安棚油田特低渗储层研究及开发对策

论文摘要

安棚油田位于河南省泌阳凹陷的中南部,储层胶结致密,属于特低孔隙度和特低渗透率储层。论文研究了安棚油田特低孔特低渗储层特征,提出了相应的开发技术。安棚油田油藏埋深 2800～3100m,储层属扇三角洲相沉积,发育 5 种微相类型。储层岩性主要为粗-细砂岩和含砾砂岩,储层孔隙度 5-6%,渗透率 1-2×10-3μm2,主要流动孔隙半径较小,分布在 0.47～1.06μm 之间,储层快速堆积,颗粒大小混杂,分选差,成份成熟度和结构成熟度低,是导致砂岩低渗的关键条件。论文对储层中的 2 裂缝进行了深入研究。储层中天然裂缝较发育,采用先进的定向取心和成像测井等天然裂缝识别技术定量确定裂缝组系产状,裂缝走向玫瑰花图反映裂缝的走向为 90～110°,裂缝以高角度或垂直裂缝为主,裂缝间距以 2～3cm 为主,裂缝性质为张性破裂和剪切破裂缝,裂缝成因类型是与区域拉张应力有关的区域性裂缝;地层中裂缝长度分布于 4～30cm 之间,裂缝宽度绝大多数在 1000μm 以下,裂缝平均密度为 0.7 条/m,裂缝孔隙度为 0.2-0.3%。文章分析了安棚油田储层中裂缝的破裂期次。通过对裂缝充填物-次生方解石进行稳定同位素测定,对储层岩石进行声发射实验,确定了储层岩石的破裂期次,研究得到安棚油田储层的天然破裂期次有四期,第二期是主要的破裂期。分析了影响裂缝发育程度的两个方面因素:一为区域构造应力场强度,二为储层岩石的力学性质及厚度,并建立了用于裂缝预测的储层厚度与裂缝间距的相关关系。通过安棚油田储层沉积体系分析表明,安棚鼻状构造的雏形是由地层沉降幅度的差异及扇三角洲相砂泥岩差异压实共同作用形成的, 鼻状构造的形成对裂缝具有积极的改造作用。编绘出了各油组的主应力和主曲率分布图,对各油组的裂缝分布进行了综合预测和评价。安棚油田油气藏类型复杂,有普通黑油油藏、挥发油藏和凝析气藏等。安棚油田为特低渗透油田,油井自然产能低,为了确定有效储层的分布,论文提出综合应用 Hobson 法、产能法、浮力法等得到包含不同流体储层的下限标准,确定了油层和凝析气层有效压裂的物性下限值,为压裂层位的选取和特低渗油气田的有效开发提供了科学依据。最后,针对泌阳凹陷安棚油气藏特低孔特低渗、单井自然产能低（1.5t/d）的特点,以裂缝识别及裂缝分布研究为基础,地应力场特征分析表明人工裂缝方向与最大主应力方向一致,为了提高水驱采收率,提出了相应的开发技术对策,优选裂缝性特低渗油藏的注采井网,低渗透油田由于渗流阻力大,要求井距较小,采油井和注水井连线与裂缝走向呈45°方向部井,延缓方向性水窜及水淹时间。论文还提出开发安棚油田的主要改造措施,包括进行水力压裂、高压增注等,以改善注水开发效果。通过压裂,安棚油田单井日产油从 1.5t 提高到 14.2t,因此,压裂是保证特低渗油田的有效开发的主要措施。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 选题目的和意义
• 1.2 低渗透油气田开发研究发展趋势
• 1.3 研究思路、关键技术及难点
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 技术难点
• 1.4 研究内容与工作量
• 1.5 主要成果与创新点
• 2 安棚油田地质特征
• 2.1 地层发育特征
• 2.2 构造特征
• 2.3 沉积特征
• 2.4 储层岩石学特征
• 2.5 储层物性
• 2.6 储层非均质性
• 2.7 储层类型
• 2.8 油气藏特征
• 3 储层成岩作用
• 3.1 主要成岩作用类型及特征
• 3.2 储层成岩阶段划分及成岩演化序列
• 3.2.1 成岩阶段的划分
• 3.2.2 成岩演化序列
• 3.3 砂岩储层的孔隙演化
• 4 储层孔隙结构特征
• 4.1 孔隙及喉道
• 4.2 孔隙组合类型
• 4.3 储层孔隙结构特征
• 4.4 储层孔隙结构评价
• 4.5 影响孔隙结构的地质因素
• 5 储层裂缝分布研究
• 5.1 储层裂缝特征研究
• 5.1.1 裂缝特征描述
• 5.2 裂缝成因及形成期次
• 5.2.1 裂缝成因类型
• 5.2.2 安棚鼻状构造成因分析及其与裂缝形成的关系
• 5.3 控制裂缝发育的因素
• 5.4 裂缝在纵向上分布特征
• 5.4.1 双侧向测井法识别裂缝
• 5.4.2 弹性模量比值法识别裂缝
• 5.4.3 单井裂缝发育层段的综合识别原则
• 5.5 储层裂缝平面分布评价
• 5.5.1 构造滤波分析预测裂缝发育带
• 5.5.2 屈曲薄板应力场反演预测裂缝发育带
• 5.5.3 主曲率法预测裂缝发育带
• 5.5.4 裂缝相对发育带综合预测
• 5.6 现今应力场特征研究
• 5.6.1 现今地应力的构成
• 5.6.2 现今应力场方向确定
• 5.6.3 地应力计算方法及成果分析
• 6 储层综合评价及分布特征
• 6.1 特低渗油气层有效压裂下限值的确定
• 6.1.1 储层下限参数确定
• 6.1.2 压裂后产层下限研究
• 6.1.3 测井下限标准的确定
• 6.2 储层划分及评价
• 6.2.1 储层划分
• 6.2.2 有效储层的分布评价
• 7 安棚特低渗油藏开发可行性研究及技术对策
• 7.1 优选部署开发井位
• 7.2 压裂增产研究
• 7.2.1 压前地层评估
• 7.2.2 压裂层位选择
• 7.2.3 射孔与裂缝方位
• 7.3 安棚油田注水开发技术
• 7.3.1 注水开发必要性
• 7.3.2 注水开发可行性
• 7.4 开发井网井距的选择
• 7.4.1 裂缝对开发井网部署的影响分析
• 7.4.2 合理注采井网井距的确定
• 7.4.3 井排方向及纵横井距的选择
• 7.5 开发工艺技术要求
• 8 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表论文情况