碳酸盐岩储层缝洞系统与单元

碳酸盐岩储集体同碎屑岩储层相比差别较大，其储集空间和流动通道以溶蚀孔、洞和各种成因裂缝为主，储集空间分布具强非均质性、不规则性和多尺度性。因此，对碳酸盐岩缝洞系统与单元进行划分评价就显得非常重要。

一、缝洞系统和缝洞单元的概念

缝洞系统是指在同一岩溶背景下，由相关联的孔、洞、缝构成的岩溶缝洞发育带或缝、洞集合体。缝洞系统的空间展布受断裂、裂缝、古地貌和古水系的控制，常表现为树枝状管道溶洞、网络状缝洞体等复杂的结构。系统与系统之间有连续的致密体分割，缝洞系统边界代表了岩溶作用和与之关联的裂缝边界。缝洞系统油气藏聚集具“统一温-压系统、大面积含油、缝洞储集体富集”的特点，断裂输导体系控制缝洞系统的油气分布。

缝洞单元是指由裂缝网络连通的一个或多个溶洞所组成的具有统一压力系统和水动力系统的流体动力单元，以溶蚀的孔、洞、缝为主要储集空间和渗流通道，周围被相对致密或渗透性较差的隔挡层(体)遮挡。在同一缝洞单元内具有相对一致的压力变化规律(压力连通关系)以及相似的流体性质，在生产中可作为一个相对独立的流体运动单元和油气开采的基本单位。

二、缝洞单元划分原则与方法

1.缝洞单元划分原则

在缝洞系统研究的基础上，综合利用各种动、静态资料，提出如下划分缝洞单元的原则:

(1)纵向上，单井生产层段间存在厚度较大的致密隔挡层，如产液性质和生产特征在不同层段具有明显差异，则为不同缝洞单元。

(2)位于同一岩溶残丘构造内，地震振幅变化率或地震波性特征相似、具有同一流体动力系统的区域为同一缝洞单元;不同缝洞单元之间相互分割或储渗分布差异明显。

(3)缝洞单元内储集体性质具有关联性，具有相同的流体动力条件，而与单元外储集体无关联性。

2.缝洞单元边界的确定

缝洞单元边界的确定原则如下:

(1)现今岩溶地貌的岩溶冲沟、断崖、岩溶洼地等自然边界。

(2)试井解释的全封闭油藏的供油半径或不渗透边界。

(3)椭圆形、串珠状、条带状振幅变化率异常范围。

(4)波形、三维可视化雕刻出现变化的界限。

3.缝洞单元划分方法

(1)油藏压力降落法

具有相对一致压降或压力变化趋势的井组可划分为同一缝洞单元。如LN44井2008年4月4日高含水关井，侧钻井眼(LN44C)奥陶系顶比原井高43m，原油比重略低，但气油比略高。2008年1月20日LN44C井投产，初期生产指标与LN44井一致，生产65天后含水率即由0突升到40%，后两井压力系数同为1.0，动、静态均反映两井为同一缝洞单元。

(2)井间干扰法

开发过程中具有井间干扰现象的井组可划分为同一个缝洞单元。利用新井酸压投产、老井注水、堵水，改变油嘴大小等对邻井的干扰信息，判断是否属同一缝洞单元。如轮古油田桑南西地区LG100井区，根据出现的井间干扰现象，把LG100-6井、LG100-9井、LG100-10井、LG100-11井、LN54井、LN54-1井等6口井划分为同一个缝洞单元。

(3)流体性质法

碳酸盐岩缝洞型油气流体性质变化复杂，在纵、横向上，油气水性质都表现为较强的非均质性，可利用油藏内流体非均质性特征来判断油气是否连通。如塔北哈拉哈塘新垦9井奥陶系原油密度为0.8302g/cm³，侧钻井新垦9C井奥陶系原油密度为0.8091g/cm³，且原油组分含量也有较明显的差别，可判断两口井分属不同的缝洞单元。

(4)示踪剂判别法

示踪剂井间监测技术是在注水井中注入水溶性示踪剂，在周围监测井中取水样，分析样品中示踪剂浓度，并绘制出邻井示踪剂浓度随时间变化的曲线，通过对产出曲线的分析，判断油藏是否连通，连通井组即为同一缝洞单元。

(5)定容体划分方法

定容体就是一个单独的缝洞单元，储集体体积有限，定容体划分的主要依据是:地层压力、产油量快速下降，在开采后期一般通过注水的方式提高定容体的地层能量。

综合上述方法，根据地质研究与生产动态相结合，在塔里木盆地哈拉哈塘区块可以划分出无水定容型、纯水定容型、油水共存定容型、沟通水体型4种类型的储集体单元，分别建立了AVO油水识别模型，并对储集体进行了定量雕刻，现场应用效果良好;其中无水定容型所占比例最大，可动油储量虽小，但开发效果好。

三、缝洞单元类型

可从缝洞单元能量、储层形态、规模等方面对缝洞单元进行划分与评价。能量大小主导了不同缝洞单元的开发特征，同一缝洞单元应具有同一流体动力系统，不同类型缝洞单元的差异，主要体现在缝洞单元的储集体规模和天然驱动能量，特别是底水能量的大小。

根据缝洞单元的形态、大小、连通情况等，可以划分出孤立型、大缝洞体、小缝洞体等不同单元类型(表6-3;图6-7)。试采结果表明，大缝洞具有高产能特征，能量变化平缓，见底水后，油气产量迅速下降;孤立型缝洞单元能量与产液量表现为逐渐下降和递减的趋势。

表6-3 塔里木盆地哈拉哈塘地区缝洞系统油气藏

图6-7 不同类型缝洞体地球物理响应特征

四、缝洞单元划分的意义

缝洞单元是缝洞系统内储集体的进一步细分，是碳酸盐岩缝洞型油气的最小单元。划分与评价缝洞单元具有以下重要意义:

(1)可以更客观地认识岩溶储集体的非均质性，深化对于不同类型缝洞储集体开发地质特征的认识，对于油气开发和油、气、水运动规律的掌握具有特殊意义。

(2)有助于刻画网络状缝洞单元与封隔体的分布特征，指导开发、调整方案的制定和对油井采油工艺的选择。

(3)对不同缝洞单元可分别制定开发方案，进行井网部署及指标调整。

(4)为油藏注水或其他注入剂驱替油气工艺提供了新的研究思路。如油田的某个单元或区块油层是连续的，可以采用高效的注水开发方式，不但能保持高产，而且最终能提高采收率;对连通状况差的区域，可通过侧钻分支井、补充新井等方式提高采收率。

(5)不同缝洞单元类型控制了剩余油的分布形式及存在方式，剩余油的开采应根据流动单元的不同类型采取不同的挖潜措施。