大庆油田地层油层

大庆油田利用水平井挖潜高含水后期厚油层顶部剩余油的开发技术研究大庆油田有限责任公司第一采油厂二零零五年七月大庆油田利用水平井挖潜高含水后期厚油层顶部剩余油的开发技术研究赵敏娇（大庆油田有限责任公司第一采油厂）摘要：针对大庆油田厚油层沉积特点和高含水后期剩余油分布特点，进行水平井开采技术研究，初步形成适合曲流河沉积油层的地质研究、剩余油研究、水平井地质设计、井身轨迹设计、完井设计等开发技术，南一区甲块南1-2-平25水平井钻井实施情况、投产效果较好，该井设计630m 的水平井段钻遇砂岩比例100％，含油砂岩比例达到76.3％，整个水平井段位于目的层的中、上部位；投产初期含水仅10.6％，生产6个月时间，核实累积产油16279t，达到了挖潜厚油层顶部剩余油的开发效果。

主题词：曲流河侧积夹层剩余油水平轨迹水淹层解释引言：大庆油田萨葡油层经过四十多年的注水开发，各类油层均得到有效动用，目前二、三类油层水洗程度已达46.8％以上，驱油效率达到42％以上；一类油层水洗程度达到88.0％，驱油效率达到63％，一类油层实施聚合物驱后，仍然有40％左右的剩余地质储量。

为寻找厚油层顶部剩余油挖潜新技术，开展了水平井开发技术研究。

1对储层微型构造进行研究和建立目的层三维地质模型，为水平井研究提供足够的地质依据。

1.1储层微构造研究对储层微型构造研究采用了两种方法：一是在原井网条件下应用三角网格内插法确定目的层的顶面海拔深度等值图（图1-1）；二是应用Petrel软件在相控条件下进行三维地质建模，对储层构造进行描述，采用精度较高的最小曲率法建立模型（图1-2），实际钻井结果证实，该模型预测油层顶面海拔深度在着陆点处仅差0.4m，预测精度达到95.4％。

图1-1葡Ⅰ21顶面海拔深度图1-2 最小曲率法1.2储层内部建筑结构研究曲流河特有的沉积方式（侧向加积），造成了曲流河特有的内部建筑结构（图1-3）：内部结构单元界面（夹层）为一系列与地层呈一定倾斜角度的超短期基准面，该基准面单井钻遇率低、可比性差，结构最为复杂。

大庆油田大庆油田是20世纪60～80年代中国最大的油区，位于松辽平原中央部分，滨洲铁路横贯油田中部。

其中大庆油田为大型背斜构造油藏，自北而南有喇嘛甸、萨尔图、杏树岗等高点。

油层为中生代陆相白垩纪砂岩，深度900米～1200米，中等渗透率。

原油为石蜡基，具有含蜡量高（20％～30％），凝固点高（25℃～30℃），粘度高（地面粘度35），含硫低（在0.1％以下)的特点。

原油比重0.83～0.86。

1959年，在高台子油田钻出第一口油井，1960年3月，大庆油田投入开发建设。

1976年以来，年产原油一直在5000万吨以上，1983年产油5235万吨。

大庆油区的发现和开发，证实了陆相地层能够生油并能形成大油田，从而丰富和发展了石油地质学理论，改变了中国石油工业落后面貌，对中国工业发展产生了极大的影响。

大庆油田我国目前最大的油田，于1960年投入开发建设，由萨尔图、杏树岗、喇嘛甸、朝阳沟等48个规模不等的油气田组成，面积约6000平方公里。

勘探范围主要包括东北和西北两大探区，共计14个盆地，登记探矿权面积23万平方公里。

油田自1960年投入开发建设，累计探明石油地质储量56.7亿吨，累计生产原油18.21亿吨，占同期全国陆上石油总产量的47%；探明天然气地质储量548.2亿立方米，上缴各种资金并承担原油价差1万多亿元，特别是实现年产原油5000万吨连续27年高产稳产，创造了世界油田开发史上的奇迹。

大庆油田有限责任公司是中国石油天然气股份有限公司的全资子公司，是以石油天然气勘探开发为主营业务的国有控股特大型企业。

1999年底，大庆油田重组改制、分开分立。

2000年1月1日，大庆油田有限责任公司正式注册成立，并随中国石油天然气股份有限公司在美国和香港上市。

注册资本475亿元，现资产总额1089亿元，员工总数90427人。

公司成立六年来，累计生产原油2.94亿吨，天然气130亿立方米，年均油气当量保持在5000万吨以上；实现销售收入5840亿元，利税总额4795亿元，连年荣登中国纳税百强企业榜首。

