ZY油田经过多年的注水开发, 目前已经进入开发后期的高含水、高采出程度开发阶段, 不同开发单元水驱控制程度都保持较高的水平, 但由于该油田断裂系统复杂, 有必要对油田内断层封堵性进行定量评价, 进而能够更好地确定注采对应关系以及注入量, 实现更好的开发效果。
1 原始地层压力下定量评价断层封堵性
从断层封闭机理上讲, 大致有两种类型:一种是由于断层上下盘砂泥并置引起的封闭即岩性封闭型;另外一种是断裂由于泥岩涂抹造成断层岩具有很高的孔渗压力而封闭, 即断面封闭型。根据断层上下盘砂泥并置情况可以定性地判断断层的封闭性;根据断层泥岩涂抹情况可以定量地判断断层的封闭性。
对于ZB油田来说, 原始地层压力下, 即使断层两盘砂体对接, 但本区孔一段Ⅱ油组砂泥比主要分布区间在0.22-0.59, 断层封闭的概率大、不封闭的情况出现概率小。因此影响断层封闭性的主要因素是断面上泥质涂抹作用。
根据Lindsay等 (1993) 的研究, 泥岩涂抹系数指在断层活动过程中, 在挤压应力或重力的作用下, 塑性泥岩被粉碎成粘土, 在断层面形成一个糜棱岩化的泥岩隔层, 即形成泥岩涂抹层。泥岩涂抹层具有较强的封闭性。
泥岩涂抹程度与断层断距和断开泥岩的厚度有关。一般用“泥岩涂抹系数”描述泥岩涂抹程度 (Bouvier等, 1989;Jev等, 1993) :
fm——泥岩涂抹系数;
L——断层断距;
H——被断层断开地层厚度, m;
hi——被断层断开第i层泥岩岩层厚度, i=1, 2, …, n;
n——被断层断错的泥岩的层数。
Rm——被断层断开泥岩岩层厚度与地层厚度的比值。
一般地, 国内外把泥岩涂抹系数fm=2.0 作为泥岩涂抹层在空间上是否连续的判别标准:fm≥2.0, 不封闭;1.0
计算研究区断层泥质涂抹系数, 大部分为1.0 至2.0 之间, 为一般性封闭。这些断层在原始地层条件下是封闭的, 但在区块注水开发以后, 随着注水量的不断增加以及注水压力的提高, 这些断层是否存在活化的可能, 尤其在开发中后期, 对于剩余油的分布以及注采井网的调整具有主要意义。
2 注水开发油藏断层封闭性评价
由于储层黏土敏感性和注入水质的影响, 一般来说注入井压力会越来越高, 造成注采压力不平衡, 甚至于造成注水井附近断层活化。实际资料表明, 该油藏原始地层压力约17MPa, 注水井的井口压力约为15MPa, 在加上静水柱压力 (油藏中生1800m) , 油层部位注水压力可达33MPa, 远高于原始地层压力。
以F13 断层所处断块为例, 该断层断距30 米, 该断层两侧储层是对接关系, 注水开发前, 两口井改储层一个是油层一个是水层, 说明原始地层压力下该断层是封闭的。A井1979年投产初期, 自喷日产油20.7m3/d, 不含水, 1980年B井开始注水, 累计注水9x104m3, 一年之后, A井累计采油1.3x104t, 含水85%。从对应生产关系曲线观察, 两口井具有很好的联动性, 因此可以判断, 注水后该断层活化, 由封闭转变为不封闭。
注水开发实际资料表明, 随着注入量的增加, 注水后地层压力分布发生很大变化, 尤其是断层附近注水的情况会引起断层活化。对于断层两侧砂层对接, 同时泥质涂抹系数在1.0-2.0之间的断层, 要严格量化注水压力和注水量;同时加强现场对外溢量和压降的监测, 如果大于75%, 井组压降大于2MPa说明断层不可靠, 活化概率很大;对已发生断层活化迹象的区块, 要及时调整注采井网和注水井段, 达到有效注水, 改善开发效果。
3 结语
3.1 针对复杂断块油田的特点, 一定要动静态资料结合, 才能较好判定断层封闭性。
3.2 具有封闭性一般或较差断层的断块注水, 一定要注意合理的注水量和注水压力, 对于断层两盘砂岩对接的, 注水井尽量远离断层。
3.3 对于可以判定断层活化的断块, 要即使调整注采井网, 控制注水压力和注水量, 避免无效注水以及套变套损现象的发生。
摘要：本文概述了断层封闭性理论机理, 影响因素和评价方法, 重点论述了老油田注水开发过程中断层封堵性的作用, 以国内某油田孔一段为例, 详细说明了定量评价断层封堵性的计算方法和标准, 并对断层封堵性对油田注水开发的影响进行了评价。
关键词：断层封闭性,泥质涂抹,注水开发,断层活化,压力
参考文献
[1] 任森林, 刘琳等.断层封闭性研究方法[J].岩性油气藏, 2011, 23 (5) :101-105.
[2] 张新顺, 王建平等.断层封闭性研究方法评述[J].岩性油气藏, 2013, 25 (2) :123-128.