正文永新高精度三维有利区块储层评价研究正文.docx
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正文永新高精度三维有利区块储层评价研究正文
第一章概况
1.1项目来源及立项目的
永新地区位于东营凹陷中央隆起带东端,地质储量7700万吨,采出程度32.5%,现井网采收率36.8%,理论采收率45%。
该区处于数个大型构造的结合部位,具有构造复杂、油气资源丰富、储层类型多样等特点,是胜利油田复杂断块油田中最具代表性的地区,在老区开发和新区滚动上均具有较大的潜力。
由于本区油藏受构造、岩性双重控制,隐蔽性强,储层展布描述困难,给该区进一步勘探开发带来困难,因此,目前开发中存在储层落实程度低、储层横向展步不清、储量控制程度低,剩余油认识不到位、油水关系复杂等问题。
寻找老区剩余油,提高采收率的基本前提是提高油藏建模精度。
以往开发阶段的油藏建模技术,主要是依靠平面上少数井点的资料进行引导与约束,难以查明复杂的剩余油分布,无法满足油藏开发中后期进一步提高采收率的需要。
常规储层与流体地震描述方法很难满足复杂储层地震描述的需求。
地震反演作为地震油藏描述的一项核心技术,在油气藏勘探开发过程中发挥了重要的作用。
但是随着勘探开发程度的不断提高,岩性与岩性油气藏将成为勘探与开发的主要目标,其主要特征是储层性质越来越复杂,越来越多的储层在声波上没有明显的特征,这导致传统叠后地震反演失效。
近几年在利用地震资料识别岩性圈闭储层取得了较大的进展,目前应用最广泛的是频谱成像技术,频谱成像技术可以有效的描述地质反射层的厚度和非连续性,在井少或无井约束的情况下,能检测复杂断裂系统的构造和河道砂岩等。
由于真正的地震反射很少以简单的、大块的、易辨认的反射体为主,而且,真正的地质边界很少沿着完全可分辨的地震反射的波峰和波谷分布,因此,利用该技术可将地震信息变换到频率域,利用振幅谱和相位谱便可确定反射薄层,并确定在复杂岩石的层内薄层厚度的变化,使解释人员迅速而有效的确定薄层干涉和地下不连续,从而描述薄层目标砂体(砂组)的分布规律和展布特征,指导油气的勘探开发
1.2主要研究内容
主要研究内容包括:
(1)精确层位标定和目的层精细构造解释
在精细地层对比研究的基础上,利用合成记录标定层位,针对永66断块沙二段5~8砂层组,永8断块沙三段、沙四段储层,采用三维可视化立体解释、任意线垂直断裂系统解释、水平切片投影解释及相干体小断层分析等解释技术,对其构造进行精细解释,为精确的储层预测奠定基础。
(2)储层特征研究
分析储层的地质、地震、测井响应特征,利用地震属性参数对储层横向变化进行预测。
重点对永66断块沙二段5~8砂层组,永8断块沙三段、沙四段进行储层的展布特征研究,确定不同地层单元储层的分布范围和厚度变化特征。
(3)油气检测
根据低频共振、高频吸收的多项介质油气检测方法技术,针对永66断块沙二段5~8砂层组,永8断块沙三段、沙四段油气储层的基本特征,建立与地震属性的匹配关系,并细致地分析频率域地震能量属性的散射变化,描述有利储层的空间分布特征;
(4)储层综合评价
在上述研究的基础上,研究储层分布规律,确定油气的分布。
对有利目标区进行综合评价,指出有利勘探方向,提供下步勘探开发目标。
1.3技术路线与技术关键
充分利用工区测井资料、三维地震资料,进行精确层位标定和目的层精细构造解释;分析储层的地质、地震、测井响应特征,利用地震属性参数对储层横向变化进行预测;采用多项介质油气检测方法技术,开展有利储层的空间分布特征描述。
根据储层特性分析、油气检测结果,研究储层分布规律,确定油气的分布,对有利目标区进行综合评价,指出有利勘探方向,提供下步勘探开发目标。