油藏的分类是以成藏的环境和成藏的物性条件等来划分的。

在一个油藏之内才能划分“一类油层、二类油层、三类油层”。

大庆油田从北向南发育有喇嘛甸油田、萨尔图油田、杏树岗油田、高台子油田、葡萄花油田、太平屯油田、敖包油田等。

每个油田沉积环境（包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等）是不一样的，因而储集层性质也是不一样的，从上到下钻遇有萨尔图油层、葡萄花油层、高台子油层、扶余油层和杨大城子油层，其中萨尔图、葡萄花油层多以河流相沉积为主，高台子油层以三角洲水下沉积为主。

在一个油田之内由于沉积环境不同，各油层之间差异较大，一般分为“一类油层、二类油层、三类油层”。

但各油田的划分标准因成藏环境的不同而有所不同。

下面以喇嘛甸油田为例说明一下“一类油层、二类油层、三类油层”的划分原则：1、一类油层大面积稳定分布的葡Ⅰ1-2油层，属泛滥平原相辫状河沉积体，这个层岩石颗粒较粗，中砂含量在50%以上，粒度中值0.13-0.21mm，孔隙中值在0.1mm左右，有效渗透率在400-500 mD，空气渗透率为1300-1700mD，大于2米的有效厚度层钻遇率为90%以上，我们称它为一类油层。

2、二类油层大面积分布的中低渗透层，萨Ⅱ1-2、萨Ⅲ1-3、萨Ⅲ4-7，属大型河流三角洲分流沉积体，砂体分布以长条状、枝状型为主，这样的层岩石颗粒较Ⅰ1-2细，中砂含量10-20%，粒度中值0.09-0.16mm，孔隙中值0.16mm，有效渗透率在200-300mD，空气渗透率为500-900mD，大于2米的有效厚度层钻遇率为60%以上，我们称它为二类油层。

3、三类油层榨长条状的零星分布的油层（除上述四个油层以外的其它萨、葡、高油层），有效渗透率一般小于200mD，空气渗透率小于500 mD，岩石颗粒更细，中砂含量小于10%，粒度中值0.07-0.13mm，岩石孔隙中值小于0.06mm，这类油层均为小型河流-三角洲沉积体和三角洲水下沉积体，俗称三类油层。

学号：**********哈尔滨师范大学学士学位论文题目大庆油田油气藏形成的地质背景分析学生孟健指导教师何葵教授年级 2007级专业资源勘察工程系别资源环境和城乡规划管理系学院地理科学学院说明本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下，要求学生认真填写。

说明课题的来源（自拟题目或指导教师承担的科研任务）、课题研究的目的和意义、课题在国内外研究现状和发展趋势。

若课题因故变动时，应向指导教师提出申请，提交题目变动论证报告。

学士学位论文题目大庆油田油气藏形成的地质背景分析学生孟健指导教师何葵教授年级2007级专业资源勘察工程系别资源环境与城乡规划管理系学院地理科学学院哈尔滨师范大学2011年3月大庆油田油气藏形成的地质背景分析孟健摘要：通过对该地区的地质发展史的了解，为更好的理解地质地质构造对油气的聚集、分布规律的影响,从而得到在不同地质构造条件下油气产生。

研究该地区地质构造发展史,在构造发育过程中的,其控制了烃源岩及储层裂缝等成藏要素的发育程度,从而影响油气运聚和油水分布规律。

通过该油气资源的腹部状况，提出该地区的主导构造类型并对与其相识的构造类型判断其油气存储情况。

关键词：构造成因；油气形成；理论研究；大庆一、区域地质概况（一）在地质构造上，大庆位于松辽盆地的中央拗陷区。

盆地周围被大兴安岭、小兴安岭、张广才岭、老爷岭、千山、努鲁儿虎山环抱。

约在中生代的侏罗纪后期，形成了松嫩大湖。

在中生代温暖湿润的气候条件下，湖水中和湖的周围繁衍了大量生物、介形虫和鱼类。

这些中生代生物的繁衍和死亡，积累了大量的生油物质。

这个过程一直持续到新生代的第四纪，松嫩大湖因地势抬升和松花江、嫩江两大水系带来大量泥沙的淤积而消失。

盆地内的地史沉积物厚达 6 000米，地表的现代沉积物1 400米。

大量有机物质在这样厚的沉积层下，由于高温、高压和封闭缺氧等条件生成了丰富的石油。

经过以后的大地构造运动，发生褶皱和断裂，又逐渐形成了石油聚储的条件。

大庆石油地质与开发Petroleum Geology ＆ Oilfield Development in Daqing2023 年 10 月第 42 卷第 5 期Oct. ，2023Vol. 42 No. 5DOI ：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202306037大庆油田萨南开发区三类油层三元复合驱注入参数数值模拟优化秦旗 陈文若 梁文福（中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂，黑龙江 大庆163414）摘要： 大庆萨南开发区三元复合驱开发对象已由以河道砂沉积为主的高孔、高渗的一、二类油层转为储层物性较差的以席状砂沉积为主的中孔、中渗的三类油层，原来适合一、二类油层三元复合驱的注入参数不再适合三类油层三元复合驱开发的需要，提高采收率幅度降低，与数值模拟预测差距大。

