地質上潛山什麼意思
Ⅰ 潛山型碳酸鹽岩儲集空間的描述方法
(一)儲集性碳酸鹽岩地質描述概論
儲層描述的目的是搞清儲集空間類型、結構、孔隙度、滲透率、含油飽和度及原油開采過程中的地下滲流特點,為提高油氣採收率提供必要的地質參數。其中裂縫和溶洞是潛山型碳酸鹽岩儲層描述的核心內容,包括以下幾個方面:
(1)對裂縫-溶洞系統的形成機理做出合理的解釋,由此可以對裂縫-溶洞幾何形態和分布進行可能的預測。
(2)確定基質和裂縫-溶洞系統的岩石物性參數,預測基質和裂縫-溶洞系統的空間分布或因環境參數(深度、孔隙壓力的衰減、流動方向等)改變而引起的不同部位儲集參數的變化。
(3)評價基質和裂縫-溶洞系統的相互關系,確定油氣水滲流特徵。
(4)在裂縫-溶洞系統研究的基礎上,進行儲層分類評價。
(二)潛山型碳酸鹽岩儲集空間一般地質研究方法
對潛山型碳酸鹽岩儲集空間的地球物理、試井等評價方法將作專門介紹,這里介紹野外、岩心、錄井等裂縫-溶洞的識別和描述,並介紹它們的成因判別及其滲流特徵等分析。
1.裂縫溶洞的識別和描述
碳酸鹽岩裂縫-溶洞的識別和描述方法主要有:岩心觀察、地質錄井、實驗測試、開發動態監測、野外地質調查等,需要綜合各方面參數判斷出裂縫-溶洞的發育特徵。
(1)岩心觀察:鑽井取心是了解裂縫-溶洞特徵的最直接方法。岩心描述內容:裂縫寬度、裂縫壁的結構、溶蝕程度、充填情況(充填物成分、結晶程度),需要統計裂縫、溶洞的密度、組合情況、切割情況以及測量裂縫的產狀和含油性等。
但是鑽井取心畢竟數量少,不能了解裂縫在空間上的延伸情況,特別是張性裂縫段的取心收獲率低,會漏失許多資料。所以岩心觀察只能作為驗證其他裂縫識別及監測方法的證據。
(2)地質錄井:地質錄井包括岩屑錄井、泥漿錄井、鑽時錄井及鑽具放空等,根據錄井資料可以定性地判斷裂縫-溶洞的發育程度。
裂縫-溶洞一般充填有方解石、白雲石或其他礦物,根據這些礦物的多少和結晶程度,可以判斷儲集空間發育程度。透明自形晶方解石、環帶狀和葡萄狀方解石為張性裂縫或開啟溶洞充填物,而半透明或不透明他形晶方解石或白雲石表明裂縫被全充填,無有效儲集空間。
在鑽井過程中鑽具放空及泥漿漏失,井徑異常擴大,均反映裂縫、溶洞的存在。裂縫-溶洞都是沿斷裂分布,根據溶洞率及泥漿漏失情況,還可以判斷斷層、裂縫的發育情況。
裂縫-溶洞發育段岩石破碎,鑽進速度快、鑽時低。如果鑽遇緻密層,鑽時增高。
(3)岩心分析測試:這是裂縫-溶洞的微觀特徵研究,包括微裂縫的寬度、充填情況及充填物的成分和結構等。分析項目有岩心揭片、岩礦薄片、鑄體薄片、熒光薄片、掃描電鏡、包裹體和壓汞分析等。
(4)野外地質調查和類比研究:碳酸鹽岩裂縫-溶洞分布極不均一,要了解整個基岩油藏儲集空間的分布規律,只靠幾口取心井是不夠的,選擇地質條件相似的露頭或礦山坑道進行野外調查是非常必要的。通過模擬對比,可以了解各級裂縫-溶洞的分布特點,特別是大型裂縫-溶洞的空間分布。在任丘潛山發現初期,地質工作者就對冀中坳陷周邊的燕山、太行山(特別是河北滿城縣西柏山)進行了野外地質調查,對基岩潛山的地層、岩性、構造和裂縫-溶洞的分布建立了概念模型。
2.裂縫-溶洞的描述內容
(1)單條裂縫特徵:利用全直徑岩心描述裂縫的產狀、形態、充填情況和力學性質。如果有定向取心可直接描述裂縫的真產狀,非定向取心可描述裂縫產狀和地層產狀的關系,再換算出裂縫的真實產狀。裂縫的形態主要包括長度、寬度、開度及縱向連通情況。裂縫充填情況包括充填程度、充填物成分、結晶程度、晶體方向與裂縫壁的關系。裂縫力學性質是指根據裂縫產狀、裂縫面結構、擦痕、礦物等,區分張性裂縫和剪切裂縫,其鑒別特徵見表3-11。
表3-11 裂縫力學特徵表
(2)裂縫組系描述:凡是產狀一致、相互平行、力學性質一致的裂縫屬於同一組裂縫,呈共軛剪切縫及共生張性裂縫為同一裂縫系統。
根據裂縫的交切關系判斷不同組系的裂縫形成的序次,被切割位移的組系為早期縫。另外,根據裂縫充填物的世代和包裹體性質,判斷裂縫形成時間的早晚。
(3)裂縫發育程度的定量描述:描述裂縫的定量參數有裂縫密度、裂縫間距、裂縫指數和岩塊尺寸。裂縫密度包括面密度和線密度,面密度是指單位面積內裂縫總長度(m/m2),線密度為沿某個方向單位長度遇到的裂縫條數(條數/m)。裂縫間距為裂縫之間的平均距離。裂縫指數為岩層厚度和裂縫間距的比值,在某一構造部位為一常數,根據裂縫指數和岩層厚度可求出裂縫間距。岩塊尺寸是指裂縫在三維空間切割的岩塊的大小。
