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210第十篇潜山油藏开发前期油藏描述技术-以胜利复杂潜山油藏为例讲解人杜玉山中石化股份有限公司胜利油田地质科学研究院二00四年九月211目录第一部分潜山油藏主要地质特点.....................213一、潜山油藏及其分类................................213二、潜山油藏主要地质特征(以胜利复杂型潜山油藏为例)215(一)经历多期构造运动,构造复杂.................215(二)地层时代老,分布复杂.......................215(三)储层类型多样,非均质性极强.................215(四)油藏连通状况复杂...........................216三、胜利复杂潜山油藏开发特征........................216第二部分潜山油藏开发前期油藏描述技术..............217一、地层研究技术...................................217二、构造及断裂系统研究技术..........................217三、构造裂缝研究技术................................217(一)井点裂缝描述技术...........................217(二)井间裂缝描述技术...........................218四、古岩溶研究技术.................................219(一)岩溶有关基本概念...........................219(二)古岩溶研究技术.............................220五、储集体描述预测技术..............................221(一)野外露头描述技术...........................221(二)井点储层描述技术...........................222(三)井间储集体预测技术.........................223212六、储集体物性参数研究技术..........................226(一)总孔隙度解释...............................226(二)基质孔隙度解释.............................226(三)裂缝系统、岩块系统孔隙度解释...............227(四)岩块系统、裂缝系统渗透率解释...............228(五)含油饱和度解释.............................229七、油藏研究技术...................................229(一)油藏连通状况研究...........................230(二)油水关系分析...............................230(三)油藏流体性质及分布规律.....................230(四)油藏温度、压力系统.........................230(五)油藏类型确定...............................230八、储量计算技术...................................230(一)储量参数确定...............................230(二)储量计算及综合评价.........................231九、潜山油藏三维地质建模技术........................231213第一部分潜山油藏主要地质特点一、潜山油藏及其分类1、潜山及潜山油气藏潜山:是指被新沉积的地层掩埋在地下的古地形突起,包括古地层被剥蚀形成的残丘、断裂作用形成的块断山、褶皱作用和侵蚀作用形成的残余背斜等。潜山油气藏:潜山在地质时期中,经风化剥蚀、岩溶、构造运动等作用下,岩石中产生大量裂隙及溶蚀孔洞等储集空间,后期地壳下沉被新沉积的非渗透地层不整合覆盖,形成有效圈闭,油气运移并聚集其中所形成的油气藏,称为潜山油气藏。2、潜山油藏分类(1)根据地层层位分类一般划分为以下三类:①上古生界潜山油藏②下古生界潜山油藏③前震旦系潜山油藏(2)根据地层岩性分类一般划分为以下四类:①碎屑岩潜山油藏②碳酸盐岩潜山油藏③变质岩潜山油藏④火成岩潜山油藏(3)根据储集空间类型分类一般划分为以下三类:①裂缝型潜山②裂缝溶洞型潜山③裂缝孔隙型潜山(4)根据构造复杂程度及地层剥蚀状况,可以划分为以下三类:214①残丘型潜山油藏残丘型潜山油藏主要指长期风化剥蚀形成的古地形,构造简单的块状油藏。胜利油区残丘型潜山油藏一般具有以下地质特点:埋藏较浅(多小于2000m);上覆地层为第三系;地层剥蚀程度强且均匀;构造简单;储层连通好,非均质性弱;多为块状油藏。此类油藏比较典型的有胜利王庄潜山、草古1潜山等。②断块型潜山油藏断块型潜山油藏主要指由边界断层抬升形成的单断山潜山油藏。胜利油区块断型潜山油藏一般具有以下地质特点:埋藏中-深(小于3000m);上覆地层多为上古生界;地层剥蚀程度弱;构造较简单;储层非均质性较强;块状或层状油藏。此类潜山油藏比较典型的有胜利义和庄潜山、套尔河潜山、垦利潜山等。③复杂型潜山油藏复杂型潜山油藏主要指由风化剥蚀作用及褶皱作用形成的被断层复杂化的残余背斜潜山油藏。胜利油区复杂型潜山油藏一般具有以下地质特点:埋藏深(3500m—4900m);上覆地层复杂;地层差异剥蚀严重;构造复杂;储层非均质性极强;油藏类型多样。典型的有胜利桩西潜山、埕北30、富台潜山等。215二、潜山油藏主要地质特征(以胜利复杂型潜山油藏为例)(一)经历多期构造运动,构造复杂潜山形成期间以及潜山形成后,经历了多期强烈构造运动,导致潜山顶面及内幕断层十分发育,构造形态及断裂系统非常复杂。断层种类多、数量多、断块多。