【正文】 to the normal pressure and temperature and the nature of the crude oil reservoir system。 通過(guò)這些方面的研究進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了低滲透油藏地質(zhì)、滲流機(jī)理等特征，對(duì)類(lèi)似的儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。低滲透油氣藏最早是于 1871 年在發(fā)現(xiàn)美國(guó)勃萊德福油田開(kāi)始提出的，油井初期日產(chǎn)原油 27t。此后，在松遼盆地、北部灣盆地、陜甘寧盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等都相繼發(fā)現(xiàn)了一些低滲透油田，但都影響不大。從此低滲透才引起了國(guó)內(nèi)外地質(zhì)界的廣泛注意。后來(lái)我國(guó)又相繼在遼河、大港、勝利等地區(qū) 發(fā)現(xiàn)了各種類(lèi)型的低滲透油藏，從而揭開(kāi)了大規(guī)?？碧介_(kāi)發(fā)低滲透油田的序幕。低滲透油氣藏的發(fā)現(xiàn)不僅為我國(guó)提供后備油氣儲(chǔ)量提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，有著重要的經(jīng)濟(jì)和政治意義，同時(shí)也豐富和擴(kuò)展了石油地質(zhì)理論的內(nèi)涵。 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 低滲透油藏開(kāi)發(fā)難點(diǎn)： （ 1）油層孔喉細(xì)小、比表面積大、滲透率低 低滲透油層以小 — 微孔隙和細(xì) — 微細(xì)喉道為主 ,平均孔隙直徑為 26~43μ m,喉道半徑中值 ~ m,比表面積 2~20 m2/g。 （ 2）滲透規(guī)律不遵循達(dá)西定律，具有啟動(dòng)壓力梯度 低滲透儲(chǔ)層由于孔喉細(xì)小、比表面積和原油邊界層厚度大、賈敏效應(yīng)和表面分子力作用強(qiáng)烈 ,其滲流規(guī)律不遵循達(dá)西定律 ,具有非達(dá)西型滲流特征。 （ 3）彈 性能量小，利用天然能量方式開(kāi)采其壓力和產(chǎn)量下降快 低滲透油田由于儲(chǔ)層連通性差、滲流阻力大 ,一般邊、底水都不活躍 ,彈性能量很小。故開(kāi)發(fā)方案必須考慮地應(yīng)力的作用和影響。當(dāng)含水達(dá)到 50%~60%時(shí) ,無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)最低 ,只有 左右 ,無(wú)因次采油指數(shù)更低 ,只有 左右。 （ 6）裂縫性低滲透砂巖油田沿裂縫方向油井水竄、水淹嚴(yán)重 我國(guó)帶裂縫的砂巖油田其基質(zhì)巖塊絕大多數(shù)都是低滲透油層 ,構(gòu)成裂縫性低滲透砂巖油田。海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 由于低滲透油田的客觀地質(zhì)特點(diǎn) (主要是生產(chǎn)能力低 ),造成了開(kāi)發(fā)過(guò)程中的諸多突出矛盾。在這一 對(duì)矛盾中 ,技術(shù)措施又是矛盾的主要方面。 我們認(rèn)為 ,需要以辯證的思想方法和觀點(diǎn)來(lái)分析、認(rèn)識(shí)這種矛盾 ,以開(kāi)拓、進(jìn)取的精神去處理、解決這個(gè)矛盾。如果投入的技術(shù)、資金適當(dāng)增加 ,能夠適應(yīng)低滲透油田的基本要求 ,則可以提高油井產(chǎn)量 ,加快資金回收速度 ,提高原油最終采收率 ,增加總的產(chǎn)出值 ,這樣可以相對(duì)地改善低滲透油 田開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。只有這樣 ,才能使更多的低滲透油田“活”起來(lái) ,使低滲透油田開(kāi)發(fā)的效果和效益日益改善和提高。 （ 2）發(fā)展趨勢(shì) ○ 1 雖然貝爾凹陷已經(jīng)具有一定的勘探規(guī)模，但是仍主要集中在南屯組至興安嶺群之間， 雖然在海拉爾內(nèi)部同樣發(fā)現(xiàn)了一定的工業(yè)油氣流，但是成功率較小，分布的面積有限；并且對(duì)于認(rèn)知潛山幕的地層狀態(tài)，斷裂發(fā)育，油氣儲(chǔ)集的空間和形式以及油氣的來(lái)源等等都存在一定的難度，所以，低滲透的研究已經(jīng)是一個(gè)不可回避的問(wèn)題； ○ 2 貝爾凹陷布海拉爾油田總體上構(gòu)造比較復(fù)雜，油氣藏類(lèi)型尚不明確。 （ 3）研究思路 在充分利用研究區(qū)現(xiàn)有油氣生、儲(chǔ)、蓋各種地質(zhì)、地化和分析測(cè)試資料的基礎(chǔ)上，對(duì)海拉爾油田的油田概況，地質(zhì)特征進(jìn)行研究分析對(duì)比，從而得到符合油田實(shí)際環(huán)境的開(kāi)發(fā)方案。 圖 貝爾凹陷地理位置 油田的地貌特征 由圖 可以看出，興安嶺群沉積之前，貝爾地區(qū)高低不平，總體趨勢(shì)為四周高中部低的沉積盆地，但盆地中部仍存在湖心島或洼中高地，巖溶高地和巖溶斜坡主要分布在蘇乃諾爾構(gòu)造帶、呼和諾仁構(gòu)造帶及貝爾東部和南部地區(qū)。對(duì)比興安嶺群沉積之前古地貌和現(xiàn)今基巖頂面（ T5）構(gòu)造圖（見(jiàn)圖 ）可以看出，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用使二者存在一定差異，這種差異表現(xiàn)為三種情況 [1]： （ 1）古低今高區(qū)，如貝 30 及其以北區(qū)域，在古地貌圖上表現(xiàn)為地勢(shì) 較低的低凸起，而現(xiàn)今古構(gòu)造圖相對(duì)較高； （ 2）古高今低區(qū)，如貝 25 井區(qū)，在古地貌圖上地勢(shì)相對(duì)較高，但現(xiàn)今構(gòu)造上相對(duì)較低； （ 3）古今均高。油氣主要集中在中期潛山帶，且與長(zhǎng)期繼承性活動(dòng)的斷裂有關(guān)，其油氣藏類(lèi)型主要為潛山內(nèi)部裂縫帶油氣藏，見(jiàn)少量的斷裂破碎帶和頂部基巖風(fēng)化殼油氣藏。 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 圖 油田現(xiàn)有油井分布圖 油田油氣藏組合 貝爾凹陷在平面上可以劃分 3 個(gè)生油氣區(qū)：包爾陶勒蓋生油氣區(qū)（西北洼陷）、敖腦海生油氣區(qū)（中部洼陷）和代黑呼都生油氣區(qū)（東南洼陷）。在剖面上，貝爾凹陷各主要沉積地層構(gòu)成了 3 個(gè)良好的生、儲(chǔ)、蓋組合，形成了中部、上部和下部 3 個(gè)成藏系統(tǒng)。按生油巖與儲(chǔ)集層和蓋層間的空間關(guān)系，劃分出自生自?xún)?chǔ)型成藏組合和它生它儲(chǔ)型成藏組合。其中南屯組湖相三角洲發(fā)育，暗色泥巖與三角洲砂體頻繁互層；大一段湖相暗色泥巖更為發(fā)育，濁積砂巖與暗色泥巖間呈互層。銅缽廟組以粗粒沉積為 主，若其中暗色湖泥發(fā)育，則同樣是有利的自生自?xún)?chǔ)型成藏組合； （ 2）它生它儲(chǔ)型成藏組合：拋開(kāi)層系界線(xiàn)，貝爾凹陷發(fā)育了多套下生上儲(chǔ)、上生下儲(chǔ)等成藏組合。由于貝爾凹陷發(fā)育多套生儲(chǔ)蓋層組合，運(yùn)移條件較復(fù)雜，形成了多樣式的油氣成藏組合。拉張斷裂是貝爾凹陷形成的主控因素，差異升降和風(fēng)化剝蝕為新生古儲(chǔ)型油氣成藏組合奠定了基礎(chǔ)。白堊系主力生油層（南屯組和大一段）下伏的布達(dá)特群（侏羅系）和古生界地層風(fēng)化殼通常與活動(dòng)斷裂相鄰，構(gòu)造高部位的殘余斷塊十分有利于潛山基底型油藏的形成。從油氣顯示的活躍程度看，南屯組二段和大磨拐河組的油氣顯示頻率居各層段之首，其中在貝爾凹陷 301 區(qū)塊試獲工業(yè)油流 [2]。但這里值得重視的是：北西向的傳遞帶產(chǎn)生的構(gòu)造型式和圈閉要比斷陷其它部位更集中、規(guī)模更 大，并且可以產(chǎn)生異常的構(gòu)造型式，例如小斷層傾斜方向的變化以及斷層方向或強(qiáng)度的變化均可在傳遞帶中發(fā)生。烏爾遜斷陷中的巴彥塔拉傳遞帶目前已有數(shù)口鉆井獲得油氣流和少量油氣流，展現(xiàn)了良好的勘探前景。巖石尚為發(fā)生變質(zhì)，但普遍遭受熱流體的低溫?zé)嵋何g變作用。 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 表 31 海拉爾孔隙類(lèi)型劃分及孔隙特征 孔隙類(lèi)型 孔隙特征 裂縫 — 孔洞孔隙 溶蝕，溶解串珠狀裂縫 孔洞，邊部殘留鐵邊云石脈 裂縫孔隙 切穿碎屑顆粒的裂縫，縫壁垂直 溶 蝕 孔 隙 溶蝕粒間孔隙 粒間遭受溶蝕后形成的孔隙 溶蝕粒內(nèi)孔隙 碎屑顆粒及巖屑內(nèi)部被溶解后形成的孔隙 溶蝕填隙物內(nèi)孔隙 填系物被溶解形成的孔隙 溶解裂縫孔隙 流體沿巖石裂縫滲流，縫面兩側(cè)巖石有微溶現(xiàn)象 孔隙結(jié)構(gòu)特征 表 32 孔隙類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn) 級(jí)別 32(10 )Km?? ? ?%? ? ?Rd m? ? ?1rm? 