(4)裂縫的分類:根據裂縫的成因可分為構造縫和非構造縫。非構造縫包括由沉積作用形成的層理縫、層面縫、礫間縫等;由成岩作用形成的收縮縫、壓溶縫、壓裂縫及晶間縫等;以及人工誘發縫。
根據構造裂縫的力學性質分為剪切縫和拉張縫。
根據裂縫的產狀可劃分為高角度(>60°)縫,低角度(<30°)縫。
根據裂縫產狀和地層產狀的關系,可分為走向縫、傾向縫和順層縫。
(5)裂縫分布規律研究:根據岩心統計和測井綜合解釋資料,分井、儲層單元編制裂縫分布玫瑰圖和裂縫密度分布圖,描述裂縫密度、產狀在縱向上和平面上的變化特徵,確定油藏范圍內裂縫發育程度和范圍。
(三)裂縫-溶洞滲流特徵分析
1.裂縫-溶洞儲層孔隙度的確定
大部分裂縫-溶洞儲層具雙重介質特點,即儲集空間由裂縫-溶洞系統和岩塊孔隙系統組成。確定裂縫性儲層孔隙度難度較大,需要多種方法相結合綜合確定:①利用大直徑岩心或小直徑岩心直接測得孔隙度,小直徑岩心基本代表岩塊孔隙度,大直徑岩心反映岩塊孔隙度和部分裂縫孔隙度。②利用岩心切片或鑄體薄片統計碳酸鹽岩面孔率。③利用鑽井放空、擴徑判別大型縫洞的存在與否。④利用測井綜合解釋資料,確定地層總孔隙度和有效孔隙度。⑤利用壓力恢復、生產動態等資料確定有效孔隙度和裂縫孔隙度。⑥利用CT、核磁共振技術確定裂縫-溶洞總孔隙度。⑦根據野外地質調查資料確定裂縫孔隙度。
2.裂縫-溶洞滲透率的確定
裂縫-溶洞的滲透率高於基質岩塊滲透率十幾倍到幾十倍,但是前者滲透率的確定比較困難,目前常用的方法有以下幾種:①利用全直徑岩心測定基質及部分小裂縫滲透率,測定不同方向的滲透率。②利用測井資料定性解釋滲透率。③利用壓力恢復資料或試井資料確定有效滲透率,或裂縫滲透率。④利用裂縫統計資料,根據經驗公式計算裂縫滲透率。
3.裂縫-溶洞滲流特徵分析
(1)裂縫-溶洞系統的滲流特徵和排驅機理:室內和油藏條件下的驅替試驗結果表明,裂縫-溶洞系統的原始含油飽和度很高,流體在其中流動符合達西定律,毛細管力作用可以忽略,流體相對滲透率變化呈近似的對角線關系,水驅過程接近活塞式推進,水驅率可達95%以上,流體間的驅替過程主要依靠驅動壓差。
(2)岩塊系統驅替機理:實驗表明,基質岩塊滲流能力比裂縫-溶洞低得多,其中的排驅過程主要在微裂縫及小孔洞中進行,依靠毛細管力自吸排油和壓差作用排油。自吸排油是基於儲層的親水性。根據潤濕性分析,在毛細管力作用下,原油自動進入岩塊中與喉道相連通的孔隙。自吸排油效率一般為16%~26%。但是,根據動態資料分析,裂縫-溶洞油藏實際自吸排油效率一般在10%左右。這種低值情況,除了儲層孔隙結構和潤濕性影響之外,採油速度過高可能是一個重要原因。
在油田開發中,裂縫-溶洞系統在水驅過程中所需要的壓力梯度很小,而岩塊系統則需較大的壓力梯度。當兩者共存、並且裂縫-溶洞佔主導地位時,岩塊系統水驅油過程是難以進行的。
(四)裂縫定量預測
20世紀80年代以來,曾採用彈性小撓度薄板彎曲理論,用主曲率法進行裂縫數值模擬研究。90年代以來進展很快,將原來僅用於褶皺派生的張扭性裂縫預測的差分法發展為多種構造條件、多層狀、復雜邊界的裂縫預測有限元方法。許多油田的裂縫數值模擬利用國外ALGOR有限元軟體包,採用真三維地質模型,使數值模擬更接近實際、結果更可靠。
Ⅱ 草古1潛山稠油油藏開采特徵數值模擬分析
秦學傑戴濤宋道萬肖席珍
摘要分析了草古1潛山稠油油藏的地質及開發狀況;介紹了在數值模擬研究中建立數模模型所採用的技術方法;研究了該油藏的開發規律及影響因素;揭示了該油藏與國內其他潛山油藏在開發規律方面的異同點。
關鍵詞草古1潛山潛山油藏數值模擬雙孔模型底水錐進開發規律
一、引言
近20年來,油藏數值模擬技術在裂縫性潛山稀油油藏的開發中取得了很大發展和廣泛應用,關於其技術進展及其應用成果已有許多專著及文章做了論述。但此項技術在建立多重孔隙介質裂縫性潛山油藏地質模型方面一直是一個難題。本文結合草古1潛山裂縫性稠油油藏的開發情況,對潛山油藏的數值模擬方法與開發規律進行了較深入的研究,建立了能夠代表草古1潛山油藏的數學模型,取得了一定研究成果。
草古1油藏是一個有效儲集層厚度較薄、儲集空間發育復雜並受構造、岩性等控制的具有底水的塊狀裂縫、溶洞型碳酸鹽岩體、超稠油油藏 林毅.樂安油田草佔1潛山油藏地質綜合研究,2000.