主要关键技术如下:
1、井位标定、合成记录制作;
2、地震层位标定、精确构造解释技术;
3、协同建模反演技术
3、频谱成像技术;
4、多项介质油气检测技术;
第二章
石油地质特征
2.1工区概况
永新地区是胜利油田的一个开发老区,属于复杂断块油田,具有构造复杂,储层类型多样,含油层系丰富的特点。
目前处于高含水开发阶段,由于部分区域微构造、薄储层以及隔夹层落实程度不高,造成注采井网不完善,储量控制程度低,挖潜难度越来越大等问题。
2.1.1地理位置
广利油田
永新地区地理位置位于东营市城区东北部,涉及东营区和垦利县永安镇。
施工满次面积106.52km2,资料面积142.63km2。
图1-1-1永新三维工区位置图
2.1.2构造位置
工区构造上处于东营凹陷中央隆起带东端的环带地区,构造复杂,油气资源丰富。
东辛地区目前已投入开发五个油田,除盐家油田外,东辛油田、永安镇油田、新立村油田、广利油田均属于复杂断块油田,具有构造复杂,储层类型多样,含油层系丰富的特点。
永新及周边地区的三维地震勘探,从1975年的广利北三维到1998的辛镇三维,先后共采集处理了永新、永新水库、新立村等10块三维。
目前投入开发的为永安镇油田和新立村油田,其主力含油层系为沙二段。
2.1.3地质条件
研究区内断层发育,小断块多而复杂,构造类型多,油气藏类型丰富。
不仅发育沙二段构造油藏,还有沙三段岩性油藏发育。
2.2勘探开发现状
2.2.1老区勘探情况
工区已为多块常规三维地震所覆盖,该区内部及周边已覆盖的常规三维和高精度三维分别为永安镇三维、新立村三维、永新三维、辛安水库三维。
但是,由于以上三维采集时间较早,资料品质相对较差,存在覆盖次数低、分辨率低、成像质量差、信噪比低、断点不清晰、断裂系统难以识别等问题。
目前使用的是2005年出站的南坡连片三维地震资料,属于大面积拼接三维,现有的资料一、二级断层断点清晰,但是对断距低于15米的低级序断层无法有效识别。
永3井
图1-2-3过永3断块连片南北向地震剖面
表1-3-1以往地震采集情况统计表
工区名称
观测系统
面元
覆盖次数
最小偏移距
盐家
4×6
25×50
2×10
158
广利北
2×3
37.5×50
1×4
150
青西
8×5
25×50
2×10
158
永安镇
1×6、2×3
25×50
1×12
150
新立村
3×3
25×50
1×10
150
丰4
4×6
25×50
2×10
150
永安西
2×7
25×50
2×12
350
辛安水库
8×6
25×50
2×10
150
永新
8×12、8×6
25×50
2×15
150
辛镇
8×5
25×50
4×10
150
辛镇
图1-3-1永新及周边地区三维资料范围图
2.2.2老区开发现状
(1)老区开发现状
研究区包含永安油田大部分、新立村油田以及周边地区,研究区完钻各类井575口,其中油井412口,水井163口,其中完钻探井79口,有油气显示井33口87层,获工业油流井29口43层,取芯井22口。
永安油田
永安油田位于研究区的北部,构造上自北向南被三条近东西向的二级大断层切割成四个台阶带,构造总体上呈现为高、中、低三个阶带,其内部的四级小断层使得油藏更加复杂化,形成30多个含油小断块。
根据储量计算组合为20个,其中含油面积大于1km2的有8个,0.5-1km2的8个,小于0.5km2的4个。
大、中型断块数量占总断块数的80%,储量占总储量97.3%,是油田高产稳产的基础。
断块中小断层发育,断层断距大于50m的有15条,30-50m的20条,10-30m的断层20条,小于10m的断层5条。
图1-3-2永安油田油藏图
