精細(xì)油藏描述技術(shù)在低滲透油藏中的應(yīng)用

車 明，敬小軍，周建堂，康麗俠，詹 健，高月紅

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

精細(xì)油藏描述技術(shù)在低滲透油藏中的應(yīng)用

車 明，敬小軍，周建堂，康麗俠，詹 健，高月紅

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

精細(xì)油藏描述目的是通過地質(zhì)模型的建立確定油藏的潛力，最大限度的提高采收率，為油田下一步調(diào)整提供可靠的依據(jù)。針對已開發(fā)油田的不同開發(fā)階段，充分利用各階段所取得的油藏靜、動態(tài)資料，對油藏構(gòu)造，儲層、流體等開發(fā)地質(zhì)特征做出現(xiàn)階段的認(rèn)識和評價，建立可視化的三維地質(zhì)模型，在油藏數(shù)值模擬生產(chǎn)歷史擬合基礎(chǔ)上，預(yù)測合理的開發(fā)技術(shù)界限，量化剩余油分布并形成可視化的三維油藏模型，為下一步油田開發(fā)調(diào)整和綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。

精細(xì)油藏描述；油藏數(shù)值模擬；開發(fā)技術(shù)界限；剩余油；開發(fā)調(diào)整

油田投入開發(fā)后，隨著油藏開采程度的加深和生產(chǎn)動態(tài)資料的增加所進(jìn)行的精細(xì)地質(zhì)特征研究和剩余油分布描述，并不斷完善儲層的地質(zhì)模型和量化剩余油分布，稱為精細(xì)油藏描述。精細(xì)油藏描述可以分為三大部分：前期地質(zhì)研究、可視化三維地質(zhì)建模、油藏數(shù)值模擬。油藏數(shù)值模擬是精細(xì)油藏描述技術(shù)的核心，它包含地質(zhì)儲量擬合、生產(chǎn)歷史擬合、剩余油量化及分布、開發(fā)技術(shù)界限的預(yù)測。

油藏開發(fā)初期模擬：（1）評價開發(fā)方式（衰竭開采、注水開發(fā)、其他方式）；（2）選擇合理的生產(chǎn)體系，優(yōu)化井網(wǎng)、開發(fā)層系部署；（3）選擇合理的生產(chǎn)參數(shù)，優(yōu)化注采方式、壓力，注采比。

油藏開發(fā)中后期模擬：（1）通過歷史擬合，整合動態(tài)數(shù)據(jù)，提高模擬精度；（2）定量研究剩余油分布規(guī)律；（3）確定加密井位,優(yōu)化油藏生產(chǎn)方案；（4）評價EOR（提高采收率法）手段，調(diào)整開發(fā)方案。

至2010年第四采油廠共完成了油田開發(fā)11個區(qū)塊精細(xì)油藏描述項目，完全覆蓋了主力開發(fā)區(qū)塊。

1 前期地質(zhì)研究

1.1 油藏地質(zhì)概況

三疊系大路溝二區(qū)長6油藏主要受巖性控制，平均砂體厚度26.9 m，平均單井油層厚度18.6 m，儲層物性較差，滲透率為0.77 mD，孔隙度為12.60%。大路溝三區(qū)長2油藏主要受構(gòu)造一巖性控制，平均砂體厚度24.5 m，平均單井油層厚度16.7 m，儲層物性較差，滲透率為 14.15×10-3μm2，孔隙度為 15.80%。

侏羅系新14延9油藏主要受巖性一構(gòu)造控制，油水分異明顯，邊底水發(fā)育，油藏驅(qū)動類型為彈性弱水壓驅(qū)動，平均砂體厚度20.8 m，平均單井油層厚度9.6 m，儲層物性較好，測井解釋平均孔隙度為17.1%，滲透率為 18.16×10-3μm2。

低滲透油藏有以下特點：（1）儲層物性差，滲透率低；（2）油藏含水飽和度較高，油水分異差，沒有無水開采期；（3）油層砂泥交互，非均質(zhì)性嚴(yán)重；（4）天然裂縫相對發(fā)育；（5）滲流規(guī)律不遵循達(dá)西定律，具有啟動壓力梯度。