二、地質概況及開發簡況
草古1潛山碳酸鹽岩稠油油藏是廣饒潛山油藏帶的西北部分,主要含油地層為奧陶系下奧陶統上、下馬家溝組,岩性主要為灰岩、豹皮灰岩和白雲岩。油藏儲集空間以構造裂縫為主,其次為溶孔、溶洞。裂縫具有明顯的組系性和方向性,高角度裂縫發育,開啟縫和與之相連通的溶洞是油氣富集的良好場所。有效儲集層主要發育在潛山頂部60m的范圍內,儲集層類型有縫洞復合型、孔隙裂縫型和微孔微縫型。地面脫氣原油粘度為2.0×104~7.0×104mPa.s,屬於粘度高、密度大和膠質含量高的特、超稠油。草古1油藏是一塊狀邊、底水潛山油藏,原始油水界面在-950m左右。地質儲量740.5×104t。其中,潛山頂部40m地層的儲量約占草古1潛山總儲量的3/4,儲量豐度5.9×104t/(km2·m),屬淺層、低豐度稠油油藏。
草古1潛山油藏1997年7月全面投產,至今僅3年時間,綜合含水已達85.2%,采出程度低,僅6.6%。由於草古1潛山裂縫性碳酸鹽岩儲集層的復雜性和特殊性,目前對草古1潛山油藏開采動態所暴露出來的問題沒有足夠的認識。特別是草古1潛山油藏與我國已經開發的潛山稀油油藏在開發效果上有較大的差別,例如,含水80%時,任丘油田的采出程度28%左右,雁翎油田的采出程度為12%,而草古1油藏僅僅6.2%;在注蒸汽吞吐開采方面,草古1油藏也表現出與砂礫岩稠油油藏不同的特點,基本沒有砂礫岩稠油油藏熱力採油典型的開采變化特點。針對草古1油藏的以上問題,需要新的認識。
三、數值模擬模型
在數值模擬研究中建立數值模擬模型是基礎也是關鍵的一步。下面著重介紹建立裂縫模型和網格模型所採用的技術和方法。
1.裂縫模型
對於裂縫性潛山油藏的數值模擬研究,目前採用的方法是將油藏的多重孔隙介質簡化為雙重孔隙介質來處理,即包括裂縫系統和岩塊系統。這種建模方法必然會涉及三個關鍵問題:①正確劃分裂縫系統和岩塊系統及確定其系統參數;②正確確定兩個系統之間的關系;③建立合適的數學模型來描述油藏流體的流動特徵。
1)裂縫下限
通常情況下,研究裂縫系統必須分析裂縫寬度變化及確定裂縫系統的裂縫寬度下限。從滲流力學的觀點分析,裂縫系統的裂縫寬度下限應當以具備通道條件,即可以忽略毛管力作用的條件來研究確定。
法國Davadant的研究結果表明,具備通道條件的裂縫寬度下限為10μm。
前蘇聯Smekhov指出,由於分子力作用的結果,在裂縫壁上粘附著厚度為0.16μm的水膜。當裂縫寬度大於10μm時,毛管力作用很小,可以忽略。
伊朗A.Saidi認為,當裂縫寬度為20~30μm時,毛管力作用變的很小,當裂縫寬度為10μm時,毛管力的作用將降低到可以忽略的程度。
根據我國對裂縫系統喉道的研究結果,渤海灣地區碳酸鹽岩儲集層的裂縫系統喉道下限為10~20μm。
由此,可以初步確定裂縫系統的裂縫寬度下限為10μm。可以把裂縫系統定義為:在油藏條件下,由寬度下限為10μm的裂縫及與其連通的溶洞所組成的裂縫孔隙網路。
從理論上來講,確定裂縫系統的裂縫寬度下限對於正確地劃分裂縫系統和岩塊系統是十分必要的,通過實驗等手段也是能夠實現的,但這只是理論上的劃分,對於數值模擬研究來講這是遠遠不夠的。在數值模擬研究中,不但要正確劃分裂縫系統和岩塊系統的界限,更重要的是確定裂縫系統的參數,但在目前的技術條件下是很難實現的。例如,在目前技術條件下,裂縫系統的孔隙度,僅通過岩芯分析不可能確定,目前採取的方法是應用錄井、生的結果也是不精確的,在數值模擬研究中裂縫系統參數必須作為不確定參數來處理。
2)裂縫系統和岩塊系統
草古1油藏儲集層的儲集空間主要有縫、洞、孔三大類,這三類儲集空間的儲集-滲流條件差異很大。其中,寬度不同的裂縫與其連通的溶洞是這類油藏的有效儲集-滲流空間。
結合草古1油藏地質研究的成果,對裂縫系統和岩塊系統的劃分及二者關系可作如下論述。
裂縫系統由大、中裂縫及與其連通的溶洞所組成。系統特點是孔隙度低,含油飽和度高,導壓能力和流動能力強,連通性好,毛管力作用可以忽略,在較小壓差下可達到較高產量,驅油效率高,流體之間的驅替過程主要靠驅動壓差進行,重力只有在油藏流體流動速度較低時才起作用。
岩塊系統是由小、微裂縫及與其連通的溶蝕孔洞和基質孔隙所組成。其系統孔隙度高,滲流能力差,排油效率低。系統主要靠毛管力作用自吸排油。重力在一定條件下也能起到一定作用。
裂縫系統與岩塊系統是相互制約、相互聯系的。裂縫系統不只是自身儲油和流動的通道,也是岩塊系統的自吸排油的通道,二者組成了一個統一的儲集-滲流組合體,裂縫系統處於主導地位。
根據草古1油藏地質研究成果和油藏流體流動特徵,可以初步確定草古1油藏是一個雙孔單滲的流動系統。
3)油藏數值模擬模型
(1)雙孔單滲模型
通常採用的雙孔單滲模型(圖1)。假設裂縫系統是流體流動的主要通道。在岩塊之間沒有直接的聯系,不存在流體的交換。具有低滲、高儲存量的岩塊系統被認為是裂縫系統的源或匯。在這個模型中,在同一個網格中的裂縫和岩塊被認為具有相同的深度,因此,不可能模擬網格內重力驅的作用。另一方面,劃分的岩塊比較大時,會導致錯誤的運算結果,尤其在油藏的開發初期階段,將會因推遲岩塊的作用產生錯誤的模擬結果。利用此模型模擬草古1油藏的開發過程,雖然在描述裂縫系統與岩塊系統之間流體流動關系方面是正確的,但因忽略了重力驅的作用,將會產生錯誤的結果。因此,將草古1油藏的雙孔單滲模型進行了改進。
圖1雙孔單滲模型圖
