致密砂岩储层注水诱导裂缝动态识别及演化特征——以鄂尔多斯盆地姬塬油田L井区长8油藏为例

致密砂岩储层长期注水开发导致储层诱导裂缝发育,研究注水诱导裂缝动态响应及演化特征对致密砂岩油藏井网加密部署及剩余油挖潜具有重要地质意义。综合利用岩心、测井、生产数据、压力试井和吸水剖面等资料,以鄂尔多斯盆地姬塬油田L井区三叠系延长组8段(长8段)致密砂岩储层为例,研究了L井区长8段致密砂岩储层不同开发时间段注水诱导裂缝的动态响应特征及展布特征。研究结果表明:(1)L井区长8段致密砂岩储层注水诱导裂缝为天然裂缝扩展延伸导致,天然裂缝优先开启方位为NEE-SWW向和NE-SW向,其次为NW-SE向。(2)注水诱导裂缝的形成会导致注水井吸水剖面呈现出吸水厚度小、吸水量大的特征。采油井生产动态曲线含水率陡增或阶梯状上升,压力试井双对数导数曲线开口并呈现“1/2”斜率上升。采油井与注水井间存在注水诱导裂缝,因而采油井试井解释地层压力高于未发育注水诱导裂缝井甚至超过原始地层压力。(3)L井区长8段致密砂岩储层开发初期注水诱导裂缝主要分布在井区中部偏东、东北部以及东南部的天然裂缝发育带。注水导致储层地应力变化,天然裂缝开启压力降低,开发中期在井区南部以及中北部进一步形成NW-SW向注水诱导裂缝,先存注水诱导裂缝存在小范围扩展延伸。开发后期受注水开发的不断深入,导致注水井周围不同方向开启天然裂缝,形成小规模注水诱导裂缝,进一步加剧了采油井裂缝性水淹。

姬塬油田浅层高效油藏识别方法的应用

鄂尔多斯盆地油藏埋深浅、储层孔渗条件好,具备较高的经济开发效益,但由于姬塬油田勘探开发程度高,目前尚未发现的浅层高效油藏存在隐蔽性强、油藏规模小、局部富集高产等特征,常规的勘探评价方法难以满足实际效益建产需求。因此,本文立足于生产实践,以老井复查为基础,创新形成了5项关键技术:目标区预测技术、精细砂体刻画及预测技术、精细测井二次解释技术、有利区优选技术、措施井优选评价技术。建立了浅层高效油藏识别技术序列,应用此技术序列成功勘探开发了G179长2油藏,达产年井均产能3.4 t。结果表明,浅层高效油藏在有利区范围内取得了滚动建产效益好的成果。研究成果对于姬塬油田浅层高效油藏的勘探开发具备指导意义。

姬塬油田马家山地区长4+5_(1)亚段油藏特征及主控因素

为了加深对姬塬油田马家山地区长4+5_(1)亚段油藏特征及其主控因素的认识,从烃源岩构造、优势砂体及物性特征等方面对其作了对比分析。分析认为:研究区位于长7段烃源岩生烃中心,具有成藏的有利基础;叠置的优势砂体,促成了长7段烃源岩向长4+5_(1)亚段排出油气运移的主要通道;分流河道交汇处高渗砂体与近东西向排状鼻隆构造的匹配形成了石油聚集的有利场所;长4+5_(1)亚段油藏在多因素的共同控制下主要发育岩性油藏,其纵向上的砂体结构决定了石油富集于长4+5^(2)_(1)小层。

