縫洞型碳酸鹽巖油藏流動(dòng)單元的劃分研究

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1、縫洞型碳酸鹽巖油藏流動(dòng)單元的劃分研究引言據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球50%以上的油藏為碳酸鹽巖油藏。其儲(chǔ)集空間以孔、洞、縫為主,其中大型洞穴是最主要的儲(chǔ)集空間,裂縫既是主要的儲(chǔ)集空間,也是主要的連通通道。塔河碳酸鹽巖油藏屬于該類油藏。目前,流動(dòng)單元研究在砂巖油藏研究中已得到廣泛應(yīng)用,但對(duì)于縫洞型碳酸鹽巖油藏來說,由于成巖后生作用、構(gòu)造斷裂作用、溶蝕作用等多種因素對(duì)儲(chǔ)集空間的綜合影響,使砂巖油藏的流動(dòng)單元研究方法難以直接應(yīng)用于縫洞型碳酸鹽巖油藏。因此,針對(duì)塔河油田縫洞型碳酸鹽巖地質(zhì)特征,論證了該區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層滲流屏障的存在及其類型

2、,探索性提出區(qū)別于砂巖油藏的縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層流動(dòng)單元的綜合研究方法,包括油藏壓力趨勢分析法和流體性質(zhì)分析法等,并綜合縫洞型儲(chǔ)層的發(fā)育特征初步劃分了該區(qū)的縫洞型碳酸鹽巖流動(dòng)單元。1流動(dòng)單元概念及主要研究內(nèi)容1.1流動(dòng)單元概念流動(dòng)單元概念由C.L.Hearn等于1984年首先提出,認(rèn)為流動(dòng)單元是縱橫向上連續(xù)的、具有相似的孔滲性質(zhì)和層理特征的儲(chǔ)集帶。Barr等和Amaefule等都以水力單元為基礎(chǔ)定義了流動(dòng)單元,認(rèn)為流動(dòng)單元是給定巖體中水力系數(shù)相似的層段。裘懌楠提出流動(dòng)單元是儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性隔擋及竄流旁通條件,使注入

3、水沿地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的一定途徑驅(qū)油,并自然形成的流體流動(dòng)通道。穆龍新認(rèn)為流動(dòng)單元是指一個(gè)油砂體及其內(nèi)部因受邊界限制、不連續(xù)薄隔擋層、各種沉積微界面、小斷層及滲透率差異等造成的滲流特征相同、水淹特征一致的儲(chǔ)層單元。焦養(yǎng)泉（1998）認(rèn)為流動(dòng)單元是指沉積體系內(nèi)部按地下水動(dòng)力條件進(jìn)一步劃分的建筑塊體。李陽等認(rèn)為流動(dòng)單元一般是指，在一定區(qū)域內(nèi)以巖性或物性隔擋層為邊界，內(nèi)部具有相似巖石物理特征和流體滲流能力、空間上連續(xù)分布的儲(chǔ)集體，對(duì)于內(nèi)部無隔擋層的韻律性儲(chǔ)集層視為流動(dòng)單元的復(fù)合體。1.2流動(dòng)單元的主要研究內(nèi)容流動(dòng)單元研究是以

4、石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、層序地層學(xué)、油層物理以及滲流力學(xué)等學(xué)科的理論為指導(dǎo)，綜合應(yīng)用油田靜態(tài)和動(dòng)態(tài)資料，以流動(dòng)單元這一特殊儲(chǔ)集體的非均質(zhì)性特征和滲流特征為主線，對(duì)地下油氣藏進(jìn)行綜合的研究和評(píng)價(jià)。綜合運(yùn)用地質(zhì)、地震、測井和油藏工程等資料，研究流動(dòng)單元的幾何形態(tài)、非均質(zhì)性特征、滲流特征等，建立流動(dòng)單元模型，研究油田開發(fā)過程中不同流動(dòng)單元的動(dòng)態(tài)特征及剩余油分布規(guī)律，從而為油田的二次采油和三次采油提供堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)基礎(chǔ)。2縫洞型碳酸鹽巖流動(dòng)單元（縫洞單元）的概念依據(jù)塔河油田縫洞型碳酸鹽巖油藏的開發(fā)特點(diǎn),將“流動(dòng)單元”定義為:

