江蘇黃玨油田戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及合理注采井距

1、第 18 卷第 3 期2004 年 9 月現(xiàn) 代 地 質(zhì)GEOSCIENCEVol118No13Sep .2004江蘇黃玨油田戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及合理注采井距陳程1 , 居春榮2 , 鄧宏文1 , 鄭寬兵1(11 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)能源地質(zhì)系 , 北京100083 ; 21 江蘇油田地質(zhì)科學(xué)研究院 , 江蘇揚(yáng)州225009)摘要 : 通過(guò)對(duì)黃玨油田戴南組的孢粉組合、地球化學(xué)特征、巖石學(xué)特征和測(cè)井相等分析 , 認(rèn)為戴南組是在亞熱帶溫暖潮濕氣候條件下的濱岸 濱淺湖環(huán)境中發(fā)育的三角洲沉積 ; 戴南組早期受南部的物源影響 , 戴南組后期的主導(dǎo)物源為北西方向; 砂體類型有分流河道、河口壩、席狀砂體、溢岸砂體 ,

2、但分流河道砂體是主要的有效儲(chǔ)集體; 戴南組的分流河道為曲流河 , 其河道砂體平均寬度 : 戴二段的為 329 m , 戴一段的為 207 m ; 砂體呈孤立狀、透鏡狀 ,其間被分流間灣的泥質(zhì)沉積物分隔 , 是典型的迷宮式儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)。油砂體沿分流河道砂體分布 , 且規(guī)模較小。計(jì)算表明 , 選擇注采井距為 100300 m , 才能大幅度地改善開(kāi)發(fā)效果。關(guān)鍵詞 : 儲(chǔ)層結(jié)構(gòu) ; 分流河道砂體 ; 油砂體; 井距; 黃玨油田中圖分類號(hào) : TE343文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A文章編號(hào) : 1000 - 8527 (2004) 03 - 0366 - 060 引言起點(diǎn) , 經(jīng)過(guò)泰州期和阜寧期的整體快速下降階段

3、,進(jìn)入了隆起背景上的局部陷落階段。黃玨油田戴黃玨油田位于江蘇省邗江縣黃玨鎮(zhèn)東南部 , 構(gòu) 南組是靠近高郵凹陷南部邊界斷層局部陷落部位造上位于蘇北盆地內(nèi)高郵凹陷的西南部 , 黃 號(hào)斷 處所沉積的地層。戴一段的孢粉組合以裸子植物層的下降盤上 , 是一個(gè)儲(chǔ)層和構(gòu)造均較復(fù)雜的油 花粉為主 , 被子植物花粉次之 , 蕨類孢子的含量田。下第三系戴南組是主要的含油層系 , 其地質(zhì)儲(chǔ) 很低。草本植物的花粉只零星出現(xiàn)。上述組合反量占該油田的 78 %。戴南組中部發(fā)育 5 層湖泛期形 映了該地層沉積時(shí)的氣候?yàn)闇嘏睗竦膩啛釒?。成的湖相深灰色泥巖層 , 其電導(dǎo)率較高 (俗稱為 戴南組中泥巖的顏色多樣 , 有棕色、紫

4、色、“五高導(dǎo)”)。將戴南組劃分為兩個(gè)地層段 , 上部是戴 灰色、深灰色 , 但以棕色和灰色為主 , 反映了在二段 , 下部為戴一段 , 地層由北向南超覆減薄。戴戴南期黃玨地區(qū)的水體深度不大 , 處于濱岸 濱二段可劃分出 6 個(gè)油組和 35 個(gè)小層; 戴一段內(nèi)有 4淺湖環(huán)境。個(gè)油組和 15 個(gè)小層。該地層自 1980 年投產(chǎn)至今 ,戴南組的巖石成分以石英為主 , 其次為長(zhǎng)石、采出程度僅有 8 7 % , 采油速度為 0 38 % , 開(kāi)發(fā)效巖屑。砂巖成分類型以巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑果較差。主要原因是儲(chǔ)層分布復(fù)雜、井間連通性砂巖為主。巖石顆粒的磨圓度以次圓為主,其次11差 , 導(dǎo)致油井注水受效差、