单砂体接触关系及其对水驱开发的影响研究

姬塬油田L27区单砂体接触关系复杂,其接触关系严重影响该地区的油藏分布规律和水驱开发效果。为了研究L27区长4+52、长61油层组的单砂体接触关系及其对水驱开发的影响,本文立足于长4+52、长61油层组的沉积微相及砂体展布特征,综合钻井、测井等资料进行了单砂体的识别与划分,刻画了该油层组单砂体的垂向和侧向接触关系,进一步厘清了单砂体接触关系对水驱开发的影响。结果表明:研究区单砂体侧向接触关系分为3类,即侧切式、孤立式、对接式,其中,侧切式连通性最好,对接式次之;侧向接触关系主要影响注水见效时间,垂向接触关系主要影响水驱动用程度。该地区的单砂体接触关系对注水开发效果具有明显的影响,提出的潜力层补孔措施对该油藏的开发具有重要的意义,同时也为姬塬油田长4+5、长6油藏单砂体刻画的勘探开发提供了地质基础。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长8油层组岩性油藏特征

姬塬地区长8油层组主要发育典型的浅水三角洲沉积。以高分辨率层序地层学分析为指导,对姬塬地区长8油层组进行了精细地层对比和小层砂体的划分,在此基础上编绘出长8油层组顶面构造图及等时条件下小层砂体的平面展布图。编图发现,研究区长8顶面为具多个鼻状隆起的西倾单斜,油层的发育多与鼻状构造有关,长8油层组主要发育岩性油藏。自身具备良好生烃能力并紧邻长7油层组优质烃源岩、稳定的三角洲砂体、西倾单斜及鼻状隆起的构造背景是长8油层组形成岩性油藏的必要条件,长8油层组下部地层较上部地层、研究区西部较东部更容易形成岩性油藏,同时西部储层明显优于东部储层。

鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组原油性质与来源分析

通过原油与油田水物理性质、原油与烃源岩族组成、饱和烃气相色谱以及萜烷与甾烷等生物标志化合物特征的多项地球化学指标对比,表明鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8、长6、长4+5等油层组原油性质较为复杂,其成熟度、母源氧化-还原环境及母质类型等方面存在显著差异。烃源岩评价也显示长9、长8、长7、长6、长4+5段的暗色泥岩有机质质量和类型有所差别,但均具备生排烃能力。油源对比结果进一步证明:成藏过程存在多套油源混源供油的成藏效应,其中长8油层组原油主要来源于长7—长8段烃源岩;长6油层组原油主要来源于长7—长6段烃源岩;长4+5油层组原油存在长7、长6及长4+5段多源烃源岩的贡献。

鄂尔多斯盆地姬塬大油田多层系复合成藏机理及勘探意义

姬塬地区侏罗系直罗组、延安组、富县组和三叠系延长组均已发现了油藏,发现了储量规模超10×108t级的姬塬大油田。姬塬地区发生了多期湖平面的上升和下降的过程,湖平面的变化形成了三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道、三角洲前缘河口坝和滨浅湖砂质滩坝等多种类型的砂体。姬塬地区烃源岩厚度大,具有强大的生排烃能力,生烃增压产生的过剩压力为石油运移的主要动力,生成的油气在异常高压的驱动下沿着裂缝型、裂缝—砂体型、裂缝—不整合面型、裂缝—砂体—不整合面型和砂体型等多种输导体系运移成藏,形成了多层系复合成藏的含油局面。储层致密与油气成藏基本同步进行,具有边成藏边致密的特征。研究认为姬塬地区具有"生烃增压、双向主动排烃、近源运聚、多种输导、差异聚集"的成藏特征,姬塬大油田的发现得益于地质理论的创新、勘探技术的进步和不断的勘探实践。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长8段沉积相研究

延长组长8段是姬塬油田开发的主力油层,随着油气勘探开发程度的不断加深,其储层的平面非均质性已成为当前勘探开发的制约因素,因此对沉积相展布的精细描述显得非常重要。文中通过物源及相标志分析,认为延长组长8段受西北和东北2个方向物源的控制,经历了三角洲平原向三角洲前缘的过渡,沉积了纵向上叠置、横向上连片的分流河道砂体。在此基础上,对长81层不同亚相及不同物源控制下的砂体物性进行了对比,得出长81层三角洲平原的砂体物性比三角洲前缘的砂体物性好,受西北物源控制的砂体物性比受东北物源控制的砂体物性好。最后,对长8段有利储集相带进行了预测,认为姬塬油田西北方向的储集物性较好,具有较大的油气勘探潜力。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长7致密油储层微观孔喉结构分类特征