5、周圍被相對(duì)致密的隔擋層遮擋,由裂縫網(wǎng)絡(luò)相互串通、由溶孔、溶洞組合而成的多個(gè)孤立或孔隙連通的流體流動(dòng)單元。每個(gè)單元都具有相對(duì)獨(dú)立的壓力系統(tǒng)或相對(duì)一致的壓力變化規(guī)律以及相似的流體性質(zhì),在生產(chǎn)中可作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的流體運(yùn)動(dòng)單元和油氣開采的基本單位。塔河油田奧陶系儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲空間形態(tài)多樣、大小懸殊、分布不均,主要受巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成巖后生作用、構(gòu)造斷裂作用、溶蝕作用等對(duì)儲(chǔ)集空間的綜合影響。從儲(chǔ)集空間的尺度來講,縫、洞、孔多種類型變化范圍大,多數(shù)小于3%;孔隙形態(tài)有溶洞、縫狀、片狀等;具有不規(guī)則順縫、順層、溶蝕帶等分布特征。從

6、該油藏上小巖樣分析結(jié)果可見,致密碳酸鹽巖基質(zhì)(指巖石中溶蝕孔、洞、縫以外的基塊部分)儲(chǔ)集空間以粒間溶孔、晶間孔(重結(jié)晶、白云化)等為主,但都發(fā)育程度低,孔隙度均小于2%(有效孔隙度下限)、只有1%的樣品基質(zhì)滲透率大于1×10-3μm2(有效厚度滲透率下限)、基質(zhì)壓汞飽和度中值半徑均小于0105μm(有效厚度壓汞飽和度中值半徑下限),故致密碳酸鹽巖基質(zhì)不具有儲(chǔ)滲意義,只能作為儲(chǔ)集體(或儲(chǔ)層)的封堵體(或隔層、夾層)分隔和遮擋各類儲(chǔ)集空間,其空間分布具有較大的隨機(jī)性。測井、巖心資料證實(shí),受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,巖溶縫洞儲(chǔ)

7、集體中的溶蝕孔、洞以及裂縫充填現(xiàn)象比較嚴(yán)重,包括砂、泥質(zhì)等機(jī)械充填和方解石、硅質(zhì)等化學(xué)充填,它們的存在堵塞了流體流動(dòng)的滲流通道,形成了縫洞儲(chǔ)集體內(nèi)的滲流屏障,加劇了油藏內(nèi)流體的分隔性和非均質(zhì)性。對(duì)于縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)集體的宏觀分布,人們習(xí)慣用“縫洞系統(tǒng)”等術(shù)語來描述從各類靜態(tài)資料(例如地震剖面上的反射特征)所獲得的儲(chǔ)集體的分布和井間連通性。依據(jù)塔河油田縫洞型碳酸鹽巖油藏的開發(fā)特點(diǎn),“流動(dòng)單元”是指周圍被相對(duì)致密的隔擋層(體)遮擋,由裂縫網(wǎng)絡(luò)相互串通、由溶孔、溶洞組合而成的多個(gè)孤立或孔隙連通的流體流動(dòng)(水動(dòng)力流動(dòng))單

8、元。每個(gè)單元都具有相對(duì)獨(dú)立的壓力系統(tǒng)或相對(duì)一致的壓力變化規(guī)律(壓力連通關(guān)系)以及相似的流體性質(zhì),在生產(chǎn)中可作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的流體運(yùn)動(dòng)單元和油氣開采的基本單位。流動(dòng)單元的概念強(qiáng)調(diào)了縫洞儲(chǔ)集體內(nèi)流體的連續(xù)性,與地質(zhì)研究的地層對(duì)比和地震橫向預(yù)測所得到的儲(chǔ)集體連通性有著質(zhì)的區(qū)別。平面、剖面上連續(xù)的地震異常區(qū)(儲(chǔ)集體),實(shí)質(zhì)上可能是具有多個(gè)壓力體系的縫洞單元體的集合響應(yīng)。按儲(chǔ)層空間