河道砂剩余油空間分布模式研究

李忠江

認識和掌握剩余油分布規(guī)律，即搞清高含水后期剩余油所在的空間位置與數(shù)量及其與儲層非均質(zhì)性、注采狀況等之間的關(guān)系，是進一步提高驅(qū)油效率及采收率的前提和基礎(chǔ)。針對喇薩杏油田水淹嚴重，剩余油分散的特點，結(jié)合沉積相帶圖，在綜合分析影響河道砂剩余油分布的地質(zhì)及開發(fā)等因素的基礎(chǔ)上，通過建立喇薩杏油田各種典型非均質(zhì)河道砂地質(zhì)模型，利用現(xiàn)場資料進行綜合分析、油藏數(shù)值模擬和室內(nèi)物理模擬實驗，研究曲流河型砂體和水下分流河道砂體平面和縱向上的剩余油分布模式。通過開展河道砂剩余油空間分布模式研究，搞清不同沉積類型河道砂層內(nèi)剩余油的形成過程及分布規(guī)律。

特高含水期河流相儲層剩余油分布特征是總體高度分散、局部相對富集。由于受平面和內(nèi)部非均質(zhì)性差異的影響，油層中仍存在較多的剩余油富集區(qū)。因此，在分析剩余油形成與分布的控制因素時應重點考慮導致剩余油局部相對富集的因素。

河道砂體剩余油形成條件及控制因素研究

油藏非均質(zhì)性和開采非均勻性是導致油藏非均勻驅(qū)油的兩大因素。油藏非均質(zhì)性包括構(gòu)造、儲層及流體非均質(zhì)性。其中，儲層非均質(zhì)性是控制剩余油分布的最重要的地質(zhì)因素，表現(xiàn)為儲層砂體規(guī)模大小、幾何形態(tài)、連續(xù)性和砂體內(nèi)的孔隙度、滲透率等參數(shù)的分布所引起的平面非均質(zhì)性，剩余油分布的影響因素可歸納為地質(zhì)因素和開發(fā)因素兩大類。

地質(zhì)因素。影響水驅(qū)開發(fā)效果和剩余油分布的主要內(nèi)在因素是儲層非均質(zhì)性。儲層非均質(zhì)性主要受其沉積微相控制，不同沉積微相具不同的孔滲性、孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特征，也具有不同的剩余油分布特征。高含水開發(fā)階段，沉積微相單元對剩余油分布的控制作用主要表現(xiàn)在儲層物性的縱橫向差異上。在注水開發(fā)過程中，注入水總是優(yōu)先進入物性好的河道，并沿著河道下游方向突進，然后向河道上游和兩側(cè)擴展，導致河道邊部儲層受效程度低，剩余油飽和度較高[1]。

層內(nèi)剩余油的形成和分布主要受儲層層內(nèi)非均質(zhì)性的控制。在高含水階段，層內(nèi)夾層的影響尤為突出。因此，廢棄河道、河間砂、斷層等各種遮擋以及夾層、物性等地質(zhì)因素是形成剩余油的主要內(nèi)因。

開發(fā)因素。開發(fā)因素是剩余油分布的外部控制因素，即外因。在高含水期影響剩余油分布的開發(fā)因素主要是注采井網(wǎng)與油層非均質(zhì)性的匹配關(guān)系。

綜上所述，在陸相非均質(zhì)水驅(qū)油藏高含水開發(fā)階段，有一定規(guī)模的剩余油富集區(qū)主要受廢棄河道、河間砂、斷層等各種遮擋以及層內(nèi)夾層和物性等地質(zhì)因素和注采狀況等開發(fā)因素的控制，剩余油富集機理就是要闡明這兩種因素對剩余油富集區(qū)的控制作用。

剩余油與各影響因素之間定量關(guān)系的建立

對于同一油層而言，平面上對剩余油的形成與分布有控制作用的因素，歸納起來有兩個方面：一是砂體內(nèi)部儲層物性的差異導致的平面滲流差異；二是砂體規(guī)模與注采井網(wǎng)不匹配導致的砂體內(nèi)部注采不完善。從平面上看，曲流河型砂體剩余油分布的主要影響因素有接觸關(guān)系和注采井網(wǎng)與夾層匹配關(guān)系，水下分流河道砂體剩余油分布的主要影響因素有連通關(guān)系和流線位置。