主要含油层位沙二2-11砂层组,26个含油小层,主力油层为沙二段厚层块状砂岩,还有沙三段岩性砂岩和沙四段砂砾岩。
其中沙二2-4属河流相沉积,储层厚度在5-8m之间,埋藏深度1800-2000m,沙二5-6厚层块状砂岩,属三角洲河口坝沉积,单砂体厚度一般都大于12m,埋藏深度2000-2200m,沙二7-11属三角洲前缘席状砂沉积,厚度一般在2-8m之间,埋藏深度2200-2500m,其中小于2m的储层15-25个,2-4m的储层10-15个,4-6m的储层5-8个,6-8m的储层3-5个,大于8m的储层有2-5个。
油层孔隙度在24-31%,平均27%,各小层空气渗透率在68-2230×10-3um2,平均为1079×10-3um2,级差32.8,突进系数2.07,渗透率变异系数0.62。
平均地面原油密度0.87g/cm3,地下原油密度0.78g/cm3;地面原油粘度34mPa.s,地下原油粘度:
5mPa.s,体积系数:
1.137。
整体属于高渗透稀油复杂断块砂岩油藏。
永安油田已探明含油面积12.5km2,地质储量3487×104t,目前投产油井141口,开油井93口,日液4361t/d,日油439t/d,综合含水89.9%,投产水井67口,开水井42口,日注能力5495m3,累积采油1133.7万吨,采出程度32.5%,现井网采收率36.8%,理论采收率45%,剩余可采储量采油速度9.9%。
新立村油田
新立村油田位于研究区的南部,总体构造形态为一个沿近东西向断层下降盘发育的逆牵引背斜构造,构造走向近南北向。
北为永安镇油田,南为广利油田,西与东辛油田相连,东与青坨子相接,属于南北向与东西向两个构造体系的交叉部位,由于长期继承性的断裂活动,断层十分发育。
其共同特点是均为正断层,倾角一般为40-60度,是一个断层多、断块小,油藏类型多的复杂断块油田,断层断距大于50m的断层有8条,30-50m的有10条,10-30m的有10条,小于10m的有3条,内部低级序断层发育,油田探明含油面积3.3km2,探明地质储量2105×104t,主要含油层系为沙二1-8砂层组,33个含油小层,储量集中的主力砂层为沙二5、6、7、8,以厚层块状砂岩为主,属三角州河口坝沉积,厚度一般大于10m,埋藏深度2000-2300m。
图1-3-3新立村油田油藏图
储层孔隙度范围为27.2%-33.1%,平均为29%。
渗透率从200×10-3-3248×10-3um2,平均空气渗透率965×10-3um2,非均质变异系数0.72,渗透率级差9.21,突进系数2.14。
地面原油粘度一般为1000-3500mPa.s,地下原油粘度为45-135mPa.s,平均地面原油密度0.927g/cm3。
新立村油田目前投产油井80口,开油井62口,日液3187t/d,日油526t/d,综合含水83.5%,投产水井30口,开水井25口,日注能力1683m3,累积采油227.1万吨,采出程度10.8%,现井网采收率22.6%,理论采收率29%,剩余可采储量采油速度7.2%。
表1-3-2研究区老区开发现状表
断块
含油
面积km2
地质储量
104t
投油井
口
开油井
口
日产液
t
日产油
t
综合
含水
%
累产油
104t
投水井
口
开水井
口
日注水平
m3
累注水
104m3
采出程度%
剩余采油速度%
现井网
采收率
%
理论采收率
%
采出程度与理论
差值
永3断块
5
1851
61
47
2573
259
93.8
605.7
23
19
3033
3193
32.7
9.9
37.5
40.0
-7.3
永63断块
1.9
247
11
7
125
20
84.3
62.1
12
3
279
528
25.1
8.7
28.3
35.0
-9.9