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 差（ IIIB） 差（ IIIA） 中（ IIB） 中（ IIA） 好（ I） 315956 級(jí)別 ? ?Ru m? Sp Smax（ %） Pd（ Mpa） 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 差（ IIIB） . 差（ IIIA） 中（ IIB） 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 依照表中孔隙類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn) [3]，對(duì)研究區(qū)各層系的孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型分析如下：海拉爾巖石孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)，主要分布在貝 12 井、貝 14 井、貝 15 井和霍 1井。壓汞曲線(xiàn)的平臺(tái)位于中部，平緩段較長(zhǎng)，較傾斜，說(shuō)明喉道半徑一般，喉道的分布集中，分選較好。 Ⅲ類(lèi)孔隙結(jié)構(gòu) 分布于貝 15 井 和霍 3 井 ，從壓汞曲線(xiàn)來(lái)看，平臺(tái)位于右上部，傾斜大，延長(zhǎng)短，表明喉道的分布不集中，分選不好，喉道半徑小。主要巖性為凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)泥巖。 從總體上看，海拉爾的孔隙度的最大值為 ％，最小值 ％，平均 ％；滲透率的最大值為 103 2m? ，最小值 0 103 2m? ，平均 10 3 2m? 。蘇德?tīng)柼氐貐^(qū)孔隙度的 最大值為 ％，最小值 ％，平均 ％，主要集中在 0～ 5％，約占整體的 ％；滲海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 透率的最大值為 10，最小值 0 103 2m? ，平均 103 2m? ，主要集中在小于 1 10 3 2m? 范圍內(nèi)，約占整體的 ％。 而且孔 隙度高的地方，滲透率也相應(yīng)的高；反之孔隙度低的地方，滲透率也相應(yīng)的低。但在裂縫的發(fā)育帶，其相關(guān)性（即斜率）要比裂縫不發(fā)育帶要大。地面原油密度為 3gcm 3gcm ； （ 2）粘度小。膠質(zhì)含量平均在 %，瀝青質(zhì)含均在 %； （ 4）含蠟量高。 油藏類(lèi)型 按照貝爾凹陷海拉爾群潛山油氣藏在潛山中的分布位置和儲(chǔ)集層類(lèi)型，可將其劃分為兩類(lèi)： 一類(lèi)為潛山頂部基巖風(fēng)化殼油氣藏。另一類(lèi)為潛山內(nèi)部裂縫或破碎帶油氣藏，這種油氣藏主要分布在潛山的內(nèi)部，儲(chǔ)集空間以裂縫為主，裂縫彼此構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，不具統(tǒng)一的油氣水界面，主要受斷裂控制。 油藏驅(qū) 動(dòng)類(lèi)型 所謂油藏的驅(qū)動(dòng)方式，就是指油藏在開(kāi)采過(guò)程中主要依靠哪一種能量來(lái)驅(qū)出油氣。原因有三點(diǎn)： （ 1）此類(lèi)油藏一般裂縫比較發(fā)育，主要滲流通道是裂縫； （ 2）由于裂縫呈網(wǎng)狀，井間層間溝通比較好； （ 3）相對(duì)層狀砂巖含油高度或油層厚度都要大得多，重力作用結(jié)果，水先占據(jù)油藏低部位或油層底部。為正常壓力油藏。 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 4 儲(chǔ)層滲流物性特征 儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性 表 41 巖石的潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)指標(biāo) 巖石的潤(rùn)濕性 巖石的潤(rùn)濕指數(shù) 強(qiáng)親水 1I?? 弱親水 0 ?? 強(qiáng)親油 1 ? ? ?? 弱親油 0I? ? ? 上表為巖石潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)指標(biāo)。 儲(chǔ)層巖石的敏感性 速敏、水敏、酸敏、堿敏和鹽敏，通稱(chēng) “ 五敏 ” 。 應(yīng)用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)貝 12 井儲(chǔ)層巖心進(jìn)行了速敏、酸敏、堿敏、鹽敏及應(yīng)力敏感的敏感性評(píng)價(jià)，并在儲(chǔ)層地質(zhì)特征和巖石學(xué)特征研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)貝 12井儲(chǔ)層的潛在損害因素進(jìn)行了分析。