(二)地层时代老,分布复杂潜山油藏的地层时代较老,主要包括上古生界、下古生界、前震旦系的地层。地层分布较为复杂,主要表现在以下几个方面:①地层岩性复杂:胜利下古生界潜山地层有灰岩、白云岩、页岩、泥质灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩等多种岩石类型。②古生界潜山差异剥蚀、断缺严重,地层分布不稳定。③地层产状复杂。(三)储层类型多样,非均质性极强(1)储集空间类型多样,孔隙结构复杂。潜山油藏的储集空间类型主要有以下几种:孔隙:主要类型有晶间孔隙、晶间溶孔;裂缝:主要类型有构造裂缝、风化缝、溶蚀裂缝、压溶裂缝;溶洞:主要类型有未充填溶洞、晶簇洞。储层类型:多种储集空间构成了多种储层类型。不同潜山由于其地质条件不同,储层类型存在很大差异。胜利油区潜山油藏中常见的储集体类型有:裂缝型、溶洞型、孔隙型、大缝-溶洞型、裂缝-孔隙型、裂缝-孔隙-溶洞型等。储层孔隙结构:潜山油藏储层孔隙结构复杂。不同类型、不同尺度的孔、洞、缝所形成的储层,其孔隙结构及其复杂,具有双重介质甚至三重介质结构特征,导致流体在储层的渗流机理十分复杂。(2)储层几何形态复杂,“层状”特征不明显。(3)储集体发育受多种因素控制,非均质性极强。储集空间发育受多种因素控制,不同的储集空间类型其受控的因素也有所不同。晶间孔隙:主要受岩性和成岩作用的控制。裂缝:主要受岩性、构造应力、构造位置、埋藏深度、岩层位置的控制。溶216蚀孔洞:主要受岩性、溶蚀作用、后期充填的控制。诸多因素的影响,导致储集体发育、分布不稳定,非均质性极强,厚度、物性在平面上、纵向上变化很大。(四)油藏连通状况复杂油藏的连同状况受多种因素的控制,油藏的储层发育情况、裂缝发育情况以及断层的空间展布及其封堵性,都影响着潜山油藏的连通情况。三、胜利复杂潜山油藏开发特征1、天然能量总体较弱、弹性产率低。2、井间、纵向上产能差异大。3、油井初期产量递减快、油藏开发不存在稳产阶段。4、油井见水后、含水上升快。5、中、低含水阶段是油藏的主要采油期。6、与常规类型油藏相比,复杂潜山油藏最终采收率较低。217第二部分潜山油藏开发前期油藏描述技术一、地层研究技术1、地层对比研究地层的对比主要是通过野外露头观察和岩心描述以及录井资料,确定岩性剖面,同时结合测井资料,确定地层对比标志层,结合地震资料,在全区进行地层对比,确定地层的分布状况。2、地层分布研究地层分布研究的内容包括研究地层的产状、地层的空间展布等。地层的产状研究主要是应用成像测井、地层倾角测井资料来确定。二、构造及断裂系统研究技术目前构造以及断裂系统的研究主要是利用叠前深度偏移以及叠前时间偏移地震资料,结合测井资料,通过合成地震记录和时深转换,进行井点层位的标定,在此基础上进行地震剖面的精细解释,确定研究区的构造形态以及断裂系统。应用的辅助技术有相干分析技术和地震属性层切片技术。三、构造裂缝研究技术(一)井点裂缝描述技术1、岩心描述技术通过岩心观察,描述大、中裂缝发育宽度、开启程度、倾角、密度、组系等特征。2、室内分析技术应用岩石薄片分析、铸体薄片、扫描电镜、CT分析等技术,描述微、细裂缝发育的宽度、长度、密度、配置关系等。应用古地磁分析定向技术对没有进行裂缝成像测井的井,根据岩芯的古地磁分析,研究确定裂缝的走向、倾向。3、成像测井研究技术利用成像测井资料,对裂缝的产状如裂缝走向、倾向、倾角等可以进行定量研究,同时对裂缝宽度、发育密度、裂缝的开启度都可以进行定量的计算和研究,218从而进一步认识裂缝在纵向上的分布规律等。该技术解决了利用岩芯资料无法解决的裂缝走向、倾向等问题。4、地质录井综合分析技术通过地质录井综合分析,研究潜山地层在钻井过程中发生的异常现象,如钻速异常、泥浆漏失、井涌井漏等,分析裂缝的相对发育层段。(二)井间裂缝描述技术1、应力场模拟技术(1)原理简介通过地质分析确定有效裂缝的主要造缝期,并恢复古构造,在此基础上建立古地质模型;同时通过对古构造形成应力条件的模拟,确定造缝期的古应力场。在此基础上,根据岩石的脆性破裂准则,通过数值模拟计算,预测裂缝的发育程度及分布状况。应力场模拟技术的主要技术流程如下:(2)适用性分析应力场模拟技术应用的前提条件是对充分认识了潜山的现今构造,尤其是断裂系统展布必须非常落实,否则预测结果不可靠。该技术适用于构造运动相对简单,最好以单期构造运动为主的情况,多期强烈构造运动相互叠加影响的地区预测效果较差。2、相干体分析技术有限元软件模拟计算确定相应造缝期构造应力场分布建立主要造缝期的古构造模型古构造模型单元划分对各单元赋以力学参数建立力学模型结合区域构造背景分析确定模型的边界条件预测张破裂、剪破裂发育程度、延伸方向预测裂缝发育的有利部位、方向岩石脆性破裂准则井点裂缝发育方向219(1)方法原理简介相干体技术的核心就是利用地震信息计算各道之间的相关性,突出不相关的异常现象,研究大尺度裂缝、溶洞分布状况。导致地震道间不相似的因素主要有:地层岩性变化、断层、溶洞及未充填裂缝、缺乏反射层、低品质的地震数据等。针对潜山油藏,为排除因大断层、岩性横向变化而引发出的非相似性,采用相干体“沿层切片”的做法来消除假象,预测裂缝、溶洞的发育区。适用性分析相干体分析技术适用以下条件:①地震资料品质较高②构造比较落实③地层分布稳定四、古岩溶研究技术碳酸盐岩潜山油藏古岩溶作用对储层中溶蚀空间的发育起到明显的控制作用。为了认识储层特征及分布规律,必须研究古岩溶的发育规律。(一)岩溶有关基本概念1、岩溶《岩溶学词典》(1988年出版)中将“岩溶”定义为“岩溶是指水对可溶岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩等)的化学溶蚀、机械侵蚀与再充填的地质综合作用,以及由此所产生现象的统称。”岩溶应包括:岩溶作用、岩溶过程及所产生的结果(地质现象)。古岩溶研究的主要研究任务:目前通过岩心、测井、三维地震等资料,能够认识、研究的是古岩溶(第四纪全新世之前发生的岩溶)所产生的结果(各种地质现象
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