曲流河型砂體剩余油與各影響因素之間的定量關(guān)系。曲流河型砂體平面上除局部注采不完善的決口河道外，已經(jīng)全部見水。影響曲流河型砂體剩余油分布的主要因素有以下兩個方面：平面上沉積微相不同，水淹規(guī)律不同；不同接觸關(guān)系對剩余油的影響不同，斷層、廢棄河道、河間砂（泥）以及單一河道間接觸界面的巖性變化使得曲流河型砂體內(nèi)部存在剩余油富集區(qū)；層內(nèi)受側(cè)積夾層和韻律性雙重控制作用使得曲流河型砂體上部形成剩余油[2]。

沉積微相對剩余油的影響。曲流河型砂體主要發(fā)育主河道（點壩）、廢棄河道、決口河道等微相類型（圖1）。沉積微相控制注入水在油層中的運動，是影響剩余油平面分布的重要因素。

廢棄河道一般與主體河道底部相連，水洗厚度比例較大，強水洗厚度比例達35%以上；決口河道砂體分布窄小，以垂向加積為主，層內(nèi)非均質(zhì)性弱，水洗狀況受注采關(guān)系的影響大，注采完善時水洗厚度比例大；曲流河型砂體的主體部分—主河道（點壩），由于受河間砂（泥）、廢棄河道等滲流屏障的遮擋，檢查井未水洗厚度比例在25%左右，剩余潛力相對較大，是本次研究的重點對象（表1）。

平面上接觸關(guān)系對剩余油的控制作用。主河道由不同單一河道構(gòu)成，由于河道的變遷及河道下切、疊加，河道間的接觸關(guān)系復雜多變，不同河道間有的以低滲薄層砂相接觸，有的以廢棄河道泥質(zhì)充填物或尖滅區(qū)相接觸，有的以兩個河道相切的界面相接觸，這些部位及其附近是剩余油富集的有利場所。

廢棄河道遮擋對剩余油的影響。河道砂體凸岸與另一河道砂體的凹岸相連，相接部位一般為廢棄河道泥質(zhì)充填沉積物，河道砂之間常常不連通或僅底部局部連通，而連通情況視廢棄河道中砂質(zhì)沉積物充填的多少而定。如果河道切穿了另一河道廢棄部分，且切入其底部砂質(zhì)沉積物，則兩條河道砂體是連通的，否則是不連通的。廢棄河道如果分布在注水井和采油井之間，由于其對流體滲流的遮擋作用，造成有注無采或有采無注的注采不完善。在實際的油田開發(fā)中，廢棄河道沉積往往造成相鄰河道砂體間的滲流遮擋?？梢娫趶秃虾拥郎绑w內(nèi)部識別廢棄河道，分析其對注水井與采油井動態(tài)的影響，尋找廢棄河道遮擋形成的剩余油是非常有意義的。

數(shù)值模擬結(jié)果表明，廢棄河道的遮擋程度對采收率的影響較大，廢棄河道完全遮擋時采收率為26.58%，廢棄河道不完全遮擋時采收率為37.32%，采收率相差10.74個百分點（圖2、3）。

河間砂遮擋對剩余油的影響。河間砂體分布在河道兩側(cè)或零星分布于復合砂體內(nèi)部，河間砂體是在洪泛時期由河流多次決口和泛濫形成的一套垂向加積物。通常呈薄層、薄互狀，交錯疊置于河道兩旁。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成因上看，這些河間砂體是由許多一次性或一期連續(xù)性洪泛事件形成的單砂體所組成，側(cè)向上連續(xù)分布，垂向上與其它砂體之間有明顯夾層分隔。河間砂體位于河道砂體中上部時，連通效果好，河道砂動用好，剩余油較少；河間砂體位于河道砂體下部時，注入水沿底部推進，河道砂剩余油較多[3]。

數(shù)值模擬結(jié)果也表明，河間砂的層位高低對采收率有一定的影響，河間砂在上部時采收率為35.5%，河間砂在下部時采收率為33.7%，采收率相差1.8個百分點。

剩余油分布模式

特高含水期各類河道砂體剩余油分布表現(xiàn)出總體上高度分散，局部相對富集的模式。

平面剩余油分布分布模式。喇薩杏油田不同沉積類型河道砂由于受平面及層內(nèi)非均質(zhì)性的影響，動用不均衡，河道砂雖已全部見水，但未水洗厚度比例仍占25%左右，仍存在局部剩余油相對富集部位。在高含水后期河道砂的平面剩余油分布模式主要為：遮擋控制型剩余油分布模式和砂體規(guī)模窄小型剩余油分布模式。

