鄂尔多斯盆地延长组低渗油藏地质研究现状与思路.

鄂尔多斯盆地延长组低渗透油藏地质研究现状与思路主要内容一、三叠系延长组地质开发概况二、延长组低渗透油藏地质研究现状三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路一、三叠系延长组地质开发概况鄂尔多斯作为一个独立的沉积盆地，是从三叠系开始形成的。①三叠系延长组沉积期，在盆地内形成了一个大型生油气凹陷。盆地内发育了从东北向西南方向的湖泊三角洲和由西南向东北方向的扇三角洲-湖底扇两大沉积体系。②由于湖盆在形成、发展和萎缩、消亡过程中，湖岸线的多次进退变化，进而在三叠系形成了多个良好的生储盖组合，对形成三角洲油藏大面积复合连片创造了良好的物质条件。1.地质背景鄂尔多斯盆地构造区划图三叠系延长组油层是盆地内最早在盆地东部浅油层区进行石油钻探开采的含油层系。由于延长组油层致密，渗透率低，属于典型的低渗油藏，勘探开发周期长。①1966年在盆地西部马探5井第一次采用压裂改造措施获自喷工业油流，使马家滩低渗砂岩油藏具备了工业开采价值。②1970年长庆油田大会战，确定了“压开延长组、改造低渗透”的开发延长组油层的思路。③20世纪80年代中后期，随着对低渗油藏认识的不断加深和配套技术的逐步完善创新，才陆续成功的勘探开发了安塞、靖安等大油田，④直到21世纪初才在陇东发现了亿吨级西峰大油田。一、三叠系延长组地质开发概况2.勘探开发历程鄂尔多斯盆地三叠系延长组纵向上自下而上划分为10个油层组。其中长6与长2是目前开发的主要油层，长8是陇东西峰油田开发的主要层位。前人研究认为延长组油层的主要地质开发特征是：①油层具一大（平面上含油气层大面积分布）、二多（纵向上多含油气层段）、三低（油层的渗透率、压力和产量均低）的特点；②油层具非均质性强，孔吼细微，物性差，特低渗较普遍的特点（如安塞、靖安长6油层平均渗透率：1～2md;陕北地区长2油层平均渗透率：14.76md）；③油层含天然裂缝，但在地层条件下呈闭合状态，对油气渗流影响不大（美国CER公司和NIPER研究所研究成果）；一、三叠系延长组地质开发概况3.油层地质开发特征陕北地区上三叠统延长组地层划分简表④油层中的胶结物以酸敏矿物(如绿泥石、浊沸石和方解石等)为主，水敏矿物较少，主要是自生水云母及伊蒙混层；⑤油层压裂投产和早期注水开发效果较好；⑥油层启动压差及驱替压力梯度大；⑦油层含天然裂缝，易沿砂体轴向形成裂缝水串，增加了注水开发的难度；⑧油井见水后，采液、采油指数下降，导致油田中后期稳产难度加大。一、三叠系延长组地质开发概况3.油层地质开发特征二、延长组低渗透油藏地质研究现状碎屑岩含油储层孔隙度、渗透率评价标准（SY/T6285-1997）储层分类孔隙度（%）渗透率（×10-3μm2）特高孔特高渗储层≥30≥2000高孔高渗储层30～252000～500中孔中渗储层25～15500～50低孔低渗储层15～1050～10特低孔特低渗储层10～510～1超低孔超低渗储层＜51～0.1曾大乾(1994)根据低渗透储层的基本成因将其分为三大类：原生低渗透储层、次生低渗透储层和裂缝性低渗透储层。①原生低渗透储层：沉积物成熟度低，其矿物和粒度组成十分混杂，泥质含量高，无效孔隙数量多。②次生低渗透储层和③裂缝性低渗透储层：成岩成熟度高，压实强烈，胶结致密，自生粘土矿物增加，使孔喉变小，迂曲度增加。因此，低渗透储层在钻井，完井及开采中极易产生地层伤害。1.低渗透含油储层分类李道品等在所著的《低渗透砂岩油田开发》(1997)一书的第三章第六节“低渗透储集层综合分类评价”中，将低渗透储层分为6种类型：①一般低渗透储层(I类，渗透率(50一10)md)；②特低渗透储层(II类，渗透率(10一1)md)；③超低渗透储层(III类，渗透率(1一0.1)md)；④致密层(IV类，渗透率((0.1一0.01)md)；⑤非常规致密层和超致密层(V类，渗透率分别为((0.01一0.001md）、(0.001一0.0001)md)；⑥裂隙-孔隙层(VI类，渗透率变化大或10md)。二、延长组低渗透油藏地质研究现状1.低渗透含油储层分类1.