从三类油层地质特征出发，明确了影响三元复合驱数值模拟预测的4项关键参数，通过室内实验和矿场测试，确定了4项参数取值范围。

采用正交化方法设计78个方案，应用新参数进行数值模拟，优化出适合三类油层的三元复合驱主、副段塞表面活性剂质量分数和段塞用量并应用在8个三元复合驱工业化区块，平均提高采收率18百分点，应用于L 区块比化学驱预测方案多提高采收率6.00百分点。

研究成果为大庆长垣油田三类油层和其他油田同类油层三元复合驱优质高效开发提供了参考和借鉴。

关键词：三类油层；三元复合驱；注入参数；数值模拟；萨南开发区；大庆油田中图分类号：TE357.46 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2023）05-0123-07Numerical simulation optimization of injection parameters of ASP floodingfor Class Ⅲ reservoirs in Sanan development area of Daqing OilfieldQIN Qi ，CHEN Wenruo ，LIANG Wenfu（No.2 Oil Production Company of PetroChina Daqing Oilfield Co Ltd ，Daqing 163414，China ）Abstract ：The object of ASP flooding in Daqing Sanan development area has changed from Class Ⅰ and Class Ⅱ reservoirs with high porosity and permeability and mainly channel sand sediments to Class Ⅲ reservoirs with poor reservoir quality and with mainly medium -porosity and medium -permeability sheet sand sediments. Original injec‑tion parameters of ASP flooding suitable for ClassⅠ and Class Ⅱ reservoirs are no longer suitable for ASP flooding development of Class Ⅲ reservoirs ， with incremental recovery reduced ， being much different from numerical simu‑lation prediction. Based on geological characteristics of Class Ⅲ reservoirs ， 4 key parameters affecting numericalsimulation prediction of ASP flooding are defined ， and the value ranges of the 4 key parameters are determined bylaboratory experiments and field tests. By using orthogonalization method ， 78 schemes are designed. The new pa‑rameters are used in numerical simulation to optimize the surfactant mass fraction and slug size of the main and aux‑收稿日期：2023-06-20 改回日期：2023-08-23基金项目：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“三类油层提高采收率技术研究与试验”（2016E -0208）支撑项目“萨南开发区薄差油层三元复合驱压裂提效技术研究”（dqp -2020-sccy -ky -002）。

油气藏和油气田知识问答1、什么叫油气田？答：聚集物以油为主的叫油田，以气为主的叫气田，既有油又有相当数量的气则叫油气田。

2、油气田是如何形成的？答：世界上的油气田，绝大多数是在沉积盆地里找到的。

它是沉积凹陷中的生物遗体，随同沉积物一起堆积掩埋之后，在低洼的海洋或湖泊里沉积下来，随着沉积盆地的连续沉降和沉积以及沉积物成岩作用的不断加强又经过漫长的地质年代才形成的。

3、什么是生油气层？生油气层中是如何生成石油和天然气的？答：广义的生油气层是指能够生成石油和天然气的岩层。

黑色、灰绿色岩就是一种生油气岩层，它原来是在湖泊中沉积的淤泥，这种淤泥中埋藏了大量的有机生物，这些有机生物在淤泥变成泥岩过程中，经过漫长的地质年代逐渐变成了石油和天然气。

4、什么是油气的运移？答：石油和天然气都是流体，在地下是流动的。

油气的运移是指油气在地壳中的移动过程。

5、油气运移的外界条件是什么？答：在外力作用下，油气既可随生油层的紧结成岩过程，而发生初次运移；也可在生油层紧结成岩后，沿着储集层的孔隙、裂隙或其他通道发生二次运移。