5、供液不足 , 水驅(qū)控制程 是次棱角。膠結(jié)物含量平均為 16 % , 成分以鈣質(zhì)、度低。因此精細(xì)研究戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)、確定合理注 泥質(zhì)為主 , 呈接觸式膠結(jié)。砂巖平均粒徑為 01086采井距對(duì)改善黃玨油田的開(kāi)發(fā)效果有指導(dǎo)意義。mm , 巖性主要以粉砂 細(xì)砂巖為主。砂巖粒徑標(biāo)基金項(xiàng)目15 1111儲(chǔ)層沉積特征準(zhǔn)偏差為 02 , 平均為 0 8 , 屬于分選較好中等的砂巖。粒度概率曲線類型單一 , 由跳躍1沉積環(huán)境和懸浮兩個(gè)總體組成 , 跳躍總體占 60 %80 %。1 1蘇北盆地第三紀(jì)的構(gòu)造活動(dòng)是以儀征運(yùn)動(dòng)為上述特征表明 , 戴南組是牽引流沉積的產(chǎn)物 , 碎收稿日期: 2003 - 12 - 15

6、; 改回日期: 2004 - 04 - 25 ; 責(zé)任編輯: 孫義梅。: 中國(guó)石油化工股份有限公司“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目( P98026 - 1) 。作者簡(jiǎn)介: 陳程 , 男 , 副教授 , 博士 , 1964 年出生 , 開(kāi)發(fā)地質(zhì)學(xué)專業(yè) , 現(xiàn)從事開(kāi)發(fā)地質(zhì)、油藏描述及地質(zhì)建模等方面的教學(xué)和科研工作。 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.第 3 期陳 程等 : 江蘇黃玨油田戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及合理注采井距367屑巖的成分成熟度低而結(jié)構(gòu)成熟

7、度高。在戴南組小層級(jí)層序上具有明顯的反旋回特征 (圖 1) , 下部是前緣席狀砂和河口壩砂體 , 由粉砂巖、細(xì)砂巖構(gòu)成 , 向上演變成由含礫粗砂巖、細(xì)砂巖組成的分流河道砂體。顯然 , 這種層序是在進(jìn)積作用下三角洲向湖盆逐漸推進(jìn)所造成的。分流河道所攜帶的沉積物 , 從三角洲平原流向湖盆 , 在其河口形成河口壩砂體 , 部分沉積物呈懸浮狀沉積在更遠(yuǎn)的地方 , 形成前緣席狀砂。綜上所述 , 可以認(rèn)為戴南組的沉積環(huán)境是亞熱帶溫暖潮濕氣候條件下的濱岸 濱淺湖環(huán)境 ,沉積物是三角洲沉積物。112砂體成因類型戴南組屬于淺水三角洲沉積 , 依據(jù)其巖性特征、沉積構(gòu)造、測(cè)井相等可劃分 4 種成因砂體:分流河道、河

8、口壩、席狀砂體和溢岸砂體。它們的特征如表 1 所述。分流河道砂體是最發(fā)育的一種成因砂體 , 也是本區(qū)最主要的儲(chǔ)層?？v向上 , 單井鉆遇的砂體中 9617 %是分流河道; 平面上 , 分流河道砂體占圖 1黃玨油田戴南組小層級(jí)層序特征Fig11 Sequence of layer scale in t he Dainan Formation , Huangjue oil field砂體分布面積的 9714 %。而其他類型的成因砂體砂體都不是有效的儲(chǔ)層。1這與戴南組沉積期古地貌平坦、水動(dòng)力弱有關(guān)。經(jīng)過(guò)阜四段沉積時(shí)的大規(guī)模湖泛后 , 受吳堡根據(jù)物性資料統(tǒng)計(jì) , 分流河道砂巖的平均孔 運(yùn)動(dòng)的影響 , 蘇