1.2 地層對比與劃分

地層劃分以巖性與沉積構(gòu)造序列、微相組合相序、沉積旋回為基礎(chǔ)。采用標(biāo)志層控制砂層組，輔助標(biāo)志層控制小層的方法進(jìn)行儲層層次劃分。

第四采油廠主要開發(fā)三疊系長6、長4+52、長2和侏羅系延9油藏，劃分油層組標(biāo)準(zhǔn)層巖性特征明顯、層位穩(wěn)定、分布范圍廣、易于識別。

三疊系油藏主要受巖性控制，物性較差，油水分布沒有明顯分界，而侏羅系油藏主要受構(gòu)造控制，物性較好，油水分異明顯。

1.3 沉積相研究

沉積環(huán)境和沉積相決定著地層的巖石類型，巖石組合及縱橫向組合，決定著儲層的發(fā)育和分布。因此，沉積相研究特別是沉積微相的研究是進(jìn)行儲層結(jié)構(gòu)和流動單元研究的重要基礎(chǔ)，同時也是建立準(zhǔn)確的、客觀的地質(zhì)模型的重要環(huán)節(jié)。

陜北地區(qū)主要沉積以河流相和三角洲平原、三角洲前緣亞相沉積為主，河流相沉積典型油藏：新14、楊19；三角洲平原亞相典型油藏：大路溝一區(qū)、大路溝三區(qū)、化子坪長2油藏；三角洲前緣亞相沉積典型油藏：白于山、大路溝二區(qū)。

表1 第四采油廠含油層系地層劃分統(tǒng)計表

表2 沉積相分類統(tǒng)計表

1.4 流動單元研究

流動單元是一個橫向上和垂向上連續(xù)的儲集帶，在這個帶內(nèi)，影響流體流動的巖石物理性質(zhì)在各處都相似，并且?guī)r石的特點在各處也相似。

流動單元的分類常用靜態(tài)物性資料滲透率（K）、孔隙度（Por）作為參數(shù)進(jìn)行儲層流動單元的聚類分析。對于裂縫不發(fā)育的油藏是適用，而對于三疊系長6、長4+5油藏來說，裂縫十分發(fā)育，只依據(jù)靜態(tài)在資料劃分就不能有效指導(dǎo)油藏開發(fā)。

以大路溝二區(qū)長6油藏來說，裂縫發(fā)育有裂縫26條，裂縫見水及水淹油井45口，日損失產(chǎn)能126 t，高滲帶40條，見水及水淹油井44口，日損失產(chǎn)能98 t，累計到目前損失23萬噸。

大路溝二次一次精細(xì)油藏描述只以靜態(tài)資料分為四類流動單元，長612層流動單元屬于A和B類，而和目前生產(chǎn)動態(tài)和壓力分布狀況對比，與靜態(tài)資料劃分的流動單元有一定的差異，不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)開發(fā)。所以在大路溝二區(qū)二次精細(xì)油藏描述時引入了生產(chǎn)動態(tài)資料、裂縫資料、試井資料等，將長612層劃分成六類，主力層主要以C類為主，A、B類次之，與生產(chǎn)動態(tài)對比更好的反映生產(chǎn)實際，能有效指導(dǎo)油水井措施方案實施。

2 地質(zhì)建模與數(shù)值模擬應(yīng)用

2.1 地質(zhì)建模

建立一個描述構(gòu)造、儲層、流體空間分布的靜態(tài)可視化三維地質(zhì)模型，它能直接反映油藏在地下分布的狀態(tài)，是油田數(shù)字化建設(shè)的具體體現(xiàn)。

收集前期地質(zhì)研究成果資料：地層劃分對比、測井資料、沉積相成果，進(jìn)行三維隨機地質(zhì)建模。

2.2 數(shù)值模擬

油藏數(shù)值模擬是利用計算機模擬地下油水的流動，給出某一時刻油水分布，預(yù)測油藏動態(tài)。

精細(xì)油藏數(shù)值模擬是把模擬層劃分到單砂層，使得模型規(guī)模變得很大，總網(wǎng)格數(shù)目一般會達(dá)到百萬量級，對油藏的描述已接近于油藏的真實情況，這樣的模型應(yīng)用于精細(xì)剩余油分布研究。