草古1油藏的雙孔單滲模型(圖2)充分考慮了重力影響和重力驅機理。在這個模型中,岩塊在垂直方向上被細分為幾部分,子岩塊間在垂直方向上可以進行流體交換,子岩塊與裂縫間的流體交換在非垂向上進行。在這個模型中,子岩塊與裂縫有著不同的深度,重力所起的作用可以得到體現。當裂縫與岩塊進行流體交換時,在岩塊內部就形成了壓力、飽和度等參數的梯度變化。該模型充分考慮了岩塊系統的早期效應,適用於垂直裂縫發育的底水塊狀油藏(類似草古1油藏)。但應用該模型模擬水平裂縫發育的油藏則會產生較大誤差,因此,在建立裂縫性油藏的數模模型時,必須要抓住油藏的主要特徵。
(2)油藏數值模擬模型
圖3為草古1油藏數模模型簡圖。虛線為網格邊界,裂縫在網格內分布形成裂縫網路,在裂縫中,水驅油過程接近活塞式驅動,數模中應用的油水兩相的相對滲透率曲線呈對角直線關系,較好模擬了裂縫中油水流動特徵。岩塊系統是由裂縫所切割的,由小裂縫與其連通的溶蝕孔洞所組成的獨立單元所構成,岩塊之間沒有流體流動。裂縫與岩塊之間存在流體交換。岩塊系統主要靠毛管力作用自吸排油,數模模型中採用毛管力曲線來模擬岩塊的排油過程。
圖2草古1油藏雙孔單滲模型圖
圖3草古1油藏數模模型簡圖
2.網格模型
數值模擬中建立網格模型實際上是把油藏劃分成眾多的基本計算單元,每個網格作為一個均質體出現,利用網格間油藏參數的變化來描述油藏的非均質性。當裂縫油藏非均質性異常嚴重時,大的網格步長會產生大的誤差。理論上,網格劃分的越細,對油藏的描述越逼真,模擬計算結果越精確,同時運算時間也會相應延長,因此,在建立網格模型時選用多大的網格步長和選用什麼類型網格系統是非常重要的。另一方面,對於裂縫性油藏,在建立網格模型時,為了減小運算誤差,應使網格軸方向與裂縫發育方向一致。草古1油藏網格模型採用了角點網格技術建立了網格步長為30m左右的網格系統,網格模型X軸方向與主裂縫方向一致,減小了網格形態對計算結果所產生的誤差。
從歷史擬合情況看,建立的草古1油藏數值模擬模型基本反映了該油藏的實際特徵,建立的雙孔單滲模型抓住了該油藏的主要矛盾。
四、草古1油藏開發規律研究
草古1油藏是潛山稠油油藏的開發目前還沒有可借鑒的經驗。對於潛山稀油油藏,國內已有30年的開發歷程,並積累了豐富開發經驗,對草古1油藏的開發應有一定借鑒作用。選取了開發較為成功的任丘油田及與草古1油藏儲集層類型較為相似的雁翎油田做對比分析。草古1與任丘、雁翎油田在油藏類型上最大的差別是原油性質。從開發效果對比情況看,三個油田的開發效果差別較大。含水80%時,任丘油田采出程度為28%,雁翎油田為12%,而草古1油藏只有6.2%;三個潛山油田含水從40%~80%時階段采出程度為4%~5%,基本無差別;可見草古1油藏開采效果差的原因主要為低含水階段油藏的采出程度太低,含水40%時采出程度僅僅1.02%,而任丘油田為24%,雁翎油田為8%。
1.含水量變化規律
從油藏開發含水量曲線上看,草古1油藏有以下特點:①油井投產後為低含水階段,基本沒有無水採油期;②含水上升快,低含水採油期短。
油井投產後沒有無水採油期,在其他油田是很少見的。從模擬結果來看,這種情況應是草古1油藏的固有特徵。產水的原因是由於草古1油藏為特、超稠油,開發初期為短時期的彈性開采階段,油層壓力下降快,原始的油藏平衡條件被打破,引起孔隙收縮與束縛水的膨脹,導致水從不流動狀態變成可流動狀態。同時,高的油水粘度比,導致水的流動能力加劇,反映在油井的含水上則是開采初期即為低含水階段,而在同樣的地質模型中,稀油油藏則很少出現這種情況。利用相同的地質模型,變稠油為30mPa.s的原油,模擬結果為油井投產後含水量為0。
影響油井含水量的另一原因是底水突破快(低含水採油期短)。如草100-平1井投產1a時間,水錐高度達150m,見底水,反映到油井的含水上則為採油井低含水採油期短、含水量上升迅速。從底水塊狀油藏水錐形成的物理過程分析,油藏的開采效果與原油性質有很大的關系,油水重度差在底水錐進的過程中,起著穩定水錐的作用。草古1油藏原油重度與水相近,在控制水錐高度方面油水重度差所起的作用大大減小,這也是草古1油藏含水上升速度快的一個重要原因。
2.油水運動規律
草古1油藏開采以底水驅動為主,油水運動情況反映出兩個油水界面和三個油水分布帶的特徵。隨著油藏的開采,在近井地帶,底水沿裂縫向井底突進,形成了井底水錐,水錐高度及其變化是影響油井含水量變化的主要因素。水錐高度主要受儲集層條件、布井方式、采液速度、原油性質的影響。在遠井地帶,底水上升在油藏內形成了裂縫系統油水界面和岩塊系統油水界面。數值模擬的三維顯示表明,草古1油藏的油水界面是一個動態變化的不規則面,其形態受儲集層條件、開采條件的影響。裂縫系統的油水界面是通常所測定的油水界面,其高度和變化主要受采液速度的影響,如果采液速度合理,裂縫系統的油水界面上升速度慢,岩塊系統自吸排油過程充分,可以達到較高的排油效率,取得好的開發效果。
隨著油藏的開采,草古1油藏流體在縱向上具有明顯的分帶性,自上而下依次為含油帶、油水過渡帶和水淹帶。在含油帶內以產油為主;油水過渡帶內油水同出,以產水為主;水淹帶則已失去產油能力。水淹帶的大小主要依賴於儲集層條件和采出體積的大小,而過渡帶的大小則主要取決於採油速度的高低。
通過分析草古1油藏的油水運動過程,可以看出,草古1油藏與其他底水塊狀潛山油藏在底水上升規律方面具有極大的相似性。其近井地帶裂縫發育程度、水錐高度決定油井底水突破時間,為了推遲底水突破時間和控制含水上升,應當控制單井採油速度;遠井地帶裂縫系統油水界面和岩塊系統油水界面的上升速度主要影響驅油效率和開發效果。
3.開發過程的階段性