永66断块
2
591
28
15
743
71
90.4
170.2
9
6
883
1359
28.8
12.8
32.0
40.0
-11.2
永35断块
3.6
798
41
24
920
89
90.3
295.7
23
14
1300
1260
37.1
8.5
41.5
44.0
-6.9
永安油田
12.5
3487
141
93
4361
439
89.9
1133.7
67
42
5495
6340
32.5
9.9
36.8
45.0
-12.5
新立村老区
2.0
696
27
16
919
68
92.6
116.4
16
12
702
862
16.7
5.5
22.7
27.0
-10.3
永8
1.3
1409
53
46
2268
458
79.8
111
14
13
981
140
7.9
7.5
22.5
30.0
-22.1
新立村油田
3.3
2105
80
62
3187
526
83.5
227
30
25
1683
1001
10.8
7.2
22.6
29.0
-18.2
合计
15.8
5592
221
155
7548
965
87.2
1361
97
67
7178
7342
24.3
8.2
31.5
39.0
-14.6
表1-3-3永安新立村地区与胜利油区断块油藏主要开发指标对比表
类别
地质储量(万吨)
综合含水%
采出程度%
现采收率%
胜利油区断块油藏
91529
91.3
26.1
33.9
永安新立村断块油藏
5592
90.2
24.6
31.5
差值
-1.5
-2.4
与胜利油区同类型断块油藏对比,永安新立村油田现井网采收率低2.4个空百分点,目前采出程度低1.5个百分点,因此,永安新立村油田还有待进一步提高采收率的空间,经过高精度三维处理和油藏综合地球物理研究,采收率提高2.5个百分点是很有可能的,预计可增加可采储量140万吨。
2.2.3老区滚动勘探潜力
部分老区边缘以及油田结合部微构造、薄储层落实程度低,还存在滚动扩边增储上产的潜力。
如永安镇油田外围区域同样存在低级序断层,2006年通过精细落实断层,部署永3斜156井,完钻后钻遇油层5m,投产后日油18.1t,含水2%。
证明外围滚动还存在一定的潜力。
另外,在块间存在一定的勘探潜力,如永3断块与永2断块均处于东西向断层的下降盘,都处于构造高点,但是块间却未发现油气显示,原因在于块间属于低平微幅构造区,低级序断层落实不清楚,找不到微构造高点,难以部署有利井位。
如永8块储量丰度高达1083×104t/km2,但是紧邻永8断块的东西两侧均未发现含油层系,根据目前成藏规律的分析,在区域构造的背景下,不会单独存在一个如此富集的区块,周边也应该存在类似的区块。
本区部署的辛150、永97井均见到油气显示,但由于构造问题无法展开进一步勘探,通过高精度三维处理可有效解决该区的构造问题。
另外位于采集区西侧的辛73、辛100等区块,处于辛镇构造东翼,同样是构造复杂区域,98年通过辛镇高精度三维处理,当年增加探明储量100×104t,说明本区滚动勘探存在较大的潜力。
综上所述,该区开发上的主要问题是断层组合关系不明、剩余油分布不清、油水关系复杂、储层变化大。
因此开发需要解决的问题就是搞清小断层及微幅度构造、确定井间储层的变化、落实层间剩余油的分布规律。
这些问题翻译成地球物理问题就是:
1.分辨率问题;2.储层物性和流体性质问题。
目前的地球物理频谱成像及多项介质油气检测技术可以解决这些问题。
2.3地质特征
1、地下地质构造复杂,断块多、断层多(低序级);以构造油藏为主,断裂系统复杂。
永3-93
图1-2-2永3断块(东西)油藏剖面
图1-2-1永3断块构造图