9、北盆地總體進(jìn)入收縮上升階段 , 隙度和滲透率分別為 21 % 和 22413 10 - 3 m2 ; 但在邊界斷層的下降盤仍有沉積物堆積的空間。河口壩砂巖的平均孔隙度和滲透率分別為 1614 % 黃玨油田戴南組正是在這樣的環(huán)境中開(kāi)始形成。和 3115 10 - 3 m2 ; 溢岸砂體的平均孔隙度和滲 在戴南組沉積早期 , 由于邊界斷層的差異運(yùn)動(dòng) , 透率分別為 1214 % 和 616 10 - 3 m2 ; 席狀砂體 使本區(qū)形成了南高北低的古地貌 , 為多條由南向的平均孔隙度和滲透率分別 814 % 和 113 10 - 3 北的河流注入創(chuàng)造了條件。由于地勢(shì)高差不大 , m2 。儲(chǔ)層物性與試

10、油資料統(tǒng)計(jì)表明 ( 圖 2 和圖 水動(dòng)力能量較弱 , 攜帶碎屑物也較少 , 故河流是 3) , 當(dāng)孔隙度小于 12 % 時(shí) , 產(chǎn)油強(qiáng)度為零; 當(dāng)滲 相互獨(dú)立的 , 之間沉積以紫色、棕色、灰色為主透率小于 714 10 - 3m2 時(shí) , 油層無(wú)產(chǎn)能。由此 的泥巖和含泥粉砂巖的分流間灣沉積物 ( 圖 3 中可見(jiàn) , 除了分流河道砂體和河口壩砂體外 , 其他 ( b) ) 。表 1黃玨油田戴南組砂體成因類型及特征Table 1Genetical types and characters of sandbodies in the Dainan Formation , Huangjue oil f

11、ield類型厚度主要巖性沉積構(gòu)造粒度概率曲線測(cè)井相/ m分流河道32含泥礫細(xì)砂巖、細(xì)槽狀交錯(cuò)、低角度交錯(cuò)、二段式 , 以跳躍總以鐘形為主 , 少量箱砂巖、粉砂巖波狀交錯(cuò)、平行層理體為主形和漏斗形河口壩213細(xì)砂巖、粉砂巖、低角度交錯(cuò)層理、生物擾二段式 , 以跳躍總以漏斗形為主 , 少量含泥粉砂巖動(dòng)構(gòu)造體為主鐘形和箱形席狀砂體114粉砂巖、含泥粉砂低角度交錯(cuò)、平行層理、二段式 , 懸浮總體中 低幅指形為主 , 有巖生物擾動(dòng)構(gòu)造豐富發(fā)育部分為漏斗形和鐘形溢岸砂體116細(xì)砂巖、粉砂巖、交錯(cuò)層理和平行層理二段式 , 懸浮總體中 低幅鐘形和梳狀含泥粉砂巖發(fā)育為主1 1994-2009 China Aca

12、demic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.368現(xiàn)代 地 質(zhì)2004 年圖 2戴南組油層產(chǎn)油強(qiáng)度與孔隙度的關(guān)系Fig12Porosity vs. produced intensity for zones in t he Dainan Formation圖3 戴南組油層日產(chǎn)油與滲透率的關(guān)系圖 4 黃玨油田戴南組的沉積模式111Fig 3Permeability vs. production level forFig 4 Depositional models of t he D

13、ainan Formation ,zones in t he Dainan FormationHuangjue oil field吳堡運(yùn)動(dòng)影響消失后 , 湖盆再次沉降 , 湖盆通常曲率大于 1 3 的為曲流河 , 曲率小于 13 的擴(kuò)張 , 形成了分布廣泛的深灰色泥巖層 , 共有 5為順直河和辮狀河?？梢愿鶕?jù) Schumm 的經(jīng)驗(yàn)公層電導(dǎo)率高的泥巖 , 俗稱為“五高導(dǎo)”。式 3 , 利用懸浮物質(zhì) ( 粉砂 + 泥質(zhì)) 的含量來(lái)求受戴南運(yùn)動(dòng)的影響 , 蘇北盆地再次抬升 , 抬解河流的曲率。升的幅度逐漸增加 , 使本區(qū)大部分處于擴(kuò)張湖區(qū)據(jù)統(tǒng)計(jì) , 戴南組懸浮物質(zhì)的含量較高 , 戴一的范圍。此時(shí) ,

