油田開(kāi)發(fā)中流體滲流機(jī)理模擬及剩余油分布研究——以大慶薩爾圖油田北部為例.pdf

1、北二西開(kāi)發(fā)區(qū)位于大慶薩爾圖油田北部背斜構(gòu)造西部，構(gòu)造較為平緩，地層傾角1°～3°。該區(qū)共發(fā)育大小斷層18條，均屬正斷層，走向?yàn)楸北蔽飨?，斷層密封性較好。北二西油層屬于河流-三角洲相沉積，油層埋深870-1200m左右，砂泥質(zhì)交互分布。該區(qū)單砂層劃分為10種沉積類(lèi)型，共發(fā)育8個(gè)油層組、34個(gè)砂體組、114個(gè)沉積單元。本文通過(guò)對(duì)北二區(qū)油層地質(zhì)特征、地應(yīng)力分布及擾動(dòng)特征、油層流-固耦合滲流機(jī)理模擬、剩余油分布與應(yīng)力擾動(dòng)關(guān)系、注采井網(wǎng)調(diào)整部署的

2、研究，獲得如下認(rèn)識(shí)及成果：
　　 根據(jù)對(duì)注水條件下油層地應(yīng)力分布及擾動(dòng)特征的觀(guān)測(cè)試驗(yàn)，及對(duì)油田注水開(kāi)發(fā)中后期油層地應(yīng)力與流體壓力耦合效應(yīng)研究，建立了油層巖石流-固耦合滲流數(shù)學(xué)模型，給出了流-固耦合滲流模型的數(shù)值方法，為探討油層巖石微裂縫的形成與分布模擬的理論及方法提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 流-固耦合應(yīng)力場(chǎng)模擬結(jié)果顯示，油層開(kāi)發(fā)之前，薩Ⅱ7-8油層主應(yīng)力值變化較小(最大主應(yīng)力值介于-21.0～-20.0Mpa；最小主應(yīng)力值介

3、于-4～-5.0MPa)，但在斷層重疊處最小應(yīng)力值變化急劇，且出現(xiàn)多個(gè)極大值或極小值；油層開(kāi)發(fā)中后期，除在斷層密集區(qū)外，主應(yīng)力值擾動(dòng)增大(最大主應(yīng)力值介于-25.0～-24.0Mpa之間；最小主應(yīng)力值介于-19.0～-18.0MPa)。在斷層帶內(nèi)，最小主應(yīng)力值有明顯的增大，出現(xiàn)一些極大值，同樣在斷層密集區(qū)內(nèi)，變化急劇。
　　 流-固耦合流體(油和水)運(yùn)移勢(shì)模擬結(jié)果顯示，油田開(kāi)發(fā)中后期，研究區(qū)薩Ⅱ7-8油層流體(油和水)運(yùn)移勢(shì)高值

4、區(qū)主要分布在B2-3-35、B2-D4-429、B2-D5-426、B1-D1-26井的以西地區(qū)；其低值區(qū)則主要分布在上B2-3-35、B2-D4-429、B2-D5-426、B2-D1-24井的以東地區(qū)，其它地區(qū)流體(油和水)運(yùn)移勢(shì)值變化不大。在高勢(shì)能分布區(qū)的西北部，存在三個(gè)明顯的勢(shì)能低值區(qū)，而在低勢(shì)能區(qū)也分布有局部高勢(shì)能區(qū)，低勢(shì)能區(qū)大都呈閉合狀分布，剩余油富集區(qū)主要分布在勢(shì)能低值閉合區(qū)。
　　 油層裂縫的模擬結(jié)果顯示，油田開(kāi)

5、發(fā)中后期，研究區(qū)薩Ⅱ7-8油層普遍發(fā)育有張裂縫，一般呈北東-南西向，產(chǎn)狀穩(wěn)定，只有局部發(fā)育著剪裂縫。研究區(qū)裂縫指數(shù)變化較大，在研究區(qū)東、西兩側(cè)分別存在著一個(gè)大范圍的高裂縫指數(shù)(大于7.5)區(qū)。除東、西兩側(cè)的高裂縫指數(shù)區(qū)外，大面積分布的是中等裂縫指數(shù)(3.0～4.0)區(qū)，包括從南側(cè)的邊界到北側(cè)邊界的大面積區(qū)域。
　　 應(yīng)力擾動(dòng)與流體運(yùn)移二者關(guān)系研究表明，應(yīng)力對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是應(yīng)力直接作用于巖石孔隙中的流體上，

6、一般情況是構(gòu)造應(yīng)力越大，流體運(yùn)移的勢(shì)能值越大。二是應(yīng)力作用于油層巖石的骨架上，使其產(chǎn)生彈性變形、塑性流動(dòng)和脆性破裂，這些構(gòu)造變動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響巖石的物性和導(dǎo)水能力，從而影響流體的運(yùn)移，在高應(yīng)力作用區(qū)，由于應(yīng)力作用于油層巖石骨架上，使巖石受到壓縮，從而導(dǎo)致巖石孔隙度變小，導(dǎo)水系數(shù)變低；而在低應(yīng)力作用區(qū)，導(dǎo)水系數(shù)相對(duì)增大。
　　 根據(jù)精細(xì)地質(zhì)研究結(jié)果，分析了油層剩余油潛力、成因類(lèi)型及與不同沉積類(lèi)型儲(chǔ)層的關(guān)系。應(yīng)力擾動(dòng)與剩余油分布二者

7、關(guān)系研究表明，應(yīng)力低值區(qū)即為剩余油分布區(qū)。在薩北油田北二西區(qū)薩Ⅱ7-8油層擾動(dòng)應(yīng)力比較低的B1-D1-21、B2-6-420、B2-5-14和B2-4-122井西部、B2-4-122井的東部以及B2-4-126井北部的槽型地區(qū)為受應(yīng)力直接影響的剩余油分布區(qū)；此外，在裂縫指數(shù)分布較小地區(qū)，剩余油也相對(duì)富集。但也有個(gè)別異常地區(qū)，這些地區(qū)裂縫指數(shù)較小，但卻是高含水區(qū)，這表明裂縫對(duì)剩余油分布的影響效應(yīng)，不僅與裂縫的發(fā)育密度有關(guān)，而且也與裂縫發(fā)育