致密油储层微观孔喉结构特征是致密油储层研究的重点和难点,也是制约致密油开发的关键。以鄂尔多斯盆地姬塬油田安83区长7致密油储层为例,通过镜下观察和压汞实验对储层微观孔喉结构进行了分析。镜下观察该区孔隙类型主要为长石溶孔和粒间孔,喉道类型以弯片状、片状以及管束状喉道为主;压汞曲线显示排驱压力和中值压力偏高,中间过渡段相对较陡,喉道中值半径偏小,分选较好。孔喉结构的非均质性是决定致密储层渗流特征及其差异的主要因素,通过对孔喉分布、孔喉大小、连通性三方面参数与物性之间的相关性分析,表明孔喉分布特征参数中的分选系数、大小特征参数中的孔喉体积比、连通特征参数中的退汞效率与物性相关性最好,据此建立了适合致密油储层的分类评价标准,以指导致密油储层产能评价及相关措施优化。

沉积与成岩作用对姬塬油田超低渗透油层构造裂缝发育的控制作用

鄂尔多斯盆地姬塬油田长4+5油层组为典型的超低渗透砂岩油层,天然构造裂缝发育,构造裂缝是流体渗流的主要通道和开发方案部署的重要地质依据。利用岩心、薄片和测井等资料,在分析构造裂缝分布特征的基础上,研究了沉积作用和成岩作用对构造裂缝发育的控制作用。沉积作用造成的岩石力学平面非均质性控制了不同方向裂缝的发育程度,并使不同沉积微相裂缝的发育程度存在明显差异。成岩作用的差异性造成的储层非均质性,使不同成岩相裂缝的发育程度不同。该区在2期构造应力作用下形成了4组构造剪切裂缝,由于沉积作用影响,南北向和北西向2支剪切裂缝被抑制,主要发育东西向和北东东向2支剪切裂缝,且在水下分流河道和河口坝微相中的发育程度明显高于水下天然堤和分流间湾微相;由于成岩作用的影响,构造裂缝在强压实高岭石胶结相裂缝发育程度最高,而弱压实长石溶蚀相裂缝发育程度最低。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

以姬塬油田长6段典型的特低渗透砂岩油藏为例,应用物性、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、真实砂岩微观模型水驱油实验等资料,探讨储层微观孔隙结构特征及其与水驱油效率的关系。研究结果表明,长6储层空间主要为原生粒间孔,其次为长石溶孔;根据毛管压力曲线形态以及相应的参数,将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类4种类型,4种类型的孔隙结构对应的储集空间不同,其储集性能和渗流能力依次变差;4种类型的孔隙结构对应的水驱油路径和驱油效率具有明显的差异,孔喉半径是影响驱油效率的关键,渗透率、孔隙度对驱油效率的影响依次变差;同时,水驱油效率与试油产液量具有较好的正相关性。综合分析表明,应用孔隙结构特征与驱油效率的关系能为油藏的科学开发提供可靠的数据。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层成岩作用特征及孔隙度演化研究

利用粒度、物性、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射等实验资料,开展姬塬油田长6储层物性致密成因机理研究。通过成岩作用研究,分析了储层成岩作用的特征,建立了孔隙度演化的数学模型。孔隙度演化计算结果表明,研究区未固结砂岩孔隙度为37.42%,压实过程的孔隙度损失22.13%,早期胶结-交代过程中孔隙度损失3.97%,中晚期胶结-交代过程中孔隙度损失6.76%,溶蚀作用产生的孔隙度为5.56%,计算孔隙度为10.12%。通过对比姬塬油田、华庆油田、安塞油田长6储层孔隙度演化的路径表明,应用孔隙度演化模拟方法寻找相对"甜点"砂体能获取可靠的科学数据。

鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长6油层组有利储层分布及控制因素

鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长6油层组为低孔低渗储层。通过对铸体薄片、砂岩物性及扫描电镜等资料的研究,分析了储层岩石学特征、孔隙类型、物性特征、成岩作用的特点及对储层的控制作用。研究表明,姬塬油田长6油层组主要是岩屑长石砂岩和长石砂岩,通过对长6油层组各个小段的物性统计分析发现,长621油层亚段的储集物性最好,显示出强的非均质性,主要的孔隙类型为残余原生粒间孔和溶蚀粒间孔。沉积作用中的沉积相分布是控制储层物性的基础,好储层一般分布在主水下分流河道和河口坝砂体中,长6油层组既经受了建设性成岩作用的改造(绿泥石薄膜的形成、溶蚀作用及破裂作用等),也经历了破坏性成岩作用的改造(压实作用、胶结作用)。在了解研究区各个时期成岩作用改造程度的基础上确定了姬塬油田有利储层的分布,优选出7个Ⅰ类和7个Ⅱ类有利目标区。

姬塬油田红井子地区延长组长9油层组石油富集规律

通过测井分析、岩心观察、"四性关系"(岩性、物性、电性、含油性)研究以及试油、试采数据分析,结合构造特征解析,总结了鄂尔多斯盆地姬塬油田红井子地区长9油层组的石油富集规律。长7烃源岩生成的油气以流体过剩压力为主要驱动力,通过孔隙和裂缝运移至长9储层;长7烃源岩排烃强度有限、动力不足,使油气无法完全充满长9储层,而长9内部普遍发育的底水进一步阻碍了油气向下运移;长9顶部稳定发育的隔层为油气聚集提供了必要的遮挡条件,少部分油气在长9内部夹层发育部位聚集;在具备有效遮挡的条件下,受岩性与物性的控制,油气优先聚集在长91顶部物性条件好的储层中。从砂体顶面构造与试油、试采效果关系来看,构造起伏对长9油气聚集的影响不大。

姬塬油田长9油藏断层特征及对油藏的影响

姬塬油田长9油藏在生产过程中发现部分井地层厚度减薄,邻井构造突变。通过地震资料解释、地层对比、构造对比、岩心观察等发现姬塬地区发育21条北西西向正断层,弥补了该区块关于断层的证据。天环坳陷的形成与长7烃源岩分布及生烃高峰期在时空上匹配,促进了油气侧向运移并成藏,使凹陷东部油藏相对富集,断层形成后油藏重新调整,造成断层下方油藏被破坏。

姬塬油田长9油层组成岩作用及孔隙演化特征

运用铸体薄片、扫描电镜、物性分析等方法对姬塬油田长9油层组成岩作用、孔隙演化特征进行研究.结果表明:油层组主要成岩作用为压实-压溶、胶结、溶蚀、交代和重结晶作用.根据成岩特征综合分析,储集砂岩主要形成于水体能量相对较强的三角洲平原分流河道微相环境中,以中-细粒岩屑长石砂岩为主,颗粒较粗,分选为好-中等,因此,原生孔隙度较大,大于30.07%.在压实作用和胶结作用下,孔隙最高可完全损失,但在绿泥石环边存在,其他胶结物相对含量较少的情况下,可保留2.0%～14.5%的残余原生粒间孔.后期长石及浊沸石的溶蚀作用可以形成0.60%～4.25%的次生溶孔,对岩石孔隙度的增加具有一定的贡献.