14、 仍有來(lái)自南部的多條河流注入本段的1、油組平均為 36 % , 戴二段的 、區(qū) , 但延伸范圍較小。同時(shí) , 由于北西部的抬高 , 、油組平均為 33 % , 戴二段的 、油組平北西方向的物源開(kāi)始參與本區(qū)地層的形成。戴南 均為 21 %。由此可以計(jì)算河流的曲率 (表 2) 。從組沉積后期 , 北西部抬升幅度加大 , 北西部位物 表 2 可以看出 , 戴南組的河流都為曲流河。源成為提供本區(qū)碎屑的主導(dǎo)物源 , 寬大的河流伸入本區(qū) , 河流不斷分叉又合并 , 從而在本區(qū)形成了分布面積廣而厚的主力儲(chǔ)層 (圖 4) 。表 2戴南組河流曲率計(jì)算Table 2Curvatures of fluvial sy

15、stems in the Dainan Formation2 儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)211分流河道砂體規(guī)模黃玨油田戴南組的儲(chǔ)層主要是分流河道砂體 , 其他類型砂體不發(fā)育。油氣也主要富集在分流河道砂體的儲(chǔ)層中。分流河道砂體的規(guī)模有助于確定合理的、適應(yīng)于地下儲(chǔ)層非均質(zhì)性的注采井距 ,地層段油組懸浮物質(zhì)含量/ %河流曲率戴二段、21201、3321251戴一段、36230121112分流河道砂體的寬度分流河道砂體的寬度是多期河道側(cè)向遷移疊最大限度地動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量 14 。加而成的 , 因此可以利用 Leeder 、Leopoid 和 Wol1 1man 提供的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算分流河道砂體的寬2 1 1 河型目前普遍認(rèn)為

16、 , 曲率是劃分河型的重要參數(shù)。 度 3 (表3)。戴南組河道砂體的寬度較窄 , 其中 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2第 3 期陳 程等 : 江蘇黃玨油田戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及合理注采井距369圖 5黃玨油田戴一段 油組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)剖面 (垂直于河道延伸方向)Fig15Cross section of reservoir texture in t he pay set, Daiyi Member , Huangjue oil fie

17、ld表 3戴南組分流河道砂體寬度計(jì)算Table 3Widths of distributary channel sandbodies inthe Dainan Formation地層段油組平均厚度/ m河道砂體寬度/ m戴二段、2243173485、21531721038511戴一段、163210630811儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)決定了黃玨油田開(kāi)發(fā)難度大 , 開(kāi)發(fā)效果差的現(xiàn)狀。3 油砂體的分布與合理注采井距311油砂體的分布特點(diǎn)油砂體的規(guī)模受多種因素的影響 , 其中主要是砂體規(guī)模、儲(chǔ)層物性、砂體之間的連通性以及斷層等。由于戴南組有效儲(chǔ)集砂體類型單一、規(guī)戴二段河道砂體平均寬度為 329 m , 戴一段河道砂模

18、小、側(cè)向連續(xù)性差 , 決定了油砂體沿分流河道體平均寬度為 207 m 。砂體分布 , 且規(guī)模較小 (圖 6) 。據(jù)統(tǒng)計(jì) , 戴南組22儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)共有 223 個(gè)油砂體 , 大多數(shù)油砂體的含油面積小221儲(chǔ)層的連續(xù)性于 0 15 km2(圖 7) , 這部分油砂體的地質(zhì)儲(chǔ)量占砂巖密度統(tǒng)計(jì)表明 , 戴南組內(nèi)各油組的砂巖戴南組地質(zhì)儲(chǔ)量的 42 %。在目前 400 m 井距的情密度均較低 , 戴二段中 、況下 , 大部分油砂體很難被 2 口以上井所鉆遇。油組的砂巖密度分別為 17 1 %、16 3 %、105 %、 這可能是黃玨油田水驅(qū)采收率低的主要原因。11 9 %、4 6 %、2 3 % , 戴一段