裂縫性潛山油藏的開發過程有著明顯的階段性。在不同的開發階段,影響開發效果的各種因素所起的作用不同,根據不同開發階段的動態特點和主要矛盾,可以採取相應的綜合調整措施以改善開發效果。根據我國裂縫性潛山油藏的開發實踐,採用綜合考慮產油量和含水變化的方法進行開發階段的劃分比較合理,因為這類油藏的產油量和含水是影響開發過程和開發效果的兩個相互制約的重要因素。綜合考慮產油量和含水變化可以把草古1潛山油藏的開發過程劃分為產量上升(投產階段)、產量下降和低速緩慢遞減三個階段。該油藏在開發過程中基本上不存在高產穩產階段,這與一些中小型潛山油田(如雁翎、王莊、義和庄油田)在高速開采條件下的開采過程相似。
數值模擬結果表明,草古1油藏第一開發階段採油量占可採油量的37%,第二階段為50%,第三階段為13%。與一些中小型潛山油田的開發階段採油量(第一開發階段採油量占可採油量的14.5%,第二階段為55.7%,第三階段為29.8%)相比,草古1油藏在第三階段採油量偏少。目前草古1油藏已位於第二開發階段的後期,即將進入低速低效開發階段,在這個階段,主要特點是水淹程度高,單位時間的采出油量少,采出水量多,經濟效益低,開發難度也進一步加大。
4.影響開發效果的因素
裂縫性油藏開發的兩個主要矛盾是如何保持地層壓力和怎樣控制含水上升。對於草古1油藏來說,底水能量充足,地層壓力穩定。下面主要分析怎樣來控制含水的上升。
從布井方式上看,水平井在控制含水量方面比直井具有更大的優越性。水平井低含水採油期比直井長,採油量增加,開發效果明顯好於直井。其原因為是水平井可以鑽遇更多裂縫,平面控制儲量大,生產壓差小,對底水錐進有明顯的抑製作用。
鑽開程度對含水量及開發效果也有比較大的影響(鑽開程度為進山厚度與含油段的比值)。當草古1油藏的鑽開程度為10%~20%時,對開采效果的影響並不大,當鑽開程度大於20%時,開采效果明顯變差,因此,草古1油藏鑽開程度不應大於含油段的20%。
在裂縫性油藏的開發中,採油速度對開發效果的影響是十分明顯的。對於草古1油藏,當單井采液量為10m3/d時,低含水期采出程度為6%;單井液量提高到30m3/d時,低含水期采出程度為1.7%。
5.吞吐開采效果
草古1油藏開采歷史上油井工作制度主要有兩種,蒸汽吞吐和冷采,其中以注蒸汽吞吐開采為主。從注蒸汽吞吐開採的效果來看,並沒有取得明顯的效益,注入蒸汽開井後,沒有明顯的峰值溫度和峰值液量。草古1油藏在有效厚度、凈毛比、孔隙度、儲量豐度等方面沒有達到注蒸汽油藏篩選標准,另一方面,注蒸汽油藏特別要求沒有強烈的邊底水和油層中沒有明顯的裂縫,而這兩點恰恰是草古1油藏的基本特徵。從油藏特徵看,草古1油藏對採用熱力採油方式有著明顯的不利因素。
蒸汽注入油層主要起增溫降粘、增加油相滲透率、提高地層壓力增加驅油能量、清除井壁污染降低井底滲流阻力四個方面的作用。從數模模擬情況看,油藏注入蒸汽後,蒸汽沿裂縫傳播距離遠,加熱半徑大(100~150m),溫度上升幅度小(10~40℃),熱損失嚴重。蒸汽所起得最大作用是清除井壁污染,降低井底滲流阻力。通過以上分析可以看出,草古1油藏的油藏特徵應是造成熱采開采效果不佳的主要原因。
6.剩餘油分布規律研究
經過幾年的開發,草古1油藏油水分布已發生了很大的變化。目前,數模區累積採油4×104t,采出程度8.3%。油量主要是從裂縫發育的井段采出,如潛山頂部5m的采出油量占整個採油量的48%。由於底水錐進的作用,底部層采出程度高,已基本失去出油能力,剩餘油主要集中在潛山頂部。
裂縫系統與岩塊系統在開采過程中的貢獻不同,岩塊系統儲量30×104t,系統采出程度1.77%;裂縫系統儲量18×104t,系統采出程度19%,採油量占總採油量的87%。從系統貢獻值隨時間變化曲線上來看,裂縫系統的貢獻值在開采初期為90%以上,開采末期的貢獻值也不低於60%,可見裂縫系統是採油的主要對象,它的儲量代表了可采儲量的主體。岩塊系統的貢獻值小是由於它的排油效率低,草古1油藏岩塊系統的排油效率,數模模擬結果為8%,而華北潛山為16%~26%,國外潛山可達30%~40%。
影響岩塊自吸排油效率的因素主要有四個方面:①非均質性;②岩石潤濕性;③油水粘度比;④油藏的開采速度。草古1油藏非均質非常嚴重,岩石潤濕性表現為弱親水性,油水粘度比高,加上開采速度過高,導致了岩塊系統排油效率低,剩餘儲量大,但難於開采。
在裂縫系統中,水驅油過程接近於活塞式驅動,含油飽和度變化大,裂縫系統排油效率高。目前的剩餘油主要分布潛山頂部,但由於油水界面提高,含油段已由初始的130~220m,減小為目前的30~80m,開采難度越來越大。目前,草古1油藏的油水界面已升至或接近生產井底,驅動方式以底水的垂直驅動為主,在平面上油水流動難以進行,在油藏頂部就形成了連續分布的死油區。由於採用裸眼完井方式,鑽開程度為30%左右,剩餘油還是相當可觀的,同時,要想動用這部分剩餘油,困難相當大。
五、結論
潛山稠油油藏的開發是一個新的研究范疇。通過草古1潛山稠油油藏數值模擬研究,取得了一些重要認識。在建立數值模擬模型方面,要做到正確劃分裂縫系統和岩塊系統及確定其系統參數;正確確定油藏的流動類型;根據油藏類型建立正確的數學模型。在油藏開發規律方面,草古1油藏與國內其他潛山油藏在油水運動規律上具有許多相似的特徵,也有著相似的影響因素;另一方面,草古1油藏高的油水粘度比造成了在開發過程中的特殊性。
主要參考文獻
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[3]陳月明.注蒸汽熱力採油.東營:石油大學出版社,1996.
