渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用.pdf
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1、油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT2024年第14卷 第2期渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用闫建丽,李 超,马 栋,李 卓,王 鹏(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300459)摘要:渤海BZ油田主要为潜山碳酸盐岩油藏,目前已进入开发中后期,由于储层非均质性强,裂缝、孔洞分布规律复杂,导致油井生产特征复杂、产量递减快、动静态储量认识存在较大差异等问题。为此,在常规测井资料、薄片和少量岩心分析资料的基础上,结合不稳定试井和生产特征等资料,建立了油田碳酸盐岩储层类型动静态特征综合识别标准,渤海BZ油田碳酸盐
2、岩储层主要划分为裂缝型、裂缝-孔隙型、孔隙型3种类型储层;基于静态优质储层预测,综合考虑了储层的平面、纵向的非均质性,建立了三维数值试井模型,精细刻画识别了复杂井储层边界和连通状况,合理评价了动态储量,证实了太古界潜山含油气潜力,为油田开发中后期制定调整对策提供依据,指导油田调整挖潜,并获得高产验证。关键词:碳酸盐岩储层;数值试井;生产特征;动态储量;调整对策中图分类号:TE345文献标识码:ADynamic and static feature identification method of complex buried hill reservoirs inBohai and its ap
3、plicationYAN Jianli,LI Chao,MA Dong,LI Zhuo,WANG Peng(Tianjin Branch of CNOOC Limited,Tianjin 300459,China)Abstract:The BZ oilfield in Bohai,known for its buried hill carbonate reservoir,is currently in the middle to late stages ofdevelopment.The reservoir is characterized by strong heterogeneity an
4、d a complex distribution of fractures and vugs,leading tochallenges such as complicated production behavior,rapidly declining output,and significant discrepancies in the estimation ofdynamic and static reserves.To address these issues,a comprehensive set of criteria for identifying different types o
5、f carbonatereservoirs in the oilfield was developed.This was based on conventional well log data,thin section analyses,limited core data,andinformation from well tests and production characteristics.The reservoirs were categorized into three main types:fracture,fracture-vuggy,and porous.A detailed t
6、hree-dimensional numerical well-testing model was created to accurately predict high-qualityreservoir zones.This model took into account the reservoirs horizontal and vertical heterogeneity,allowing for precise delineationand assessment of the reservoir boundaries and connectivity in complex wells.I
7、t also facilitated a more accurate evaluation of thedynamic reserves and confirmed the oil and gas potential in the submerged mountains at the boundary of the Archaean group.Thiscomprehensive approach laid the groundwork for devising strategic adjustments during the latter stages of the oilfieldsdev
