李兴娟,姜应兵,丁立明
(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院,乌鲁木齐 830011)
AD4单元位于塔河油田西部TH12518断裂和AD10断裂加持区,上奥陶统良里塔格组尖灭线自西向东贯穿单元中部。区域发育水系与多组次级断裂,属于典型的“构造+断裂+水系”复合岩溶背景。AD4单元由于受多因素控制,前期能量特征差异大,整体连通状况复杂。在TH12545井酸压投产后,高产井相继见水,单元流场发生变化,东部强底水向西南部侵入,单元含水率大幅度升高，产量递减急速加剧。前期由于受到地震资料精度限制，对单元断裂特征识别精度较低，缺乏对单元岩溶规律和连通关联体的认识；
对部分高产井进行堵水和调流道作业，短时间内有效，很快底水再次突破，单元流场更加复杂。目前国内外对缝洞型油藏流场变化和缝洞型储层连通和渗流规律研究不清，单元产量受底水侵入影响较大[1]。因此，从地质研究入手，通过古构造恢复，分析岩溶发育期次，明确岩溶发育规律，厘清缝洞空间结构分布，分析油藏地下连通状况,划分相关连通关联体，结合单元井见水顺序和地层能量变化特征，动静结合研究井间连通性[2],进一步明确底水来源和水侵路径,对单元稳油控水措施的实施乃至油田的可持续开发至关重要[3]。
AD4单元储量丰富,属典型的缝洞型油藏，位于浅覆盖区，上奥陶统储层较薄，储层受多期岩溶作用影响，油水关系复杂。开发阶段初期多为无水生产,后随着多井投产,导致井区能量下降,单元含水率略有上升,最高达到11.17%。TH12545通过酸压改造后,形成的人工裂缝打通了地下流场关键节点[4],单元流场明显变化,其南部井相继含水上升,单元西部TH12507井组、AD4井组能量趋于平衡,多井压力趋于一致，如图1所示。至今,单元东部含水上升明显,底水上升,边水锥进,含水升至57%，单元产量极速递减。
图1 TH12545投产前后地层流压变化对比图Fig 1 Comparison diagram of laminar flow change before and after TH12545 was put into production
2.1 古构造恢复
图2 加里东中期Ⅲ幕古构造图Fig.2 The paleostructure of Middle Caledonian Ⅲ curtain
图3 海西早期古构造图Fig.3 The paleostructure of early Hercynian
图4 TH12508邻井地震剖面图Fig.4 The seismic profile of offset well TH12508
2.2 能量变化特征
单元北东部TH12508井一直带水生产,南部AD4井，TH12523井等有一定的无水期,TH12545投产后,TH12508含水落零,南部AD4，TH12523，TH12510，TH12556和TH12511井相继水淹,见水顺序整体自北向南，如图5所示。从井组能量变化上看TH12507CH井在TH12545井投产后压力由70.1 MPa降至62.8 MPa,南部井组整体压力升高,和TH12507CH井、TH12508井压力基本一致。地层压力的变化,一定程度反映了连通关系的变化[14],单元东部由于底水锥进,整体能量平衡。根据缝洞油藏油水流动规律[15],考虑能量势能差,推测单元底水来源于单元北东TH12507井组。
图5 AD4单元见水顺序图Fig.5 The diagram of water invasion sequence in AD4 area
缝洞型油藏成因复杂，岩溶要素多，储集体空间结构组合方式多样，油藏非均质性较强，井间连通性研究难度较大[16]。该文从静态上对单元岩溶发育规律进行分析,识别静态关联体,结合动态分析方法研究井间连通性[17],并通过水驱特征研究,识别单元水驱路径。
3.1 井组划分
图6 AD4单元楔形断溶体模式示意图Fig.6 Schematic diagram of wedge fault solution mode in AD4 area
图7 AD4单元关联体划分图Fig.7 The division diagram of the associated well group in AD4 area
3.2 关联体间靠北东向隐伏断裂连通,水体自北向南
图8 AD4单元断裂剖面特征Fig.8 The fracture profile feature in AD4 area
图9 AD4单元最大正+负曲率Fig.9 The maximum positive and negative curvature in AD4 area
3.3 关联体内沿平行状北西次级断裂,向北西、南东水侵
单元受TH12518和AD21断裂影响,在2个方向地应力作用下[18-20],夹持区似平行的北西向次级断裂高密度发育,这种类型断层具有一定拉张性质,形成规模破碎带,断裂发育程度是碳酸盐岩储层的主控因素之一[21],同时给水侵提供了一定的通道。TH12545酸压后,水体向南西泄水,压差逐步减小,地层压力逐步统一,在这个过程中,首先见水非隐伏断裂上AD4井,而是与北东向相交的北西向断裂的TH12523和TH12530井,且两口井位于北东向隐伏断裂的两侧,这两口井离上水源头最近,但无直接连通路径。同时结合水侵量及分水率计算,北东向断裂AD4阶段水侵量为22.3×108t,北西向次级断裂上TH12523和TH12511井阶段水侵量分别为2.39×108t和2.24×108t,因此判断单元北东向隐伏段为主要水侵路径,北西向断裂为次要水侵路径。同时,在关联体间,TH12507CH井大泵排液,TH12545和TH12523含水下降,AD4和TH12510，TH12556H压力变化一致,可进一步证实水体通过北东向隐伏断裂将单元4个关联体连通,水体自北向南大规模水侵同时沿北西向断裂向北西、南东方向水侵，如图10所示。
图10 AD4单元水侵路径图Fig.10 The diagram of water invasion paths in AD4 area
1)AD4单元在TH12545投产后,单元流场变化,能量系统逐渐平衡,单元含水上升,底水自北东向南西方向水侵。
2)从古岩溶角度,在加里东中期Ⅲ幕和海西早期,在单元北东发育沟谷和深切河道,为底水提供了一定的能量基础,结合动态验证,北东的TH12545和TH12508井间为单元底水来源区。
3)结合水系和断裂匹配性分析,单元发育楔形断溶体特征,通过岩溶规律认识和动静态分析,认为单元从北向南可划分为4个连通关联体。