[4]張建國.油氣層滲流力學.東營:石油大學出版社,1994.
Ⅲ 潛山縣的潛河,主要地質特徵,和河流所處的狀態。
潛水河為,源出岳西縣多枝尖(高程1721米)東麓。上游為來榜河,至花墩以下始稱專潛水;流經五河屬、岩河、溪沸、水吼嶺、野人寨、潛山縣、王河,至老魚潭匯入皖河;、三河坪等狹谷。水吼嶺以下逐漸開闊,河寬約200米,比降1/2000,河床為粗砂;野人寨以下進入丘崗平原,河寬250~470米,比降1/2500,河床淤沙高於兩岸地平。潛山站(1969年7月14日),最小為零(1958年7月7日);歷史最高水位為31.87米(1969年7月14日),最低時河干(1958年7月8日)。河道全長116公里,流域面積1326平方公里,其中山區977平方公里,丘陵265平方公里,圩區84平方公里。野人寨以下兩岸有堤防。
Ⅳ 地質中的地貌潛山,什麼是地貌潛山急等
潛切割低山的簡稱。 低山是指高度指標不統一。絕對高度有為小於700米、回小於600米至答1000米、500米至1000米或1000米至2000米。中國低山定為海拔500米—1000米、相對高度500米左右,山坡坡度一般在10°以下,根據其切割程度可分為中切和淺切。其中相對高度500米到1000米為中切割低山,200米至500米為淺切割低山。
Ⅳ 區域地質特徵概述
碳酸鹽岩儲層的形成大都與構造運動造成的地殼抬升及斷裂活動有關。地殼抬升使地層暴露地表造成風化剝蝕形成風化殼,斷裂活動形成斷層和裂縫。大氣淋濾作用容易沿著裂縫進行使地層發育溶蝕縫或溶洞,地層溶蝕發育的地方又容易形成裂縫,這樣溶蝕與裂縫相互匹配的結果就使得原來比較緻密的碳酸鹽岩變成了良好的儲油氣層。因此,在此有必要簡述一下研究實例——義和庄區塊的構造特徵。
義和庄凸起位於濟陽坳陷北部,其東、南兩面與沾化凹陷相鄰,北、西兩面與車鎮凹陷接壤(圖2-1)。
義和庄潛山帶的石油勘探始於1955年,1961年5月開始鑽探。1972年10月沾11井奧陶系灰岩發現油氣顯示,試油獲得日產油935 t高產,成為華北地區第一口潛山高產油井,由此拉開了濟陽坳陷潛山油氣藏勘探的序幕。
以盆地基地地層作為儲集層形成的潛山油氣藏是中國東部斷陷盆地中重要的油氣藏類型之一,受盆地內不同次級構造帶控制,它們可以成帶出現,形成「潛山油氣藏體系」。與我國東部其他斷陷盆地相似,濟陽坳陷的構造演化特點決定了它具有較大的潛山油氣藏潛力。
2.1.1 區域構造發展簡史
古生代以後研究區的地質構造不僅十分復雜,而且存在有擠壓、拉張等構造應力場作用,這些作用必然要對地層中的裂縫和溶蝕產生影響。
根據鑽井資料,本區地層發育情況如表2-1所示。
太古宇:為一套巨厚的花崗片麻岩,成分以斜長石、鉀長石為主,石英次之,含角閃石。太古宇頂面為不整合面。
古生界:包括下古生界寒武系—奧陶系海相碳酸鹽岩沉積,及上古生界海陸交互相的石炭-二疊系碎屑岩沉積。上下古生界之間為假整合接觸,中間缺失上奧陶統—下石炭統。下古生界頂面為長期風化剝蝕面,溶蝕縫洞發育,成為很好的潛山儲層。由於風化剝蝕作用,頂部地層殘余厚度不等。
Ⅵ 我想知道關於古皖文化的資料
簡介:天柱山國家地質公園位於安徽省潛山縣境內,地處揚子、華北板塊接合部位,是全球矚目的大別山超高壓變質帶的重要地段,記錄了兩大板塊俯沖、碰撞的演化過程。近年來,成為國際大陸板塊構造研究的熱點。2005年9月,經專家評審,國土資源部批准天柱山為國家地質公園,面積135.12平方公里。經過兩年的籌備,天柱山國家地質公園於2007.11.7正式開園。 兩年來,天柱山投資數億元,加大地質公園基礎設施建設和景區景點開發,興建了地質博物館,設置了地質公園界碑、標志碑、景點標志牌等,進一步完善了地質地學考察研究、科普和游覽功能,具備了國家地質公園的開園條件。 [編輯本段]公園遺跡對於天柱山有人將其評價為:既有北方的山的雄奇,又有南方山的靈秀。沿襲了南方靈秀,自由、浪漫、豐富的文化;不乏北方有序的儒家的思想。
天柱山位於安徽省安慶市潛山縣西部,因其主峰如「擎天一柱」而得名。1982年,天柱山被國務院列為首批國家級重點風景名勝區,1992年被林業部批准為國家森林公園,2000年又榮膺首批國家「AAAA級旅遊區」和「全國文明森林公園」的稱號。其規劃保護區面積為333平方公里,其中主景區面積82.46平方公里。
天柱山乃歷史名山,以雄、奇、靈、秀的自然風光和底蘊豐厚的歷史文化著稱於世。據《史記》記載,公元前106年,漢武帝劉徹封其為「南嶽」,後隋文帝楊堅拓展南疆,改封衡山為南嶽,但天柱山仍以「古南嶽」的尊號而備受世人仰慕。天柱山最大的特色就在於奇特的自然景觀和豐富的人文景觀交相輝映,相得益彰。難怪詩人李庚在廣歷祖國名山大川後贊嘆道:「天下有奇觀,爭似此山好!」
天柱山公園分為南北兩區,北區為天柱山花崗岩地質園區,面積為102.72平方公里,其中天柱峰海拔1488.4米,景區最近處離潛山縣城梅城鎮僅9公里;南區為超高壓變質帶科學考察區,面積為32.4平方公里。總面積135.12平方公里。