歷史擬合是油藏模擬中的一項極其重要的工作。因為一個油藏模型被建立起來以后，它是否完全反映油氣藏實際，并未經(jīng)過檢驗。只有利用將生產(chǎn)和注入的歷史數(shù)據(jù)輸入模型并運行模擬器，再將計算的結(jié)果與油藏的實際動態(tài)相比，才能確定模型中采用的油藏描述是否是有效的。由于歷史擬合調(diào)整參數(shù)的目的是為了把真實油藏的描述搞得盡可能精確，所以，它是油藏模擬中不能缺少的重要步驟。

動態(tài)預(yù)測是獲得了好的、可以接受的歷史擬合后，就可利用該模型來預(yù)測油藏未來的生產(chǎn)動態(tài)。預(yù)測的內(nèi)容包括：原油和水的產(chǎn)量，油水比的動態(tài)，油藏壓力的變化動態(tài)，液體前緣位置，區(qū)域采出程度，估計油藏最終采收率等。預(yù)測的結(jié)果將作為我們進(jìn)行開發(fā)與管理決策的重要依據(jù)。

3 開發(fā)技術(shù)界限與剩余油分布規(guī)律研究

3.1 開發(fā)技術(shù)界限研究

開發(fā)技術(shù)界限是提高采收率最直接的手段，不同時期，不同的技術(shù)界限能高效的開發(fā)油藏，最大限度的挖潛油藏的潛力。

新14區(qū)延9油藏隨著采出程度增大，含水上升趨勢明顯2009年1月47.0%上升到年底的54.9%。統(tǒng)計2009-2010年27口含水上升井，主要原因是累計采油量高、采出程度較高（平均單井累計采油量2.25×104t，采出程度30.9%）。近兩年含水上升速度加快，并且隨著采出程度的增加，含水上升趨勢明顯，穩(wěn)產(chǎn)難度大，合理的開發(fā)技術(shù)政策顯得尤為重要。

針對油田含水上升快的問題，設(shè)計注采比方案：0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2 六個方案，預(yù)測合理的開發(fā)技術(shù)政策，達(dá)到控水穩(wěn)油的目的。

表3 含水率與采出程度未來趨勢表

預(yù)測出合理的注采比為0.8，采出程度為40.9%。

3.2 剩余油分布規(guī)律研究

定量確定油藏的空間剩余油分布，并分析剩余油分布的主控因素，不同油砂體剩余油分布特征，確定剩余油富集區(qū)及今后挖潛的有利區(qū)帶。

大路溝三區(qū)2007年依據(jù)剩余油分布規(guī)律，結(jié)合油井生產(chǎn)動態(tài)，實施9口加密調(diào)整井。統(tǒng)計2008年12月底平均日產(chǎn)液7.06 m3，日產(chǎn)油3.15 t，含水47.5%，累計產(chǎn)油18639 t，至2011年1月底平均日產(chǎn)液8.53 m3，日產(chǎn)油2.90 t，含水60.0%，累計產(chǎn)油38767 t。

同時把完鉆井測井信息與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比分析同時把數(shù)值模擬預(yù)測的剩余油飽和度和電測解釋的剩余油飽和度對比，預(yù)測符合率為70%，這說明數(shù)值模擬預(yù)測結(jié)果是可信的。

表4 大路溝三區(qū)調(diào)整井與數(shù)值模擬物性結(jié)果對比表

5 總結(jié)

（1）前期地質(zhì)研究是一項非常重要的基礎(chǔ)工作，直接影響后期的地質(zhì)建模和數(shù)值模擬研究。

（2）通過篩選不同地質(zhì)參數(shù)建立可視化三維地質(zhì)模擬，它能直接反映油藏在地下分布的狀態(tài)，是油田數(shù)字化建設(shè)的具體體現(xiàn)。

（3）歷史擬合是油藏模擬中的一項極其重要的工作。只有利用將生產(chǎn)和注入的歷史數(shù)據(jù)輸入模型并運行模擬器，再將計算的結(jié)果與油氣藏的實際動態(tài)相比，才能確定模型中采用的油藏描述是否是有效的。

（4）油藏數(shù)值模擬的最終結(jié)果是預(yù)測出合理的開發(fā)技術(shù)界限和量化剩余油分布，為油藏開發(fā)提供技術(shù)支撐。

TE347

A

1673-5285（2012）03-0060-03

2012－01-29