儲(chǔ)層巖心平均滲透率 ～ 10 3 2m? ，儲(chǔ)層總有效孔隙度平均在 ～ %。 （ 1）速敏分析 速敏性是指儲(chǔ)層的流體在流動(dòng)時(shí)流速?zèng)_刷作用引起滲透率下降的現(xiàn)象。 采用模擬地層水進(jìn)行水流速敏實(shí)驗(yàn)，改變水流速 度，測(cè)定滲透率變化值，利用公式進(jìn)行計(jì)算，其滲透率損害率公式計(jì)算為 : 1 m in11 100%wkwKKD K??? （ 41） 式中： D k1— 速敏性引起的滲透率損害率， %； K w1— 臨界流速前巖樣滲透率的最小值； K min— 臨界流速后巖樣滲透率的值。巖心進(jìn)行了速敏性評(píng)價(jià)，即測(cè)定在注入流速不斷增加的條件下，巖心滲透率的變化。流體泵最小流量可以精確到，最高壓力可達(dá) 30MPa，具有恒壓恒速的功能。其目的是了解粘土礦物膨脹、分散、運(yùn)移的過(guò)程及海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 最終使地層滲透率下降的程度。 表 43 水敏性評(píng)價(jià)指標(biāo) 水敏指數(shù) 水敏損害程度 I ? 無(wú)水敏 I ? 弱水敏 I ? 中等偏弱水敏 I ? 中 等偏強(qiáng)水敏 I ? 強(qiáng)水敏 Iw? 極強(qiáng)水敏 水敏性評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)上表 [6]。根據(jù)水敏性分析可得：水敏指數(shù) ，屬于強(qiáng)水敏。儲(chǔ)層的酸敏性與儲(chǔ)層中所含礦物有關(guān)。 表 44 酸敏性評(píng)價(jià)指標(biāo) 酸敏指數(shù)（ %） 酸敏傷害程度 I0a? 弱酸敏 0I 15a? 中等偏弱酸敏 15I 30a ? 中等偏強(qiáng)酸敏 30I 50a ? 強(qiáng)酸敏 50Ia 極強(qiáng)酸敏 對(duì)巖心進(jìn)行了酸敏性評(píng)價(jià)，所用酸液類(lèi)型為 12%的鹽酸，測(cè)定在反注酸前后的巖心滲透率變化。 （ 4）堿敏分析 堿敏性是指堿性流體進(jìn)入儲(chǔ)層，與儲(chǔ)層礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成反應(yīng) 物沉淀以及膠結(jié)物被溶解產(chǎn)生的碎屑微粒堵塞孔喉，導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透能力下降的現(xiàn)象。當(dāng)高 PH 值流體進(jìn)入油氣層后，將造成油氣層中粘土礦物和硅質(zhì)膠結(jié)的結(jié)構(gòu)破壞，溶解后形成大量微粒，造成孔喉堵塞。 堿敏指數(shù)計(jì)算公式為 : 海拉爾油田油藏開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) _畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 minI = wobwoKKK? （ 44） 式中： Ib — 堿敏指數(shù)； woK — 初始 KCL 鹽水測(cè)定的滲透率； minK — 系列堿液測(cè)定的滲透率。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)整 PH 值從 6— 13變化。 （ 5）鹽敏分析 鹽敏性是指地層在濃度遞減的系列鹽溶液中，由于粘土的水化膨脹而導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。 對(duì)巖心進(jìn)行了鹽敏性 評(píng)價(jià)，即在不斷減少地層水礦化度的情況下，巖心滲透率的變化。滲透率隨著礦化度的增加而減小則說(shuō)明其存在鹽敏性。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，首先逐漸增加圍壓至儲(chǔ)層最大上覆壓力測(cè)得升壓應(yīng)力敏感曲線(xiàn)，然后再逐漸降低圍壓至初始值得到降壓應(yīng)力敏感曲線(xiàn)。 J 函數(shù)數(shù)學(xué)模型 油藏開(kāi)發(fā)中需要毛管壓力曲線(xiàn)來(lái)估計(jì)油藏中流體初始的垂向飽和度分布。具有不同物性特征的巖心，得到毛管壓力曲線(xiàn)是不相同的，它在整個(gè)油藏范圍內(nèi)只能代表一點(diǎn)的性質(zhì)。