低渗透含油储层分类影响低渗透油藏开发效果的主要因素中，渗透率是最重要的因素，其次是天然能量(油藏原始压力系统往往能反映出油藏天然能量)，第三是油藏埋藏深度(决定其开发效益)。综合上述3方面因素，选择渗透率、油藏原始压力和油藏埋藏深度3个指标，中国石化研究院将低渗透油藏初步细分为10种。中国石化主要存在深层高压特低渗透、中深层常压特低渗透、浅层低压特低渗透、深层高压低渗透、中深层常压低渗透和浅层常压低渗透6种低渗透油藏类型。二、延长组低渗透油藏地质研究现状仅有鄂尔多斯盆地坪北油田延长组油藏，其动用石油地质储量占中国石化低渗透油藏的5%。1.低渗透含油储层分类二、延长组低渗透油藏地质研究现状1.低渗透含油储层分类目前对于低渗透储层概念的认识还不完全一致，尤其是还未形成一套统一的针对低渗透储层的分类和评价标准。目前我国碎屑岩储层分类研究尽管在低渗透储层的上限方面已基本达成共识，即普遍将渗透率50md作为低渗透碎屑岩储层的物性上限，且大的分类框架也已初步形成，但仍然存在一些明显的不足。突出的有两方面:一是现行的石油天然气行业标准对于低渗透储层的分类仍然偏粗，不能满足象鄂尔多斯盆地这种典型低渗透油气田勘探开发的需要，且已有的一些低渗透储层分类虽然比较详细，但却不够统一；二是对于各级低渗透储层的孔隙度划分界限还有待探讨。二、延长组低渗透油藏地质研究现状低渗透含油砂岩储集层分类评价标准（赵靖舟，2007）2.低渗透油气储量状况随着我国油气勘探开发程度的不断提高，优质油气田的储量和产量逐年减少，低渗透等低品位油气田的储量和产量所占比例则逐年增大，已成为当前以及今后我国油气增储上产的主要资源。据统计中国石油探明储量中低渗透石油资源的比例1995年前为23%,1996年至2001年达56%,2001年以来已达到69%。据第二次全国油气资源评价结果，中国重稠油和低渗透石油资源量高达409.4×108t，约占全国石油总资源量的43.55%。根据中国石油集团公司第三次油气资源评价结果，中国陆上主要盆地可探明的重稠油、低渗透、特低渗透石油资源量约215.9×108t，占可探明石油资源量的49.8%，其中重油31.1×108t，低渗透和特低渗透石油184.8×108t。二、延长组低渗透油藏地质研究现状低渗透油藏在中国石化油田开发中的地位越来越突出，主要表现在:①新增探明储量中低渗透油藏储量占较大比例。1995-2003年平均年新增探明低渗透油藏石油地质储量占年新增总探明石油地质储量的20%，其中2003年达到29%。②低渗透油藏的原油产量比例越来越高。中国石化1995年低渗透油藏原油产量比例为9.6%,2003年上升到13.8%。③低渗透油藏开发潜力大。截至2003年，中国石化累积动用低渗透油藏的石油地质储量和剩余可采储量分别占中国石化石油地质储量和剩余可采储量的15.6%和20%。二、延长组低渗透油藏地质研究现状2.低渗透油气储量状况截至2003年底，中国累计探明低渗透油和稠油等低品位石油地质储量约120×108t，占总探明石油地质储量的50.9%，其中低渗透储量为72.3×108t，重稠油储量为46.7×108t，主要分布于松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等盆地。特别是在鄂尔多斯盆地，已发现的油气田除侏罗系外，主力油层三叠系延长组以及主力气层石炭系和二叠系儿乎均为低渗透、特低渗透乃至超低渗透(渗透率1.0md)储层，是我国最典型的低渗透含油气盆地。二、延长组低渗透油藏地质研究现状2.低渗透油气储量状况3.研究现状二、延长组低渗透油藏地质研究现状（1）成岩作用及储层研究方面：①黄思静等（2003）以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例，进行了大气水在碎屑岩次生孔隙形成中的作用研究；②张金亮等（2004）研究了安塞油田长2油层成岩作用及其对储层物性的影响问题；③王建民（2006）进行了陕北顺宁油田长21低渗透砂岩储层综合分类评价研究；④郭艳琴等（2007）研究了安塞油田长2、长3浅油层成岩作用及孔隙结构特征；⑤黄思静等（2007）以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例，研究了胶结作用在深埋藏砂岩孔隙保存中的意义；⑥赵靖舟等（2007）以鄂尔多斯盆地为例，研究低渗透储层的分类与评价标准问题；⑦王瑞飞等（2008）对鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征进行研究。