19、中 、 、 、油組的砂巖密度分別為 3 8 %、11 2 %、67 %、517 %。因此 , 總體來(lái)說(shuō)戴南組儲(chǔ)層的連續(xù)性差 ,11 11111111111砂體多呈孤立型。對(duì)砂巖厚度變差函數(shù)的計(jì)算表明 , 順?lè)至骱拥婪较蚝痛怪狈至骱拥婪较虻淖兂淌? 戴二段的為 230 m 和 350 m ; 戴一段的為 180 m 和 420 m 。總之 , 在戴南組順河道方向厚度的相關(guān)范圍為 400 m 左右 , 垂直于河道延伸方向厚度的相關(guān)范圍 200 m 左右。超過(guò)相關(guān)范圍 , 盡管井間連通 , 但兩口井所鉆遇的砂體在成因上和性質(zhì)上已有很大的差別。這些結(jié)果將為合理選擇注采井距提供依據(jù)。21212迷宮式儲(chǔ)層

20、結(jié)構(gòu)11Weber 等 4 曾描述了碎屑巖油藏的 3 種儲(chǔ)層結(jié)圖 6 黃玨油田戴一段 油組 12 油砂體分布圖構(gòu) , 對(duì)照戴南組砂體規(guī)模、空間分布和連續(xù)性 ,Fig 6 Oil sandbodies for 12 layers in t he pay set , DaiyiMember , Huangjue oil field可把黃玨油田戴南組的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)歸為迷宮式 ( 圖5) 。其主要特點(diǎn)是: 在剖面上 , 砂體呈孤立狀、 32 合理注采井距的確定透鏡狀 , 相互疊連程度低; 在平面上 , 砂體的分針對(duì)黃玨油田油砂體小、分布零散的特點(diǎn) ,布呈條帶狀 , 其間被分流間灣的泥質(zhì)沉積物分隔; 只有提

21、高油砂體油水井聯(lián)合鉆遇率 , 才能提高水部分砂體之間為薄層低滲透砂巖層所連通。這種 驅(qū)控制程度 , 改善開(kāi)發(fā)效果 。根據(jù)最終采收率 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.370現(xiàn)代 地 質(zhì)2004 年圖 7黃玨油田戴南組油砂體含油面積統(tǒng)計(jì)分布Fig17Statistic distribution graph of oil2bearing area of oil sandbodies in t he Dainan Formation ,

22、 Huangjue oil field圖 8 黃玨油田戴南組注采井距與水驅(qū)采收率和水驅(qū)控制程度的關(guān)系Fig18Relationshipbetween well spacing and waterdisplacement recovery , t he Dainan Formation , Huangjue oil field與注采井距的關(guān)系式 57 , 取戴南組油砂體面積中值為 0108 km2 , 油層水驅(qū)油效率為 0147 , 由此可以計(jì)算出在不同井距情況下 , 水驅(qū)采收率和水驅(qū)控制程度的變化 (圖 8) 。計(jì)算表明 , 在 300 m 井距的情況下 , 水驅(qū)控制程度為 50 % , 水驅(qū)

23、采收率為 23 % ; 當(dāng)井距為 100 m 時(shí) , 水驅(qū)控制程度達(dá) 99 % , 水驅(qū)采收率為 46 %。進(jìn)一步縮小井距 , 水驅(qū)控制程度和水驅(qū)采收率增幅不大。井距在 100300 m 之間是水驅(qū)控制程度和水驅(qū)采收率增幅最大的范圍。這說(shuō)明當(dāng)井距在 100300 m 時(shí) , 大部分油砂體被油水井同時(shí)鉆遇 , 從而大大提高了水驅(qū)控制程度和水驅(qū)采收率。因此 100300 m 是適應(yīng)于黃玨油田戴南組儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)特征和油砂體分布的合理注采井距。4結(jié) 論黃玨油田戴南組是在亞熱帶溫暖潮濕氣候條件下、平坦的濱岸 濱淺湖環(huán)境中發(fā)育的三角洲沉積 , 早期碎屑沉積物來(lái)自南部物源區(qū) , 后期北西方向成為主導(dǎo)物源區(qū)