2、永安地区位于坨胜永断裂带东段,断裂以北西向为主。
3、新立村地区位于中央隆起带东端,断裂以东西向为主,被南北向断层所复杂化。
构造复杂的断块以及低序级特征非常明显。
2.4构造特征
永66断块位于永安油田的东北部,含油面积2.0方公里,地质储量533万吨,可采储量219万吨,采收率41.0%;含气面积1.2平方公里,天然气储量9亿立方米。
永66断块是一个稀油、高渗、高饱和、气顶、强边底水封闭断块油藏。
在进行永66块构造研究中,在永新高密点地震资料还没有处理完之前,利用该地区老三维地震资料结合新的地层细分对比资料进行了构造研究;在新的永新高密点三维地震资料出站之后,又采用了原技术路线重新进行了构造研究。
新的构造不仅与老构造,甚至于利用老资料和新技术思路所描述的构造特征都差别较大,说明了好的和新的资料在油藏开发地质特征研究中举足轻重的重要地位。
2.4.1老资料下的构造特征
图2-1 永66-2—66-12井地震剖面(南北向)
从解释的构造图可以看出,该断块四周被近东西向和近南北向断层遮挡,内部又被小断层复杂化。
构造南高北低,东高西低,地层以南倾为主。
本次解释断层20条,其中4条为断块边界断层,其它为断块内部断层,断层走向主要为近东西向和近南北向。
其中,1、2、3、4、5、9、11、14、15、16、17、18、19、20号断层切穿各砂组;6、7、8号断层切穿Es2-5、Es2-6、Es2-7;10、13号断层切穿Es2-7、Es2-8;12号断层切穿Es2-8。
各断层的走向、倾向、断距、切穿的层位、井钻遇情况等见表1,其中4号断层有9口井钻遇,表中只列出其中3口井的断点,其余断点为:
Y66-N2的1428米、Y66-3的1403.6米、Y66-31的1430米、Y66-30的1452.8米、Y66-28的1461米、Y66的1437米。
表1断层要素统计表
断层名称
穿过层位
走向
倾向
延伸长度(km)
断距(m)
匹配断点
1
Es2-5~Es2-8
东西
南倾
2.4
100~500
Y68-6:
1379m
Y66-37:
1523m
2
Es2-5~Es2-8
南北
东倾
0.8
80
Y66-33:
1483m
3
Es2-5~Es2-8
东西
南倾
2.4
100~150
Y66-11:
1493m
Y66-9:
1598m
4
Es2-5~Es2-8
东西
南倾
2.4
15~100
Y66-4:
1413m
Y66-26:
1405m
Y66-41:
1456m
5
Es2-5~Es2-8
北西
西倾
0.8
10~40
Y66-1:
1591.4m
6
Es2-5~Es2-7
东西
北倾
0.83
0~45
Y553-1:
1503m
Y66-19:
1463m
7
Es2-5~Es2-7
南北
西倾
0.15
10~20
地震落实
8
Es2-5~Es2-7
东西
北倾
0.27
0~15
地震落实
9
Es2-5~Es2-8
南北
西倾
0.2
0~10
地震落实
10
Es2-7~Es2-8
东西
北倾
0.37
5~10
地震落实
11
Es2-5~Es2-8
北西
南西
0.22
20
地震落实
12
Es2-8
南北
西倾
0.14
10
地震落实
13
Es2-7~Es2-8
北西
西倾
0.25
10
地震落实
14
Es2-5~Es2-8
北西
西倾
0.3
15
地震落实
15
Es2-5~Es2-8
北西
西倾
0.3
20
地震落实
16
Es2-5~Es2-8
南北
西倾
0.23
10~30
地震落实
17
Es2-5~Es2-8
东西
南倾
0.5
10~40
地震落实
18
Es2-5~Es2-8
北西
南倾
0.68