油气既可沿着地层层理方向作侧向运移，也可沿着断裂、裂隙穿过地层层面作垂直运移；既可在一个油区内局部运移，也可在沉积盆地范围内进行区域性运移。

但最根本条件是地壳运动引发油气运移。

6、什么叫圈闭？答：油气运移至储集层以后，遇到了遮挡，运移不以能继续进行，油气逐渐聚集并形成油气藏。

这种适于油气聚集并形成油气藏的场所就叫做圈闭。

7、什么叫油气藏？答：当圈闭之内聚集了一定数量的油气之后，就形成了油气藏。

8、油气藏的类型有哪几中？其定义内容是什么？答：油气藏分为四种类型，即：构造油气藏、断层油气藏、地层油气藏。

构造油气藏：指由构造运动使储油层发生褶皱、断裂等形成而形成圈闭条件的油气藏。

断层油气藏：指因断层切割而形成的圈闭中的油气藏。

地层油气藏：指由沉积成岩作用和构造运动相结合形成的油气藏。

岩性油气藏：由于沉积环境变迁，导致沉积物岩性变化，形成岩性尖灭体和透镜圈闭，由这类圈闭形成的油气藏。

大庆油田合理地层压力的保持水平油气田地面工程第25卷第1期(2006.1)】1大庆油田合理地层压力的保持水平唐莉(北京大学地球与空间科学学院,大庆油田州十三合作区块管理部) 刘惠(大庆油田勘探开发研究院)姜雪源(大庆油田采油六厂)1.影响地层压力的几个重要因素(1)保持原油在油层中的流动性能不变.国内外许多研究者都把保持地层原油不脱气作为保持地层压力的根本目的.从这点出发,把地层压力不低于饱和压力作为保持压力的最低下限.图1是应用油气两相稳定渗流理论公式和北三区原油物性参数计算的相对采油指数(油气两相流时的采油指数与单相油流采油指数之比)与流饱压差,地饱压差的关系曲线.从图l中可以看到:当地层压力低于饱和压力时,油井的采油指数只有单相油流时的一半左右.这就是说地层压力低的油井生产能力不能得到充分的发挥.当地层压力高于饱和压力时,随着地层压力的下降,油井产能就随之下降,而且地饱压差在0～1.5MPa之间时,地层压力的下降对产能影响最大.一Pb(MPa)圈1相对采油指数与流饱压差理论计算曲线油层压力下降不仅使油井生产压差减小,还会引起油层渗流能力的下降.因此保持地层压力大于饱和压力就成了注水开发油田的一条基本原则.(2)保持油井在一定的生产压差下采油.油井在保持自喷采油的条件下最大生产压差为:AP=PR—PiH=PR—P一一exp(一C+)(1)式中:厶P——油井最大生产压差,MPa.由式(1)看出:当油井最低自喷流压一定时,即保持油井在自喷条件下采油时,地层压力越高,油井最大生产压差越大,随着油井含水上升.生产压差可调的范围也就越大,这样就为保持油井产量稳定或控制油井产量递减速度提供了保证.大庆油田原油粘度高,油层非均质严重,注水开发的无水采收率低,大部分储量需要在含水期采出,因此要求油田要稳产到…定含水阶段.而油井含水后采油指数要下降,井筒举升所消耗的能量要增加(最低自喷流压上_歹),这些都需要靠增加油层压力来弥补.因此保持油层压力就显得异常重要.(3)油层压力过高带来的一些负而影响.到l980年,大庆油田主体部分喇萨杏油田含水已达到60%,油田保持自喷与稳产所需的地层压力达到l1.6MPa,此时油田实际地层压力为1】.43M1a, 由于地层压力较高,已经给油田正常开发带来许多负面影响,这些影响包括:①地层压力保持过高.会加剧层问矛盾;②地层压力过高会增加钻加密调整井,修井和井下作业的难度,会加速套管损坏的速度;③会造成过渡带地区原油外流,如萨北东部过渡带地区;④地层压力提离后,注水泵压必然要相应地提高,在相同注水量下所消耗的能量要增加,设备管线的耐压要求也要提高,这些都会增加原油的开采成本.为了保证油田在合理的条件下进行开发,大庆喇萨杏油田从1980年开始转变开采方式,将自喷井逐渐转为抽油开采,通过注采系统的调整,把地层压力控制在原始地层压力以下.因此油层压力不是越高越好,应该有一个合理的上限值,这个数值应该根据油藏的具体条件来研究确定.2.油田地层压力的合理界限大庆长垣内部各开发区地层压力系数较小,:均为1.O6,油藏原始地层压力接近静水柱压力,属于正常压力油藏,原油粘度高为8.6mPa?s,平均地饱压差为2.16MPa,其中南部杏树岗油田高达3.5—4.OMPa;无水期平均最低自喷流压为7.3MPa,最大生产压差为4.OMI'-0_,含水到60%时最低自喷流压上升至9.3MPa,最大生产压差减小到2.OMPa,属于中等自喷能力的油田.