Ⅶ 雅克拉凝析氣田石油地質特徵
雅克拉凝析氣田是近年來國內發現的中大型凝析油氣藏之一,其面積為390km2(龔維琪,1991),為一高壓氣田。 其東距輪台縣城約50km,西距庫車縣城約60km,屬於雅克拉-輪台區塊雅克拉斷凸中段的一個局部復合型圈閉構造,位於輪台大斷裂北側上盤,在雅克拉潛山構造帶上(圖4.3)。 雅克拉潛山東南側緊靠輪台斷裂,潛山由向西南傾斜的石炭系和奧陶系、寒武系、震旦系組成,呈單面山式的潛山,地層向東北方向漸老,傾角約30°。 潛山之上覆蓋著中生界,由侏羅系和白堊系構成,基本缺失三疊系。 中生界在潛山之上形成披覆背斜。 因此,雅克拉油氣田主要由潛山油氣藏和中生界披覆背斜油氣藏組成。
圖4.3 雅克拉-牙哈油氣田構造圖
雅克拉構造帶上發現了白堊系卡布沙良群披覆背斜陸相凝析氣藏、中下侏羅統岩性-構造復合型陸相凝析油氣藏和下奧陶統丘里塔格上亞群、上寒武統阿爾塔格組及上震旦統奇格布拉克組3個潛山海相凝析油氣藏。 其埋深均在5000m以下,因此雅克拉構造深層油氣豐富。 區內儲層發育良好,油氣均產於3類儲集層:碎屑岩孔隙儲集層、碳酸鹽縫洞型儲集層及風化殼次生孔隙發育的儲集層。 蓋層岩性主要是在低能環境下形成的泥質岩類(泥岩與泥質粉砂岩等)及少量的蒸發岩,在古生界至中新生界的多套蓋層中, 以吉迪克組、卡普沙良群及下侏羅統為主(張大權等, 1991;李南豪等, 1991;高國強等, 1991)。 1984~1995年,在雅克拉構造上相繼鑽探了SC2、S4、S5、S6、S7、S15、YK2等井(圖4.4),發現了下奧陶統、中寒武統及下白堊統等3個凝析氣藏,在上震旦統及下侏羅統有3口井產工業油氣流,並在上第三系蘇維依組發現良好的油氣顯示,從而證明雅克拉凝析氣田為一多油氣層、多類型的復合型油氣田。
目前雅克拉斷凸共有6個層位(Z、▓、O、J、K、E)鑽獲高產油氣流,各產層均有天然氣產出,天然氣中甲烷含量在84%~85%之間,重烴C2+含量1%~5%,乾燥系數10~20。 輕烴組成大致相似,甲烷δ13C1分布在-38‰~-43‰,中值為-41‰,反映高成熟特點。 各產層氣油比多大於1000,δ13C2分布在-28‰~-34‰,中值為-32‰,δ13C2與δ13C1的差值為9‰~11.3‰,此差值大於海相天然氣,小於同成熟度的陸相天然氣,顯示了高成熟凝析氣特點及其以海相天然氣為主體,混有一定比例的陸相煤型氣的特點(范光華等,1998;傅強等,
圖4.4 雅克拉凝析氣田主要鑽井分布圖
Ⅷ 潛山縣、太湖縣金紅石砂礦()
潛山、太湖金紅石砂礦,分布於安徽省西南潛水、長河之間的古井—劉羊一帶,大別山南麓之剝蝕堆積低丘區,是我國最早發現的河谷堆積階地型金紅石砂礦產地。
砂礦體賦存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級階地內的新生界第四系全新統、上更新統、中更新統中、下部的砂礫層、砂層、泥礫層中,底板岩石以小池為界,其東側主要為新生界第三系紫紅色砂礫岩、砂岩,局部為中生界白堊系紫紅色砂岩、粉砂岩;其西側主要為大別山群劉畈組、橋嶺組以及宿松群虎踏石組片麻岩、片岩、淺粒岩。伴生礦物有鋯石、石榴子石、綠簾石、磁鐵礦、鈦鐵礦等。砂礦層連續分布於底板岩石之上,范圍基本與耕植區一致。其中,已進行地質勘探的有古井、張家沖、鐵冶沖3個礦段,已進行詳查的有劉羊礦段和跑馬道、桃鋪礦點,已進行初查的有馬路河、林園礦段,已進行金紅石重砂異常查證的有地靈橋、蓮花塘、張前河、朱家沖、樹林沖、界址河、張家榜等河谷。以古井、劉羊礦床規模較大,礦層穩定,品位較富,全區已探明不同級別的金紅石礦物儲量達8.34萬噸。
1960年3月,省地質局三一七區調隊徐德彰等在進行1∶20萬《太湖幅》重砂測量時,首先在黃鋪鎮西側橋下河溝中發現河砂中含多量金紅石,隨即進行了加密取樣,並圈定了古井、林園兩條河谷的金紅石重砂異常。礦檢組趙連吉在異常中心地帶布置了小園井進行檢查,初步確定了含礦層位,並編寫了《古井、林園河谷金紅石砂礦踏勘簡報》。
1960年元月,省地質局三一一隊在岳西騰雲廟組建,黨委書記徐高誠,隊長為柯昌實,大隊地質技術負責人為楊怡生。7月,楊怡生從省地質局總工程師嚴坤元處獲悉在潛山縣古井河谷中發現金紅石砂礦並接受普查任務,回隊後立即布置了在潛山、太湖一帶丘陵地區開展金紅石砂礦普查。9月,組建了砂礦分隊,齊隆英任分隊長,李昶功任分隊地質技術負責人,並於10月進駐潛山縣黃鋪鎮。進鎮後,一面由李昶功、吳聲彩、朱茬福、劉建民等對古井、林園兩條河谷進行1∶5000—1∶1萬加密重砂測量,進一步確定金紅石砂礦的遠景;一面由李龍翔去湖南省地質局引進班加鑽設備和施工工藝。