20~80
地震落实
19
Es2-5~Es2-8
南北
南倾
0.6
20~45
地震落实
20
Es2-5~Es2-8
北西
南西
0.58
60
地震落实
2.4.2新资料下的构造特征
永新高密点三维地震资料出站后,为了提高永66块构造描述的准确性,又利用新资料对构造进行了进一步落实和描述。
表2断层要素统计表
新资料落实的构造与老资料落实的构造特征变化较大,新的构造变的更加简单,由原来解释的20条断层变没目前的10条。
其中四条边界断层基本保持不变,内部被三条近东西的断层复杂化。
2.5储层特征
2.5.1小层细分及对比
1、在对岩芯认真仔细观察的基础上,建立以取芯井为基干的、能够控制整个研究区的标准对比剖面。
。
2、在建立标准对比剖面的基础上,布置控制全区的“井”字形剖面。
将“井”字型井网内所有井按照由近及远、两边并进的原则与“井”字形剖面上的井进行连井对比。
3、采用闭合验证的方法、检验对比的准确度,保证对比质量。
4、读取沉积时间单元的数据及其它参数(如隔夹层性质、测井曲线形态,沉积时间单元韵率性等)。
本次细分对比后,将原来的11个小层划分为14个沉积时间单元。
划分结果见图和沉积时间单元划分表。
砂组
现对比方案
原对比方案
S25
5-0
5-1
5-1
S26
6-0
5-2
6-1
6-1
6-2
6-2
S27
7-1
7-1
7-21
7-21
7-22
7-22
7-31
7-31
7-32
7-32
7-33
7-33
7-34
7-34
S28
8-1
8
8-2
2.5.2沉积微相类型
永66断块沉积微相类型主要是三角洲前缘亚相上的分流河道沉积、河口砂坝沉积和席状砂沉积。
由下之上:
722之下基本都是以块状的河口砂坝沉积为主。
721主要发育分流河道沉积,局部是细粒的道间沉积,主要是在永66-3井以北区域。
71沉积时期由于河道摆动,永66块重新进入河口坝沉积期,整个区域主要以河口坝沉积为主。
62是在71沉积基础上的一个相对稳定期,沉积仍以河口坝为主。
说明该沉积时期
61与62相比进积关系明显,62主要发育的是河口砂坝沉积,而进入61沉积期后,永66块发育了水下分流河道沉积和河口砂坝沉积。
进入51沉积期后,永66块沉积仍以河口砂坝沉积为主,但由61沉积时期的单一河口坝发育成两个河口坝,说明水下分流河道的又一期改道。
2.5.3隔夹层特征
1、隔夹层分类
隔夹层的分类方法很多。
对于我国东部砂泥岩地层剖面,根据隔夹层岩性特征,可以把隔夹层划分为三类:
泥质隔夹层、钙质隔夹层、泥质砾岩隔夹层。
1)泥质隔夹层
泥质隔夹层主要包括泥岩、页岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及一部分粉砂岩。
这类隔夹层在油层中出现的频率最高。
泥质隔夹层总体上都是由于水动力减弱,细的悬移质沉积形成。
2)钙质隔夹层
钙质隔夹层主要包括钙质胶结砂—砾岩、钙质粉砂岩、钙质泥岩、钙质页岩,岩性致密,与沉积物碳酸盐胶结作用、溶解作用等成岩作用不均匀性有关,碳酸盐岩充填孔隙并交代碎屑颗粒,分布随机性强。
该类隔夹层在油层中也经常出现。
钙质隔夹层岩石填隙物中粘土杂基含量极少,钙质胶结物含量常超过10%。
胶结物成份主要为含铁方解石,其次为方解石,少量白云石和铁白云石。
胶结方式随胶结物含量不同而不同,钙质胶结物含量为10%~15%者,以孔隙式胶结为主,而钙质胶结物含量超过15%时多以基底式或嵌晶式胶结,胶结物多具晶粒结构或放射状结构。
钙质隔夹层分布随机性强,范围小,常分布于砂岩层顶、底与泥岩
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