勘探的重点地区 ,登娄库组 ,泉一、二段和青山口组 ,嫩一、二段泥岩分别是深部和中下部含油气组合的油气封盖层 ,由于二者形成于盆地不同的发育阶段 ,它们的形成环境差异较大 ,从而使得它们不仅在发育程度上 ,而且在压力封闭和烃浓度封闭特征上都存在着差异性。深部登娄库组和泉一、二段泥岩除了可对游离相油气形成毛细管封闭外 ,只部分存在较弱的烃浓度封闭 ,且单层厚度小 ,横向分布不稳 ,只能通过相互叠置对油气形成封盖。而中下部青山口组和嫩一、二段泥岩盖层除了具有毛细管封闭能力外 ,还同时具有压力和烃浓度封闭能力 ,可对任何相态的油气进行封闭 ,因此 ,该区深部与中下部盖层条件的差异性是造成二者油气富集程度差异的重要原因。

大庆长垣以东地区登娄库组天然气成藏过程研究

通过储集层流体包裹体的研究,结合烃源岩生排气史、断裂活动史,分析了大庆长垣以东地区登娄库组天然气充注期次及成藏过程。认为该区登娄库组储集层内至少发生过两期天然气充注:早期为泉头组沉积末期,是主要成藏期;晚期为嫩江组沉积末期,是次要成藏期。该区天然气勘探实践已证明了上述分析方法和结论的正确性。

大庆长垣油田三次采油储量转移后水驱开发指标变化趋势

大庆长垣油田多驱替方式并存,随着三次采油规模不断扩大,三次采油储量转移对水驱指标影响也相应增大。根据油藏工程基本原理,从研究多层非均质油藏开发特征出发,采用结构分析方法定性分析了储量转移对水驱产量递减率和含水上升速度的影响,并建立了定量计算方法。应用测试资料测算了不同储量转移规模对水驱产量的影响。结果表明:在转移储量规模一定条件下,对水驱产液量影响随含水升高逐渐增加,对水驱产油量的影响随含水升高逐渐减小;每年储量转移(0.3~0.5)×10^8t,影响水驱产液量(276~460)×10^4t,影响水驱产油量(15~25)×10^4t。研究成果可以优化水驱和聚合物驱产量结构,为提高油田整体效益、合理制定油田开发规划方案提供科学依据。

大庆长垣以东地区泉一、二段泥岩盖层封气能力综合评价

为了准确评价盖层毛细管封闭能力 ,综合考虑盖层本身封闭性和宏观发育特征及天然气本身性质对封闭能力的影响 ,给出了假定外力作用下天然气通过泥岩盖层渗滤速度的计算公式及参数确定方法 ,并根据泥岩盖层渗滤速度的大小 ,提出了泥岩盖层封气能力等级划分标准 .采用该方法综合评价了大庆长垣以东地区泉一、二段泥岩盖层封气能力 ,结果表明 :泉一、二段泥岩盖层在安达 -肇洲背斜带具有好的封气能力 。

大庆长垣东西两侧萨、葡、高油层油气成藏条件的差异性

分析比较了大庆长垣东、西两侧萨、葡、高油层油气成藏条件 .结果表明 :大庆长垣以西地区萨、葡、高油层较大庆长垣以东地区萨、葡、高油层发育 ;大庆长垣以西地区青山口组和嫩一二段源岩向萨、葡、高油层的供烃、排烃条件均优于以东地区 ;大庆长垣以东地区沙河子组 -营城组源岩向萨、葡、高油层的供气条件优于以西地区 ;大庆长垣以西地区萨、葡、高油层的油溶气释放条件明显优于以东地区 ;大庆长垣以西地区萨、葡、高油层圈闭条件优于以东地区 .这些成藏条件的差异导致了大庆长垣东。

大庆长垣以东裕民地区扶余油层沉积相研究

沉积相分析是研究沉积砂体分布的关键技术。从区域地质背景出发,充分利用大量的岩心、录井、测井、地震及粒度分析等资料,研究结果认为裕民地区扶余油层主要为三角洲平原和三角洲前缘亚相沉积。绘制了扶余油层17个小层沉积微相平面分布图。分流河道沉积砂体呈南西-北东向展布,由南西向北东逐渐减薄,受河道频繁摆动和多期河道叠置切割影响,河道砂体呈复杂条带状或指状。FII2小层以上的分流河道砂体是研究区主要的油气聚集体,为今后勘探和开发提供了重要依据。

高分辨率阵列感应测井在大庆东部油田的应用

针对大庆油田东部地区油层是否产水的实际问题,利用阿特拉斯公司高分辨率阵列感应(HDIL)测井资料与常规测井资料相结合,研究确定了高分辨率阵列感应在大庆东部地区的适用条件,建立了解释图版。高分辨率阵列感应测井在大庆东部地区的应用需具有一定的条件。当孔隙度大于13%或泥质含量小于25%,可以通过高分辨率阵列感应测井资料对不同储层的不同侵入特征有效地识别流体性质;当孔隙度小于13%或泥质含量大于25%,侵入特征不明显,高分辨率阵列感应测井无法识别流体性质。在大庆油田东部地区有阵列感应测井资料的井中选取16口井50个解释层,以侧向电阻率值和阵列感应反演的原状地层真电阻率与侧向电阻率的比值作交会图。实例给出HDIL在大庆油田东部油田的应用情况。

深层封盖条件对天然气成藏的控制作用

在深入研究大庆长垣以东深层天然气藏封盖特征基础上,认为封盖条件对成藏具有重要的控制作用:盖层发育的空间部位不同以及断层的遮挡作用控制着不同类型圈闭的形成。盖层封闭能力形成期、断层活动期与气源岩大量排气期的配置关系控制着深层天然气的运聚成藏期。优质盖层的分布控制着深层天然气藏的分布,断层断穿层位控制着天然气的运聚层位。

大庆长垣油田三类油层压裂驱油提高采收率技术及其应用

大庆长垣油田进入“双特高”开发阶段,三类油层已成为长垣油田重要开发油层。为了改善大庆长垣油田三类油层开发效果,进一步提高采收率,通过测试、动态、静态数据分析,以水平缝理论为指导,室内实验和数值模拟预测相结合的方法,开展了大庆长垣油田三类油层压裂驱油提高采收率技术研究。结果表明:优选一元表活剂(质量分数0.4%的石油磺酸盐)和碱表二元体系(质量分数0.4%石油磺酸盐+质量分数0.8%碳酸钠弱碱)为三类油层的压裂驱油液时,油水界面张力最低;压裂驱油液的注入孔隙体积倍数为0.2~0.3时,提高采收率最为显著。三类油层压裂驱油现场试验证明,应用此项技术可提高采收率12.9%。

基于地层地震属性切片技术的储层精细描述方法——以长垣北一区断东西块高Ⅰ油层组为例

针对大庆长垣北一区断东西块储层精细描述存在河道砂体平面组合多解、边界不确定等问题,利用基于地质模式的地层切片技术,结合地震和测井曲线等资料,采取“井点微相控制与地震属性平面预测协同分析”方法,开展高Ⅰ油层组前缘相河道砂体的精细描述,研究储层沉积特征.结果表明,研究区河道砂体主要呈枝状和条带状分布,河道宽度多为60~100m,网状河等较宽的河道为多期河道叠加形成,同一河道中砂体走向和规模变化较大.优化编制研究区D井区高Ⅰ6＋7小层补孔压裂措施调整方案,日增油7.3t.该方法在高含水期三角洲前缘相储层剩余油挖潜中具有指导意义.