1961年春節後,省地質局三一一隊砂礦分隊根據《潛山縣黃鋪金紅石砂礦地質普查設計書》要求,對古井河谷主谷內的金紅石砂礦利用班加鑽進行了系統的揭露控制;對其西側丘陵邊坡和支谷地帶,採用淺井或小圓井進行揭露;對林園河谷內的金紅石砂礦,利用班加鑽進行初步了解。區域上的重砂測量,由李步明等自黃鋪向東,李久齋等由黃鋪向西,於年底完成了自潛山余井至太湖劉羊一帶1∶5萬河流金紅石重砂測量,並圈定了張家沖、地靈橋、朱家沖、劉羊等河谷內的金紅石重砂異常。
1962年初,省地質局研究決定三一一隊並入三二六隊,原三一一隊全部人員與三二六隊潛山分隊的大部分人員一起組成三二六隊一分隊,擔負金紅石砂礦的普查、勘探,王承晏任分隊長,柯昌實任黨總支書記,分隊地質技術負責人為楊怡生,李昶功擔負礦區工作,宋勤負責綜合研究及區域內1∶5萬地貌第四紀地質測量。
1962年底結束了古井礦段的詳查,求得金紅石礦物儲量1.5萬噸,發現了張家沖河谷金紅石砂礦,完成了東起潛水邊、西到長河畔的1∶5萬地貌第四紀地質測量成果的整理工作。
1962年9月,在地質部召開的地質局局長、總工程師會議上,省地質局總工程師嚴坤元將安徽省潛山縣古井發現有金紅石砂礦的信息報告了地質部,得到了地質部、國務院經濟計劃委員會的高度重視。部地礦司總工程師張炳熹審閱了古井砂礦的有關資料,並派敖韓和、宣春萱赴礦區指導工作。
1963年初,《古井金紅石砂礦地質勘探設計》經部、局派人到現場審查,批准設計從速實施,並確定該砂礦地質勘探項目由地質部直管。為避免與農爭地的矛盾,部要求分隊在搞好河谷金紅石砂礦普查和勘探的同時,加強對丘陵地帶殘坡積金紅石砂礦的普查評價。
省地質局為了加強古井—劉井一帶的砂礦地質工作,於1963年4月決定重建省地質局三一一隊(現為安徽省地質礦產局三一一隊,簡稱省地礦局三一一隊),隊長為劉青茂,黨委書記為楊青,大隊地質技術負責人為楊怡生。經隊務會議研究決定,將隊部由潛山縣城搬至黃鋪鎮後黃土嶺山坡上,並進行適度的基建。年底,李昶功負責的古井砂礦結束勘探,求得金紅石礦物儲量比詳查的又有所增加。李繼富、李步明、趙傳堯在區域內進行的丘陵殘坡積金紅石普查中,圈定了桃鋪、跑馬道、白廟、李堂等地的金紅石砂礦層位,楊樂山、宗俊山在進行丘陵殘坡積重砂取樣時,發現了鐵冶沖河谷中的兩個金紅石重砂高含量點。
1964年初,在編寫《古井金紅石砂礦儲量報告》過程中,發現班加鑽編錄資料與淺井的編錄資料,在砂礦層層位、岩性、厚度和金紅石品位等方面,存在著無規律的誤差,經過反復研究對比,發現班加鑽在用泵筒提樣過程中,存在較嚴重的「各取所需」式混層和混樣現象,從而認定黃鋪地區的金紅石砂礦所賦存的地層和岩性特點,不適宜採用班加鑽作為探礦手段。
鑒於上述情況,部、局決定從省內外調入地質、水文、探礦等技術人員和機修、鑽探工人,省地質局還派地礦處向緝熙任三一一隊總工程師。在部、局指導下,針對探礦手段問題,組成「三結合」金紅石砂礦提樣新工具試制小組,研製成功了一次沖擊到底連根拔式的黃鋪Ⅰ型提樣工具(黃鋪鑽),8月,經改進又研製內管可以開合的黃鋪Ⅱ型提樣工具;針對黃鋪鑽的鑽進工藝和提樣特點,地質科擬編了砂礦地質工作原則,研製了新的重砂礦物分離流程和鑒定工作操作規程。
古井礦段的重新勘探方案,經部、局現場審查批准,於10月初開始施工。當時礦區技術負責人為楊怡生,綜合管理組負責人為宋勤,鑽探編錄組長為劉忠富,淺井編錄及物性系數測定組長為李昶功,礦區填圖組長為靳永平。次年3月結束野外施工,6月提交了最終勘探報告,求得金紅石礦物儲量2萬噸。古井礦段勘探結束後,加快了全面鋪開金紅石砂礦的勘查步伐。
1964年上半年,李友權等在1∶10萬地質填圖和重砂測量過程中發現了馬路河、樹林沖、界址河等河谷金紅石重砂異常。李繼富、李俞先等對桃鋪、跑馬道兩丘陵殘坡積金紅石砂礦點進行了詳查,求得金紅石礦物儲量0.15萬噸。
1965年底,林園、馬路河兩礦段先後結束了初查,求得金紅石礦物儲量1.3萬噸。
1966年初,該隊對張家沖、鐵冶沖兩礦段進行勘探,對劉羊礦段進行初查,李繼富為鐵冶沖礦段技術負責人,兼管張家沖礦段的資料整理和儲量報告的編寫。同年9月和10月份,相繼提交了張家沖、鐵冶沖兩礦段儲量報告,共求得金紅石礦物儲量0.89萬噸。奚樹楓、王蔭海等發現並圈定了張前河兩側支谷金紅石砂礦的分布范圍,並對余井、朱家沖等河谷金紅石重砂異常進行了查證。8月,劉羊礦段轉入詳查。
1967年底,結束了劉羊礦段的詳查,次年3月,李昶功負責提交了詳查報告,求得金紅石礦物儲量4萬噸。
60年代後期,兄弟省地質隊在湖北棗陽、江蘇海州等地先後發現了不存在與農爭地的原生和殘坡積金紅石礦,地質部找金紅石工作的重點也隨之轉移。因此古井—劉羊金紅石砂礦的地質勘查暫告一段落。
截至1968年3月,古井—劉羊一帶金紅石砂礦的地質勘查,連續達7年半之久。在這片土地上,廣大地質隊員灑下了辛勤勞動的汗水,創下了令人鼓舞的成績:首先,使用黃鋪鑽代替了1840年荷蘭人發明的班加鑽,並將黃鋪鑽的設備和提樣工藝先後介紹到黑龍江、青海等省地質隊;其次,古井金紅石砂礦儲量報告的提交,為我國探明礦產儲量增加了一個新的礦種,給國內編寫有關規范和地學教科書增添了有關金紅石砂礦的新內容。