低渗储层裂缝预测方法研究——以白豹油田白209井区为例
鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，属克拉通叠合盆地，油气资源丰富。本论文研究区-白209井区处于盆地陕北斜坡西南部，隶属于长庆白豹油田，其主力油层为三叠系延长组长6油层。白209井区，孔隙度平均为11.1％，渗透率平均为0.47×10-3μm2，为典型的特低渗油藏。长庆油田通过几十年的勘探开发，目前已基本形成了一套关于低渗、特低渗油藏精细描述经验和方法，在油田地质、油藏工程、化验分析等技术研究方面积累了丰富的经验，但对低渗储层裂缝方向的判断缺乏有效的手段，致使储层水驱效率低、见水后，含水上升快，稳产难度加大等许多问题得不到实质性的解决。 本论文针对上述问题，以储层沉积学、油藏地球化学及开发地质学等理论为指导，从古构造应力场、储层特征、原油地球化学特征、生产动态、水驱前缘、干扰试井、示踪剂、吸水剖面等多种动、静态及监测方法入手，采用定量统计与定性描述相结合的方法，以裂缝预测各单一因素分析程度控制到最大为原则，对白209井区主力油层长6储层，深入开展了低渗储层裂缝预测研究。同时，在综合裂缝预测成果的基础上，针对裂缝对储层注水开发的影响，对研究区提出了有针对性的开发措施，为油田下一步高效合理的开发建产提供了技术支持。 通过研究，论文取得的主要成果及认识包括以下几个方面： (1)根据鄂尔多斯盆地区域沉积背景，白209井区位于盆地陕北斜坡带南部，论文研究重点白209井区长6储层为盆地开始收缩，三角洲迅速进积发育的一个阶段。研究区具有原始地层能量低、低孔、特低渗透和低产量的特点。 (2)构造应力是因构造外力作用而产生的地质体内单位面积上的内力，古构造应力场的发展演化控制了低渗透储集层中天然裂缝的形成与分布，而现今应力场则影响天然裂缝的保存状况及渗流规律。 通过对研究区古应力场的判断及现今应力场的测试与分析，得出：白209研究区主力油层长6储层的最大主应力方向为NE73°～NE79°，天然裂缝与人工压裂裂缝大体一致，呈北东向，表现为主渗流张性裂缝。 (3)储层裂缝的发育程度、分布形态等情况受储层构造、岩性、层厚、沉积微相等多种地质因素影响。 白209井区长6各小层内鼻状构造发育，特别是在工区中、东部地层构造小高点多，地层高低起伏，构造曲率变化大，加上储层为具有滑塌成因的湖底浊积扇沉积体系，结构、成份成熟度低，储层层薄，岩石颗粒细小、易脆，表明研究工区储层易发育裂缝。 (4)相同成因的原油之间总保持某种程度的相似性，其主要体现在化学组成及族组成特征是一致的；不同成因的原油，由于断层、非渗透层的封隔作用，其化合物的组成与含量有一定的差异。通过分析比较不同原油样品的色谱指纹参数的性质，对原油进行分类，相同类型的原油即存在连通的可能性，表明井间可能有裂缝存在；而不同类型的原油，则表明井间发育渗流遮挡或渗流屏障。 因此，地球化学色谱指纹技术可判断井间原油连通性，将白209研究区原油分为①、②、③类。①、②类原油为不同类型原油，其间存在渗流遮挡；第③类为①、②混合型原油，混合型原油井附近可能为裂缝发育地带；而同类原油之间发育裂缝的概率更大。 (5)论文综合了各单一因素预测裂缝的研究结果，利用开发数据及水驱前缘、干扰试井、示踪剂、吸水剖面等动态监测资料分析相结合，可综合判断井间裂缝发育方向及分布情况。 白209研究区裂缝分布总体上呈现：东部物性较好，微裂缝发育，属孔隙-裂缝型储层，裂缝见水严重；中部油层连通性较差，液量低、含水高，也属于孔隙-裂缝型储层；西部液量低、含水低，属于孔隙型储层，裂缝不发育。 (6)白209井区人工裂缝与天然裂缝共同发育，对工区注水开发产生多种影响。一方面，裂缝沟通了低渗储层渗流通道，增大了渗流面积，提高了油井产能；另一方面，裂缝存在时，易造成注入水沿裂缝窜流，破坏注采平衡，致使部分井见水后含水快速上升至暴性水淹，而部分井长期注水不见效。 (7)通过油藏工程相关知识，研究裂缝普遍发育的白209井区注水开发特征：①白209井区综合含水率目前还不是很高，总体开发效果良好，但含水率在逐年增高，后期开发难度越来越大；②白209井区含水上升率变化范围介于-4.95～12.77%，随着开采的进行，含水上升率也呈递增趋势；③利用Np-logWOR水驱特征曲线，计算白209井区可采储量为170.36×104t，地质储量为920.59×104t，最终采收率为18.5%，通过开发调整可改善目前开发矛盾。 在综合上述沉积地质、原油地球化学特征、生产及动态监测等各种预测裂缝方法的基础上，总结出了研究区裂缝分布规律，并在裂缝对注水开发影响及目前研究工区注水开特征认识的基础上，提出了一系列改善白209井区裂缝发育储层开发矛盾的开发措施，具体如：①对研究区目前部分含水上升快或高含水井组，开展堵水调剖，选用合适堵剂封堵注水端和采油端裂缝或高渗流条带，改善层间矛盾；②部分井组，实施温和注水，防止因注水压力过高引起水窜；③增加裂缝线上注水井的日注水量、注水强度或关闭、转注裂缝线上的高含水采油井，而改变注入水水驱方向，扩大注入水波及面积；④对物性差或长期注水开发难改善的井组，实施选择性暂堵酸化、压裂和补孔等措施，提高吸水厚度，改善分层储量动用状况。
低渗储层;应力场;色谱指纹;开发动态分析法;裂缝预测
长江大学
硕士
地球化学
何文祥
2012
中文
P618.13
2021-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）