8、elopment.It guided field modifications aimed at maximizing the reservoirs potential,ultimately leading to validated highproduction outcomes.Keywords:carbonate reservoir;numerical well test;production performance;dynamic reserve;adjustment strategy引用格式:闫建丽,李超,马栋,等.渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用J.油气藏评价与开发,2024,
9、14(2):308-316.YAN Jianli,LI Chao,MA Dong,et al.Dynamic and static feature identification method of complex buried hill reservoirs in Bohai and itsapplicationJ.Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2024,14(2):308-316.DOI:10.13809/32-1825/te.2024.02.016收稿日期:2023-06-30。第一作者简介:闫建丽(1981),女,硕士,高级
10、工程师,从事油气田开发工作。地址:天津市滨海新区海川路2121号海油石油大厦B座,邮政编码:300459。E-mail:基金项目:中海石油(中国)有限公司重大科技项目“海上低渗及潜山油气田有效开发技术”(KJGG2022-0700)。308闫建丽,等.渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用2024年第14卷 第2期碳酸盐岩储层裂缝、孔洞发育及分布规律复杂,非均质性强,给传统的储层精细描述带来了较大的挑战和困难1-3;利用钻井、岩心、测井、地震等方法仍难以对孔洞、裂缝储层空间展布及其内部特征进行准确精细刻画。近年来,不少学者对碳酸盐岩油藏储层展布和特征进行了许多研究工作,提出了以动态补静态的技
11、术方法4-7。李阳8在塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏提出了运用井震结合、动静结合手段,识别缝洞单元,并根据储量规模和天然能量进行分类评价;孙贺东等9提出与生产动态特征相结合的缝洞雕刻容积法,提高了储量计算精度和储量动用状况认识;常宝华等10运用物质平衡理论、井控动态储量评价等方法,预测了单井及区块的可采储量、采收率等指标;刘应飞等11采用试井分析方法进行储层类型的识别;动静紧密结合提高油气藏储层精细描述精度,是碳酸盐岩油气藏科学开发的重要技术手段。针对塔河油田缝洞型储层已形成基于高精度地震反演信息的缝洞体雕刻技术12-15,较好满足了碳酸盐岩储层合理储量评价和有效开发的需求16-17。渤海BZ油田
12、经历了20多年的天然能量衰竭开发,在储层连通性、储量等方面动静态矛盾突出,且原油产量递减快,大大影响了油田的开发效果。为此,基于渤海BZ油田碳酸盐岩储层23口老井动静态资料,结合产量不稳定试井分析、生产动态特征、动态储量评价等研究,建立渤海BZ油田潜山碳酸盐岩储层类型动静态特征综合识别标准;基于静态优质储层预测,建立三维数值试井模型,加强碳酸盐岩储层精细研究,解决复杂井供给边界刻画难、储层连通性复杂、储量动静态矛盾等问题,指导油田开发中后期调整挖潜。1油田概况渤海BZ油田位于渤海南部海域,区域上位于渤南低凸起的中部,属于受构造控制的断块型潜山油田(图1)。构造为前第三系潜山,由前寒武系太古界花
13、岗岩及下古生界碳酸盐岩组成,其上覆盖新生界地层。油田的形成早期受印支运动、燕山运动影响图1渤海BZ油田区域位置及岩性地层综合柱状图Fig.1Regional location and stratigraphic column of BZ oilfield in Bohai3092024年第14卷 第2期闫建丽,等.渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用挤压造缝,晚期裂缝再活化,潜山构造被断层复杂化,经过了多期次强烈构造运动、岩溶作用和成岩作用的叠加改造,在碳酸盐岩中形成了分布极不均匀的裂缝和溶蚀孔洞,具有储集空间类型多样、油气流体性质复杂、储层非均质性强等特点18-19。油田主要含油层位为下
14、古生界奥陶系碳酸盐岩储层,碳酸盐岩储集岩主要包括白云岩、灰岩2类,白云岩具有良好的储集特性,而灰岩多数储集性较差,仅局部含油气20。纵向上,碳酸盐岩储层分为上油组和下油组2个油组,底部为太古界潜山花岗岩储集层。部分井的底部钻到了花岗岩地层,但钻遇井段较短,其含油性及地质储量难以确定。2碳酸盐岩储层类型划分碳酸盐岩地层的储集空间很大程度上是靠裂缝的发育,裂缝发育大大地改善了碳酸盐岩的渗透性和连通性,使那些有限的微小孔隙相互沟通。渤海BZ油田开发于20世纪80年代,缺乏成像测井及核磁等相应的测井资料,裂缝识别模式难以建立。因此,在常规测井资料、薄片和少量岩心分析资料的基础上,结合不稳定试井分析和生
15、产特征资料,总结了碳酸盐岩储层段的动静态响应特征,摸索建立碳酸盐岩储层类型动静态特征综合识别标准,并根据储层空间形态将碳酸盐岩储层划分为3种类型:裂缝型、裂缝-孔隙型、孔隙型储层(表1)。2.1裂缝型储层该类型储层裂缝非常发育,溶蚀孔洞沿裂缝呈串珠状发育,裂缝不仅扩大了储集空间,还扩大了储层渗透性。裂缝类型主要为构造缝和溶蚀缝,构造缝出现的几率相对最高,缝的宽度约为0.011.00 mm,其特点是数量多,分布广,相互交织呈网状分布。该类储层全区稳定发育,但受古地貌和溶蚀作用控制,储层厚度变化大,约为60120 m。储层有效孔隙度主要分布在 2.0%5.0%,平均有效孔隙度 2.9%,从表1渤海
