非均质油藏水驱流体动力地质作用及四维地质模型研究——以东濮凹陷胡状集油田为例

摘要

针对胡状集油田胡12块严重非均质油藏，采用实验和生产现场分析相结合的方法，重点针对优势渗流通道研究了注水开发过程中的流体动力地质作用，建立了油藏四维地质模型。
　　储层结构是储层非均质性研究的重要内容，对剩余油的形成与分布的控制作用明显。依据目的层的地质演化过程，可将储层结构划分为九级，并在此基础上对厚油层开展研究。对胡12块沙三段而言，纵向上厚油层砂体发育，主要是由多期水下分流河道叠置形成，层内非均质性严重，通过河道底部的冲刷面和泥质、钙质等六级结构面可以将单期河道划分开;横向上砂体具片状展布的特征，是多期河道纵向切叠、横向拼合的结果。
　　由于长期注水开发使储层微观结构发生变化并持续性改善其渗流能力，在油藏内形成流体优势渗流通道，进而影响油田的后期开发以及剩余油的形成与分布。本文建立了定量识别严重非均质条件下油藏内部优势渗流通道发育区的综合判别参数法。研究结果表明，综合判别参数越大则优势渗流通道越发育，而不同的注、采井被优势渗流通道沟通后呈现的特征也有所差别，注水井具低注水压力和高注水量的特点，而采油井表现为高采液量和特高含水。
　　针对注水开发过程中的流体动力地质作用的研究结果表明，酸性介质条件的化学动力作用加速了碎屑组分中的长石类矿物，尤其是斜长石的溶蚀，同时生成了新的高岭石晶体并分布于细小孔喉，但对碳酸盐类矿物的影响较小。注水冲刷等物理动力地质作用造成了储集层泥质矿物总量的降低和粉砂-极细砂级石英颗粒的缺失，且主要发生在物性较好且优势渗流通道较发育的层段，而物性较差层段的细粒沉积物含量不仅没降低，反而小幅增加。在储集层孔喉变化方面，注水开发一方面造成了相对较大孔喉的增加，改善了储集层的渗滤条件，另一方面，也造成了孔喉分选程度的降低，加剧了储集层微观非均质性。从储集层孔隙度、渗透率等宏观参数变化来看，注水开发致使储集层总体的平均有效孔隙度降低4.63％，而总体平均有效渗透率上升幅度为8.93％，原始储集层物性好和较差等不同类型储集层间的物性变化呈现出了明显的“马太效应”。
　　以油藏宏观物性参数动态模型为依据，计算了油藏内部不同类型储层在不同开发阶段的储层物性参数，以此为基础，采用确定性建模和随机建模相结合的方法，建立了油藏在不同开发阶段的三维地质模型。该模型在三维立体空间较好地再现了不同时期、不同类型储层的物性变化特征。
　　采用油藏动态分析的方法对胡12块剩余油分布进行了研究，通过将研究成果与生产实践相结合，在胡12块取得了较好的应用效果。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 研究的目的及意义

1．2 国内外相关技术现状及发展趋势

1．2．1 储层结构研究

1．2．2 优势渗流通道研究

1．2．3 油藏地质四维模型研究

1．3 主要研究内容及解决方案

1．3．1 优势渗流通道流体动力地质学研究

1．3．2 优势渗流通道有效识别方法

1．3．3 厚油层内部结构解剖

1．3．4 优势渗流通道类型及分布特征

1．3．5 油藏四维地质模型建立

1．3．6 优势渗流通道治理与相关剩余油挖潜

1．3．7 技术路线

1．4 完成的主要工作量及取得的主要成果

1．4．1 完成的主要工作量

1．4．2 取得的主要成果和创新点

第2章 油藏地质及开发概况

2．1 油藏地质概况

2．1．1 构造特征

2．1．2 地层及储层特征

2．1．3 油藏特征

2．2 开发简况及存在的主要问题

2．2．1 开发历程

2．2．2 开发现状

2．2．3 存在的主要问题

第3章 沉积微相研究

3．1 沉积微相类型划分

3．1．1 水下分流河道微相

3．1．2 河口砂坝微相

3．1．3 远砂坝微相

3．1．4 水下分流河道间

3．1．5 前扇三角洲

3．2 沉积微相展布特征

第4章 厚油层结构解剖

4．1 总体研究思路

4．2 厚油层的界定及开发现状

4．3 厚油层内部结构层次划分

4．4 厚油层内部结构面类型及特征

4．4．1 泥质层

4．4．2 含砾砂岩层

4．4．4 钙质层

4．5 厚油层单成因砂体识别方法

4．5．1 水下分流主河道测井相类型划分

4．5．2 单成因砂体的识别标志

4．6 厚油层空间结构特征分析

4．6．1 取心井厚油层结构特征分析

4．6．2 对子井厚油层结构分析

4．6．3 厚油层剖面结构分析

4．6．4 厚油层平面结构分析

4．6．5 厚油层内部结构模式

第5章 流体动力地质学研究

5．1 流体动力地质作用的物质基础

5．1．1 岩石类型、组份及纵向变化特征

5．1．2 岩石成分

5．1．3 岩石结构及纵向变化特征

5．2 储层岩石组分的变化特征

5．2．1 基于岩石薄片鉴定结果获得的主要认识

5．2．2 基于X衍射鉴定结果获得的主要认识

5．3 储层沉积物粒度的变化特征

5．3．1 H12-20井和HJ1井粒度分布特征对比

5．3．2 生产井出砂特征分析

5．4 储层岩石孔喉分布的变化特征

5．4．1 孔隙变化特征

5．4．2 喉道变化特征

5．5 储层孔喉结构的变化特征

5．5．1 喉道分布参数

5．5．2 喉道大小的分布特征

5．5．3 退出效率

5．5．4 流动主孔喉的变化

5．6 主要物性参数的变化特征

5．6．1 总体变化特征研究

5．6．2 纵向不同层的物性变化特征研究及认识

第6章 油藏宏观参数动态模型研究

6．1 油藏宏观参数的时变特征

6．1．1 测井资料的时变特征

6．1．2 测井解释成果所反应的宏观参数时变特征

6．1．3 RFT资料所反映的宏观参数时变特征

6．2 油藏宏观参数动态模型

6．2．1 声波时差参数动态模型

6．2．2 孔隙度动态模型

6．2．3 渗透率动态模型

第7章 优势渗流通道类型及分布特征

7．1 优势渗流通道分类

7．1．1 由于层内矛盾和重力作用导致的厚油层底部水窜类型

7．1．2 由于层间矛盾导致高渗透层高速注采的纵向差异类型

7．1．3 由于平面矛盾导致的平面差异类型

7．1．4 厚油层内部受结构差异控制的板片型

7．2 优势渗流通道的分布特征

第8章 油藏四维地质模型建模

8．1 理论基础

8．2 基本思路和工作流程

8．3 数据准备

8．4 构造模型

8．4．1 断层模型

8．4．2 层面模型

8．4．3 网格划分

8．5 沉积相确定性建模

8．6 储层物性随机建模

8．6．1 建模阶段的划分

8．6．2 储层物性分阶段随机建模

第9章 剩余油潜力及挖潜

9．1 剩余油潜力分析

9．1．1 层内未水淹型

9．1．2 构造型

9．1．3 滞留区型

9．1．4 井网控制不住型

9．1．5 连片分布型

9．2 剩余油挖潜对策及效果

9．2．1 剩余油挖潜对策

9．2．2 挖潜效果

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果