24、。砂體類型有分流河道、河口壩、席狀砂體、溢岸砂體 , 但分流河道砂體是主要的有效儲(chǔ)集體。戴南組的分流河道都為曲流河; 河道砂體呈孤立狀、透鏡狀 , 其間被分流間灣泥質(zhì)沉積物分隔; 河道平均寬度: 戴二段的為 329 m , 戴一段的為 207 m 。因此 , 戴南組的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)是典型的迷宮式。油砂體沿分流河道砂體分布 , 且規(guī)模較小。計(jì)算表明 , 100300 m 是適應(yīng)于黃玨油田戴南組儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)特征和油砂體分布的合理注采井距。參考文獻(xiàn): 1 裘懌楠.儲(chǔ)層沉積學(xué)研究工作流程 J .石油勘探與開(kāi)發(fā) ,1990 , 17(1) :86 90 2 陳程. 油田開(kāi)發(fā)后期扇三角洲前緣微相分析及應(yīng)用 J

25、 .11188 93111現(xiàn)代地質(zhì) , 2001 , 15 (1):3 陳程 , 賈愛(ài)林.厚油層相結(jié)構(gòu)模式及其剩余油分布特征J . 石油學(xué)報(bào) ,2000 , 21(5) : 100 101 4 李元覺(jué) , 李躍剛 , 盧濤.三角洲平原網(wǎng)狀河砂體地質(zhì)概念及修正 J .石油勘探與開(kāi)發(fā) , 2002 , 29(5) : 69 70 5 薛培華.河流點(diǎn)壩相儲(chǔ)層模式概論 M .北京: 石油工業(yè)出版社 ,1991 6 Weber K J ,Geuns L C VFramework for constructing clasticreservoirsimulation models J . J PT , 1

26、990 , 42( 10 ) :1248 1249 7 岡秦麟.高含水期油田改善水驅(qū)效果新技術(shù) ( 上) M .北京: 石油工業(yè)出版社1, 1999 . 294 2951 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.第 3 期陳 程等 : 江蘇黃玨油田戴南組儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)及合理注采井距371RESERVOIR TEXTURE AND RATIONAL WELL SPACING OF THE DAINAN FORMATION, THE HUANGJ

27、 UE OIL FIELD , JIANGSU PROVINCE , CHINACHEN Cheng1 , J U Chun rong2 , D EN G Hong wen1 ,ZHEN G Kuan bing1( 1 Chi na U niversity of Geosciences , Beiji ng 100083 , Chi na ; 2 GeologicalResearch I nsit ute of Jiangsu Oil Fiel d ,Jiangsu , Y angz hou225009 , Chi na)Abstract : Production in t heHuangju

28、e oil field oft heSubai basin ,China , commenced in 1980The field211111st ruct ure is a west east t rending rollover anticlineTo date , only 8 7 % of STO IIP ( stock tank oil initially inplace) has been recovered f rom t he Eogene Dainan Formation divided into Daiyi Member and Daier MemberSuch low r

29、ecoveries are due to t he complex reservoir text ures and to early develop ment practicesReservoirmanagement st udies on optimizing recovery and identifying unswept oil volume are ongoing so as to maximizet he vent ure s profitabilityThe reservoirs of t he Dainan Formation consist of t he dist ribut

30、ary channel ,222mout h bar , overbank and sheet sand deposit s of t he shallow lacust rine delta deposited in t he flat shore shal22low lake under t he warm , wet semi t ropical climate ; however , pay zones are composed of predominantly dis112t ributary channel sandbodiesThe ancient st reams of t he Dainan Formation , as a meandering river , flowedf rom sout h to nort h in t he early Dainan period and came f ro