开发过程中如果不保持地层压力,把地层压力由原始压力降低到饱和压力附近,油田含水6O%时油井就会停喷停产,这时油井生产压差将降低到零.大庆长垣外围油田,油井无自喷能力,均采用12油气田地面工程第25卷第1期(2006.1)气液两相流气液量与流型转变的研究吕宇玲王鸿膺(中国石油大学储运与建筑工程学院)石油在开采和输送过程中,通常是以气液混合物的形式存在的,所以对气液两相流动特性的研究就显得尤为重要.在多相流动中,流型是研究压降,持液率等其它参数的前提,只有充分考虑流型的影响,其它参数的研究才能有足够的精度.本文利用电导探针信号研究了水平管路中空气一水两相流动流型,绘制了流型图,并研究了气液量的变化对流型转变的影响.1.实验方法与系统试验装置由水罐(1m),离心泵,气体涡轮流量计,液体涡轮流量计,气液混合器,试验管段和气液分离器组成.试验段下游安装有长lm,直径50mm的有机玻璃管,用于流型的观察,其上安有4 组电导探针,用于测量实验数据和流型的识别.2.气液两相流流型(1)气液两相流流型分类.气液两相在管路中的流动形式较为复杂,目前,学术界存在多种流型分类方式,但作者认为,在不影响研究精度及工业应用的前提下,流型划分种类应尽量少,只有集中在几种流型上才有可能使研究更加深入,结果更具通用性.本文根据观察到的现象将气液两相流划分为以下五种流型:光滑分层流,波浪流,段塞流,环状流和泡状流.由于实验条件所限,实验中观测到的泡状流流型不明显,数据不具代表性,因此,主要研究了前四种流型.(2)气液两相流流型与探针信号的分析.气液两相流动试验中,通过采集卡将流动特征信号以电压的形式采集至计算机,经过处理后得到典型流型的试验结果.图l是四种流型的探针电压输出信号,根据图l对信号予以分析.图中纵坐标为电压值(V),横坐标为时间(s),由图可以看出:光滑分层流动信号比较平缓,波动很小,此时肉眼观察气液分界明显,界面平滑.波浪流电压信号波小而密,振幅不大,最大值与最小值差在1V以内,波峰排列均匀,并且没有明显的间歇性.此时肉眼观察气液分界面明显, 界面有波动.段塞流探针电压信号呈现出明显的波峰,波谷,最大值与最小值差别在3V以上.这是因为在液塞通过时,它充满管路整个界面,液位非常高,当液膜通过时,气泡是不导电的,探针输出抽油方式开采.在抽油开采方式下,保持地层压力同样具有非常重要的意义:①可以保持油井具有较大的生产压差,为油井放大压差采油提供保证;②在油井生产压差一定的条件下,地层压力保持水平越高,泵的工作压力也就越高,这样可以保证泵在最佳的状况下进行工作,使抽油泵具有较高的沉没度和充满系数.大庆油田采取早期内部注水保持压力的开发方针.把地层压力界限确定在原始地层压力附近,是符合油田的实际情况的.不同油田原油性质不同, 油层压力系数不同,注水保持压力的界限也应当有所区别.3.结论在确定地层压力保持水平时,应考虑以下一些基本原则:(1)保证原油在油层中具有很好的渗流条件,为此应使地层压力高于油藏饱和压力.由于油藏弹性驱采收率很低,因此即使地饱压差较大也不应使地层压力下降得太低.(2)地层压力保持水平应能满足油井持续稳定生产的需要.无论是自喷开采还是抽油开采的油井都应保持一定的压力水平,使油井具有足够大的生产压差及合理的井底流压,使油井产量具有较大的调整余地.(3)地层压力上限不宜高于原始地层压力.地层压力水平过高会影响油田的正常合理开发. (4)地层压力系数较高的油藏,可以将地层压力降低到静水柱压力附近,以便充分利用油层的天然能量;对于高凝油藏,当把主要能量用来降低井底流压时,就可以把地层压力在一定范围内降低下来,这是合理的,也是符合油藏地质特征的. (5)对于低或特低渗透油藏,即使采取同步注水,高注采比注水,地层压力也难以保持.对于这类油藏应当允许地层压力有所下降,如果油藏地质条件允许,如储量丰度比较高,可以通过缩小注采井距或提高注采井数比来达到保持地层压力的目的.因此,根据油田其地质及动态特征不同,地层压力保持的合理水平也应当有所不同.(栏目主持杨军)。