16、BZ油田碳酸盐岩储层动静态响应特征Table 1Dynamic and static response characteristics of carbonate reservoir of BZ oilfield in Bohai储层类型裂缝型裂缝-孔隙型孔隙型概念模型薄片特征构造缝粉晶白云岩灰岩试井曲线特征生产动态特征无法正常生产,酸化后生产压差19.7 MPa,日产油量45 m3010-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110
17、产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;010-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;010-310-210-
18、110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;010-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110产油量含水率
19、产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;010-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;100 m100 m100 m010
20、-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210110产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;010-310-210-110010110实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa时间/h-11010-2110-310-210-110010110010-11010-2110010-110110010210
21、110产油量含水率产油量含水率实测压力实测压力导数实测压力实测压力导数压力导数;压力/MPa压力导数;压力/MPa时间/h时间/h时间/a时间/a3日产量/m3日产量/m含水率;含水率;310闫建丽,等.渤海复杂潜山油藏动静态特征识别方法及应用2024年第14卷 第2期图2渤海BZ油田碳酸盐岩储层孔隙度与渗透率关系Fig.2Relationship between porosity and permeability ofcarbonate reservoir of BZ oilfield in Bohai岩心分析的孔隙度、渗透率关系来看(图2),储层具有孔隙度低、渗透率高的特征。部分井钻井过程
22、中有泥浆漏失,测井响应特征为储层声波时差增高、密度降低,深、浅电阻率降低且差异明显,倾角范围变化大,裂缝较发育。从压力恢复双对数曲线上看,导数曲线呈快速上升,即线性流特征,表明储层裂缝相对发育,储层渗流能量较强,试井分析有效渗透率介于(5289)10-3m2。从生产曲线上来看,该类型储层在开采过程中具有高产能特征,初期产油达300 m3/d,储层衰竭开发,产量递减快。该类型储层部分井边底水能量充足,见水后呈暴性水淹特征,产油量快速递减。2.2裂缝-孔隙型储层该类型储层裂缝较不发育,储集空间是以云化晶间孔为代表的各类溶蚀孔洞,其次为粒间(粒内)溶孔的孔隙性储层。该类型储层受地层水溶蚀作用影响,储
23、层分布较局限,储层厚度约为3075 m。该类型储层孔隙较发育,孔隙度分布范围较大,2%16%都有分布,但50%以上的储层孔隙度均小于4%,平均有效孔隙度3.5%。从整个奥陶系地层的孔隙度分布特征看,下部储层的孔隙度较上部发育。部分井钻井过程中有泥浆漏失,不同断块的油井间存在连通性,可能存在裂缝或孔洞沟通。测井响应特征表现为低伽马、高声波时差、中低密度、中低电阻率等特征。从压力恢复双对数曲线上看,导数曲线呈现水平直线段,即表现为视均质特征响应,试井分析有效渗透率介于(3.59.5)10-3m2。该类型储层在开采过程中,初期产油量可达200 m3/d以上,后期产能逐渐下降,产油量介于40100 m
24、3/d,生产压差介于6.617.5 MPa,产能明显低于裂缝型储层。2.3孔隙型储层该类型储层主要为灰岩储层,其发育程度不及白云岩储层,仅局部发育在古地貌相对较低的沟谷,致使物性较差,平均孔隙度约 1.5%,储层厚度也较薄。该类型储层钻井过程中无泥浆漏失现象,测井曲线特征表现为高电阻率、低声波、高密度的特点。从试井曲线特征识别上来看,双对数曲线没有出现径向流,导数曲线持续上翘,表现为储层渗流能力很差,试油测试资料显示该储层产能较低,如钻遇灰岩储层的S2井,该井酸化后生产压差为19.7 MPa,日产油量 45 m3。目前该类型低渗储层,未进行投入开发,但随着海上开采工艺水平的提高,后续的开发将会
25、是可行的。3储层边界识别方法及连通性评价针对渤海BZ油田碳酸盐岩储层“一井一藏”地质特征,单一的双对数曲线解析试井分析方法对储层边界的认识存在多解性和不确定性21-22。另外对于渤海BZ油田而言,仅从地层压力变化趋势判断连通性存在一定的局限。因此,基于静态优质储层预测情况,建立三维数值试井模型,综合考虑了储层的平面、纵向的非均质性,通过动静结合分析、产量不稳定试井分析等手段刻画识别了储层边界,并优选与生产动态分析中连通性认识一致的模型。不同的储层边界,不同的连通关系,油井表现出不同的生产动态特征。以N3、N5、N7井为例,3口井均为长期衰竭开发的油井,不含水。从单井压降与累计产油量关系曲线来看
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