碳酸盐岩油藏的开发及提高采收率技术

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1、碳酸盐岩油藏的开发及提高采收率技术1前言碳酸盐岩油气田在世界油气田的分布中占有重要地位。据统计，全世界236个大型油田中，砂岩油藏占59％，碳酸盐油藏约占40%。碳酸盐岩油藏以灰岩和白云岩油藏为主，目前，世界上已有40多个国家和地区在近60个沉积盆地中找到了碳酸盐岩油气田，其原油产量约占世界原油总产量的65%，主要来自位于中东、墨西哥和加拿大等地的碳酸盐岩油藏，如：伊朗的阿兹马里灰岩油藏、墨西哥的孔洞型碳酸盐油藏、北海的白垩统油藏等。碳酸盐岩油气富集的类型，除大型隆起富集带、生物礁型富集带等以外，潜山也是一种重要的富集类型。潜山油气

2、田包括构造隆起潜山油气田、岩性潜山油气田和断块潜山油气田，我国的潜山油藏多属于断块潜山油气田。碳酸盐岩油气藏在储层结构和驱替机理上与砂岩油藏相比有一些本质的区别，在开发与开采方面也具有一系列特殊性。开发这类油藏的关键是搞清其地质特征，特别是裂缝和溶洞的发育情况及其对开采的影响。目前，胜利油田已找到了15个潜山油田，地质储量达1.53亿吨。碳酸盐岩潜山油藏成为重要的开发对象和原油生产的重要来源之一。针对这一情况，广泛调研了国内外碳酸盐岩油田的碳酸盐岩油藏的分类及特征、开发方式及开发经验、提高采收率技术的应用等方面的内容。通过对国内外有

3、关碳酸盐岩油田的文献和资料分析，并结合胜利油田碳酸盐岩油藏的类型和特点，对国内外部分油田（重点是碳酸盐岩潜山油藏）在开发与提高采收率方面的做法及成功经验进行了总结，供领导和科研人员参考。一、碳酸盐岩油藏的分类及特征(一)国外碳酸盐岩油气藏的分类由于碳酸盐岩储层的多样性，对碳酸盐岩油藏进行简单的分类是很困难的，依据强调的不同特征，分类体系也各不相同。以下是近年来国外几种较常用的分类方法。1以岩相和成岩特征的分类方法被认为是一种实用的分类体系该方法把碳酸盐岩储层主要分为六类：①碳酸盐岩砂；②碳酸盐岩建造／骸晶堤；③前缘斜坡/碎屑碳酸

4、盐岩；④深海白垩岩／白垩质陆硼石灰岩；⑤泥质白云岩；⑥岩溶／裂缝碳酸盐岩。图1-1为依据这种分类统计的碳酸盐岩油藏的分布情况。2图1-1碳酸盐岩油田储层类型的分布第一大储层类型是岩溶／裂缝碳酸盐岩。在这种类型的油藏中，多数岩相都存在岩溶作用和／或破裂作用，这些作用对储层经济开采价值起着极其重要的作用。这种储层类型中的大部分储层都具有较低的基岩孔隙度和渗透性，如果没有岩溶作用和／或破裂作用，储层可能就没有开采价值。岩溶／裂缝碳酸盐岩储层存在于许多不同的地质环境中，年代上从晚寒武纪到第三纪地层中都存在。第二大类型储层是碳酸盐岩建造／孤立

5、骸晶堤。这种类型的大部分储层具有独特地震特征且发育有良好的溶蚀孔隙，其地层关系通常在油气圈团中起着重要的作用。碳酸盐岩建造／骸晶堤的出现与储层年代有关。这些储层发育的重要地质时期是泥盆纪（如西加拿大盆地和提门一伯朝拉盆地），石炭纪（帕拉道克斯、Permian和北里海盆地），白垩纪（如中东和美国墨西哥湾沿岸）和第三纪（如东南亚和非洲北部）。第三大储层类型是陆硼／斜坡碳酸盐岩砂，这种类型的大部分储层保留有良好的原生粒间孔隙，尽管次生溶蚀孔隙通常出现在骸晶堤中。该类储层的性质和结构受原始沉积相控制，主要发育在二叠纪，侏罗纪和白垩纪（图1-

6、2）。另外几种类型的储层不是很多。3图1-2部分不同储层类型的碳酸盐岩油藏的分布2以流体流动的控制因素为重点的分类方案这个分类方法以Langnes等人1972年提出的孔隙系统分类为基础，进行了重要的修改，特别是区分了不含白垩基质的和含大量白垩基质的微孔隙。这个新的分类方案对开发策略，特别是对设计提高采收率方案有很大影响。（1）不含白垩基质的微孔隙储集层不含白垩基质的微孔隙碳酸盐岩储集层可根据流体运移路径划分为4种常见类型：①流体流动受裂缝孔隙系统控制的储集层；②流体流动受溶蚀晶洞孔隙系统控制的储集层；③流体流动主要受粒间／晶间孔隙

7、系统控制的储集层；④流体流动受控于混合孔隙系统的储集层（表1-1）。流体流动受控于裂缝孔隙系统的储集层以岩溶、裂缝性储集层为特征。这类储集层可进一步细分为3种次类型：①基质孔隙度小于4％的储集层（致密储集层）；②溶蚀晶洞孔隙度为4％～10%的储集层，③粒间/晶间孔隙度为4％～10％的储集层。流体流动受控于溶蚀晶洞孔隙系统的储集层以骨屑砂岩和生物建造为特征，一般具有次要的粒间／晶间孔隙。溶蚀晶洞孔隙系统包括溶模孔隙、晶洞孔隙、粒内孔隙、隐蔽孔隙、洞穴孔隙、角砾和蚀窗孔隙。流体流动受控于粒间／晶间孔隙的储集层以碳酸盐胶结砂岩和泥质白云岩

8、为特征。一般具有次要的溶蚀晶洞孔隙。这类储集层中的流体分布和运移类似于砂岩储集层。流体流动受控于混合孔隙系统的储集层，其岩相类型多、地理分布广，大多具有三重孔隙体系，即裂缝、溶蚀晶洞和粒间／晶间孔隙。4表1-1以孔隙系统为基础的白垩状