曲流河型砂體。平面上剩余油分布呈“整體上高度分散、局部相對富集”的形式。

復合曲流帶單一河道之間的各種接觸關(guān)系易在平面上形成片狀和條帶狀的剩余油。

復合曲流帶砂體主河道由不同單一河道構(gòu)成，由于河道的變遷及河道下切、疊加，河道間的接觸關(guān)系復雜多變，不同河道間有的以低滲薄層砂相接觸，有的以廢棄河道泥質(zhì)充填物或尖滅區(qū)相接觸，有的以兩個河道相切的界面相接觸，這些部位及其附近是剩余油富集的有利場所。另外，斷層邊部由于注采關(guān)系不完善，也是剩余油富集的有利區(qū)域。薩中北一二排西部薩Ⅱ21單元數(shù)值模擬結(jié)果表明，曲流河型砂體中河間砂、廢棄河道、斷層等變差部位遮擋附近，以及巖性、物性變差的河道邊部、注采不完善的決口河道中仍存在剩余油的富集區(qū)。剩余油的分布模式主要以各種遮擋型剩余油為主，可細分為以下幾種模式：

廢棄河道遮擋模式：廢棄河道是曲流河型砂體普遍發(fā)育的沉積微相，根據(jù)廢棄河道的遮擋程度分為廢棄河道完全遮擋模式和部分遮擋模式。對于不同的廢棄河道遮擋模式，由于遮擋程度的不同，其相應的水洗厚度比例也不相同。薩北北2-350-檢45井葡Ⅰ5+6單元位于主流線上，由于受廢棄河道完全遮擋，聚驅(qū)后仍存在5m未水洗厚度。

河間砂遮擋模式：檢查井統(tǒng)計結(jié)果表明，檢查井處在有河間砂遮擋的主流線上時，未水洗厚度比例較大。如薩北油田2000年完鉆的檢查井北2-21-檢P51井薩Ⅱ10+11單元，由于河間砂遮擋，頂部未水洗厚度比例達32.6%（圖4）。

根據(jù)河間砂的微相，可以分為河間砂高層位遮擋模式和低層位遮擋模式。河間砂高層位時，連通河道砂的上部，水洗較好；河間砂低層位時，連通河道砂的下部，單元下部水洗，上部水洗差。

水下分流河道砂體。砂體規(guī)模窄小型剩余油分布模式為水下分流河道砂體平面上的主要剩余油分布模式。水下分流河道砂體中坨狀砂、窄小河道、斷層遮擋部位以及砂體邊部區(qū)域存在剩余油富集區(qū)。

進一步總結(jié)水下分流河道砂體的剩余油分布模式主要有以下幾種：

注采不完善剩余油分布模式：主要指由于河道砂體規(guī)模比較小，呈坨狀、透鏡狀或窄小河道狀，其規(guī)模一般小于原井網(wǎng)的井距，河道砂體自身很難完善注采關(guān)系，只能通過其周圍非河道砂來完善注采關(guān)系。該類型的剩余油分布模式可進一步細分為無注無采模式、有采無注模式、有注無采模式等類型。

與河間砂完善注采關(guān)系型剩余油分布模式：該類型的剩余油分布模式主要由河道砂與河間砂完善注采關(guān)系，從而導致注水受效變差，形成剩余油。按注入井或采出井所處的位置不同，該類型剩余油模式還可進一步細化為以下幾種模式：

薄注厚采剩余油分布模式：注入井位于薄層砂或河間砂，采出井位于河道砂，造成注水受效變差，形成剩余油；

厚注薄采剩余油分布模式：注入井位于河道砂，采出井位于薄層砂或河間砂，造成注水受效變差，形成剩余油；

薄注薄采剩余油分布模式：注入井和采出井都位于薄層砂或河間砂，致使注水受效變差，形成剩余油；

河間砂遮擋剩余油分布模式：注入井和采出井都位于河道砂，但注采井間有河間砂遮擋，從而形成剩余油。

結(jié)論

研究剩余油影響因素及平面和縱向上剩余油的分布特征，建立不同沉積類型儲層剩余油分布模式。在高含水后期河道砂的平面剩余油分布模式主要為：遮擋控制型剩余油分布模式和砂體規(guī)模窄小型剩余油分布模式。在剩余油空間分布特征及分布模式研究基礎(chǔ)上，根據(jù)特高含水期剩余油的分布特征，針對不同類型的剩余油確定了有針對性的剩余油富集的有利場所，為今后剩余油挖潛指明了方向。

[1]劉成鑫，紀友亮等.孤東地區(qū)古近系辮狀河三角洲沉積特征.河南石油，2005.09

[2]何文詳，吳勝和等.地下點壩砂體內(nèi)部構(gòu)型分析.礦物巖石，2005.06

[3]俞啟泰.注水多層砂巖油藏大尺度未波及剩余油的三大富集區(qū)[J].石油學報，2000.21