特低渗砂岩储层储集特征及其孔隙结构类型划分——以姬塬油田长6油层组砂岩储层为例

应用常规物性、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、核磁共振等实验,着重分析姬塬地区长6油层组微观孔隙结构类型划分及其对可动流体饱和度的影响。研究表明:该区的储集空间主要为原生粒间孔、其次为长石溶孔;根据毛管压力曲线形态以及相应的参数,将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类,四类孔隙结构对应储集空间不同,其储集性能和渗流能力依次变差;核磁共振测得T_2谱图形态与其所对应孔喉半径进汞饱和度分布形态相似,T_2值大小与孔喉半径大小呈正相关性,孔喉半径是影响可动流体分布的主要因子,渗透率与可动流体饱和度呈较好的正相关性,是表征孔隙结构渗流能力的直观参数。

低渗透储层不同成岩相可动流体赋存特征及其影响因素分析——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6段储层为例

利用高压压汞、恒速压汞、核磁共振、扫描电镜、X射线衍射等资料,对姬塬地区长6段不同成岩相储层开展可动流体赋存特征及其影响因素分析。结果表明:(1)研究区三类有效成岩相储层,绿泥石膜胶结—残余粒间孔相、长石溶蚀相及高岭石胶结相,微观孔喉差异明显,主要体现在喉道上;(2)从T2谱分析可知,绿泥石膜胶结—残余粒间孔相孔喉半径均匀,连通性好,可动流体饱和度最高,长石溶蚀相次之,可动流体饱和度中等,高岭石胶结相孔隙类型单一且小,可动流体饱和度最低;(3)孔喉半径、主流喉道半径、孔喉半径比及有效孔喉体积是引起不同成岩相储层可动流体赋存特征差异的主控因素,渗透率的大小是影响其饱和度大小的重要因素之一,高岭石和伊利石含量的增多对其可动流体赋存具有破坏作用。

鄂尔多斯盆地姬塬油田长7段页岩油藏地质工程一体化油藏开发对策——以安83井区为例

长7段油藏作为鄂尔多斯盆地姬塬油田重要生产层段,具有埋藏深、油水关系复杂、储层非均质性强等特点,地质工程一体化技术是提高其注水开发效果的必然手段。以地质工程一体化为指导,采用室内实验建立的修正岩石力学参数计算模型进行参数修正,利用岩心、测井等计算得到单井岩石力学参数和地应力参数,采用随机建模方法建立区块三维力学模型和三维地应力场模型,根据地应力分布刻画压裂裂缝展布方向。根据渗透率和地应力展布等优化设计开发井网,利用数值模拟技术优化井网及开发技术政策,以提高采收率为目标,建立并持续更新模型,形成了地应力分析—地质建模—油藏工程设计—数值模拟一体化技术方法。研究表明:采用扁平化管理结构,多学科协同能更高效开发油藏。精细地质描述与动态分析相结合可以持续更新地质模型,建立更加逼近真实的地质模型。岩心力学实验、测井曲线计算与压裂施工等相结合,采用随机建模方法构建的地应力场模型与动态具有很好的吻合性,为动态分析、井网完善与部署提供了基础。动态井网优化与开发技术政策有效地指导了安83井区长7段储层开发,该区重复改造时建议裂缝半长为120m、缝宽为30m、主裂缝导流能力为15D·cm、次裂缝导流能力为1D·cm,优化后的5口井施工后均取得较好效果,增油倍数明显高于邻井,优化设计井较邻井能增产30.46%。

姬塬油田长4＋5砂岩储层微裂缝与水驱油特征

目的对鄂尔多斯盆地姬塬油田长4+5砂岩储层微裂缝与水驱油特征进行综合研究。方法在研究区评价井、探井、生产井动态资料解释的基础上,通过岩心观察、薄片分析、真实砂岩微观模型水驱油实验的方法分析裂缝与水驱油特征。结果姬塬油田长4+5储层岩性主要为岩屑长石砂岩,岩屑平均含量17.1%;几乎在所有的岩石碎屑集合体中均发育有微裂缝,微裂缝的发育受控于3种因素:三角洲古坡度、成岩过程中的差异压实作用和构造运动。结论长4+5储层基质孔隙主要通过岩屑中的微裂缝相互连通,两者之间构成良好的网络连通系统;储层中微裂缝对储集空间的贡献作用不大,微裂缝能够降低注水压力,对于连通基质孔隙、提高储层的渗流能力起到重要的作用。