大气水成岩作用和大气水埋藏成岩作用越来越受到人们的重视；低渗储层的分类评价标准更趋合理。二、延长组低渗透油藏地质研究现状3.研究现状（2）油藏特征及油气富集规律研究方面：①杨新生等（2000）探讨了鄂尔多斯盆地陕北地区三叠系延长组油气富集规律；②李一伟等（2001）对安塞浅层油藏（长2、长3油藏）的富集规律进行了研究；③刘建平等（2001）对杨米涧地区的储层特征及成藏条件进行了分析；④韩永林等（2001）鄂对尔多斯盆地三叠系延长组油田成藏地质特征及油藏类型进行了研究；⑤赵文智等（2003）分析了鄂尔多斯盆地基底断裂在上三叠统延长组石油聚集中的控制作用；⑥洪德明等（2003）进行了化子坪长2储层及油藏控制因素分析⑦王道富等（2003）主编的《鄂尔多斯盆地低渗透油气田开发技术》出版；⑧程启贵等（2008）对特低渗透砂岩油藏水平井井网形式进行了研究；⑨席胜利等（2004）研究了鄂尔多斯盆地中生界石油运移特征分析；⑩赵继勇等（2005）进行了靖安油田大路沟一区综合治理的研究；李健等（2007）进行了安塞油田补偿成藏现象探讨；杨华等（2007）对鄂尔多斯盆地三叠系延长组低渗透岩性油藏主控因素及其分布规律进行了分析。该区延长组油藏以岩性油藏主，构造对油藏的控制作用不明显。湖泊三角洲复合砂体为有利的储集体，后期建设性成岩作用及构造作用改善了低渗透储层的物性。○11○12三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路1.研究思路地层对比划分流动单元研究沉积微相精细研究微构造研究动态监测资料测井资料建立低渗透油藏储层三维地质模型地质资料生产动态资料储层综合研究油藏特征研究低渗透油藏地质精细研究总体技术路线图三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路1.研究思路前人研究成果岩心、岩屑资料区域地质背景确定地层序列选定分层用测井曲线进行层序划分绘制层序连井剖面剔除异常点调整层序界面生成分层数据地层划分与对比的技术路线图三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路1.研究思路单井微相分析仅有测井资料井微相分析有取心、岩屑、测井资料井微相分析砂体平面分布图微相平面展布研究及特征分析连井剖面相研究多井组合平面地震相区域沉积背景沉积相类型现代沉积理论微相类型及理论特征工区标准微相模式工区沉积微相知识库地质信息库分析化验库测井信息库前人研究成果沉积微相精细研究的技术路线图2.储层建模三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路国外地质模型的研究进展1）初步认识阶段(20世纪70年代以前)由于受勘探开发技术(特别是钻井、测井、地震技术)的限制，可利用的数据较少，因此所建立的地质变量空间分布的确定模型是不现实的，对地下储层的面貌只能作很简单的推测。2）认识快速发展阶段(20世纪70～80年代)这一阶段，对于地质模型及其模拟的认识有大幅度提高，主要表现在以下几个方面:静态(确定)地质模型认识与研究；模型的结构性认识与研究；预测地质模型认识与研究；流动单元的认识与研究。3)认识成熟阶段(20世纪90年代至今)对地质建模认识的成熟，不仅表现在实践上，而且表现在理论与研究方法上。主要有以下几个方面：地质模型认识的系统化；高分辨率层序地层学兴起；地质建模方法的逐步完善；裂缝分析方法的不断改进；流动单元的不断完善；随机模拟软件的迅速发展。2.储层建模三、延长组低渗透油藏地质精细研究思路国内地质模型的研究进展对地质模型建立的研究，国内起步较晚，直到20世纪90年代初期才开始。在跟踪国外研究的同时，逐步探索并形成了适合于我国陆相储层的随机建模体系。裘怿楠教授在这方面作过许多工作（《储层地质模型》，1991）。文健、裘怿楠（1994）论述了随机建模及其应用的必要性。