高含水、高采出程度階段油田剩余油定量表征及其綜合評(píng)價(jià)

鄭春峰 （中海油能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院，天津300452）

趙忠義 （大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠(chǎng)地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶163514）

郝曉軍，彭良群 李 芳，谷麗紅 （中海油能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院，天津300452）

高含水、高采出程度階段油田剩余油定量表征及其綜合評(píng)價(jià)

鄭春峰 （中海油能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院，天津300452）

趙忠義 （大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠(chǎng)地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶163514）

郝曉軍，彭良群 李 芳，谷麗紅 （中海油能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院，天津300452）

河南X油田目前綜合含水94.2%，采出程度38.6%，屬于高含水、高采出程度 （簡(jiǎn)稱(chēng) “雙高”）開(kāi)發(fā)的油田。如何進(jìn)一步發(fā)展 “雙高”開(kāi)發(fā)單元提高采收率的方法，已成為目前的研究重點(diǎn)。建立X油田數(shù)值模擬模型，對(duì)其進(jìn)行歷史擬合。滿(mǎn)足歷史擬合要求后，針對(duì) “雙高”階段剩余油分布特點(diǎn)給出不同水淹級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)。著重分析不同水淹級(jí)別下剩余油飽和度、剩余地質(zhì)儲(chǔ)量、平面和層間剩余油分布特征。建立了剩余油挖潛綜合評(píng)價(jià)方法，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為4類(lèi)，按照同一油組不同水淹級(jí)別對(duì)剩余油潛力區(qū)進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)，進(jìn)而找出剩余油主要集中在Ⅲ、Ⅳ類(lèi)潛力區(qū)。并針對(duì)不同潛力區(qū)提出不同挖潛策略，為X油田下一步剩余油精細(xì)挖潛提供依據(jù)，該方法對(duì)國(guó)內(nèi)類(lèi)似 “雙高”油田有借鑒意義。

高含水；高采出程度；剩余油；綜合評(píng)價(jià)方法；挖潛策略

國(guó)內(nèi)外大部分油田采用注水開(kāi)發(fā)，目前普遍進(jìn)入高含水、高采出程度 （簡(jiǎn)稱(chēng) “雙高”）階段［1］。這一階段的剩余油分布零散，加上儲(chǔ)層非均質(zhì)性，斷層的分割、遮擋作用，使開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大［2，3］。“雙高”階段提高開(kāi)發(fā)效果的措施很多，但應(yīng)用效果越來(lái)越差，噸油操作成本越來(lái)越大，經(jīng)濟(jì)效益變差［4，5］。目前對(duì) “雙高”階段油田的剩余油的形成與分布缺乏新的認(rèn)識(shí)，如何進(jìn)一步提高 “雙高”階段油田采收率的方法，已成為目前的研究重點(diǎn)［6］。

筆者通過(guò)建立河南X油田數(shù)值模擬模型，對(duì)該油田進(jìn)行生產(chǎn)歷史擬合。滿(mǎn)足歷史擬合要求后，針對(duì) “雙高”階段剩余油分布特點(diǎn)給出不同水淹級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，著重分析不同水淹級(jí)別下的剩余油飽和度、剩余儲(chǔ)量等開(kāi)發(fā)指標(biāo)和平面層間剩余油分布特征。建立了剩余區(qū)挖潛綜合評(píng)價(jià)方法，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為4類(lèi)，以每個(gè)油組平均開(kāi)發(fā)指標(biāo)和同一油組不同水淹程度為研究對(duì)象，找出剩余油主要集中在Ⅲ、Ⅳ類(lèi)潛力區(qū)［7，8］。并針對(duì)不同潛力區(qū)提出不同挖潛策略，為該油田下一步剩余油精細(xì)挖潛提供方向。

1 X油田油藏基本概況

X油田構(gòu)造為被斷層復(fù)雜化的短軸背斜構(gòu)造，油藏類(lèi)型以斷層－背斜油藏為主。沉積體系由水道與水道邊緣相、河道間相、近端濁積相、遠(yuǎn)端濁積相及半深湖相組成。不同油組的砂體來(lái)源方向不同，巖性主要以含礫細(xì)砂巖為主，以含礫中砂巖、礫狀中－細(xì)砂巖為輔。

儲(chǔ)層物性較差，局部物性較好。平均滲透率0.715μm2，平均孔隙度19.7%。各油組油水界面參差不齊，又由于含油面積小的油砂體較多，油層縱向疊合性很差。目前該油田綜合含水94.2%，采出程度38.6%，屬于 “雙高”開(kāi)發(fā)單元。

2 X油田生產(chǎn)歷史擬合

應(yīng)用角點(diǎn)網(wǎng)格建立X油田數(shù)值模擬模型，平面網(wǎng)格15m×15m。縱向按油組劃分為31個(gè)層位，其中有效層位26個(gè)，隔夾層5個(gè)，形成了一個(gè)186×122×31的網(wǎng)格系統(tǒng)，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)703452個(gè)，其中活網(wǎng)格284624個(gè)，見(jiàn)圖1所示。

全區(qū)儲(chǔ)量誤差率為0.27%，油組地質(zhì)儲(chǔ)量擬誤差率控制在0.20%～2.61%范圍內(nèi)，全區(qū)含水?dāng)M合主要通過(guò)微調(diào)相滲曲線(xiàn)、滲透率、傳導(dǎo)率及邊底水能量大小等參數(shù)，使整體產(chǎn)水量、產(chǎn)油量和產(chǎn)液量與實(shí)際趨于一致，全區(qū)絕對(duì)誤差率為0.29%。單井?dāng)M合主要調(diào)整井附近滲透率、產(chǎn)液指數(shù)等參數(shù)，單井?dāng)M合誤差率控制在15%以?xún)?nèi)，單井?dāng)M合率為78%。以上擬合達(dá)到歷史擬合要求，并為后期剩余油分析及方案預(yù)測(cè)奠定很好基礎(chǔ)。

圖1 X油田油藏?cái)?shù)值模擬三維網(wǎng)格

3 剩余油分布綜合研究

3.1 剩余油分布規(guī)律

由相對(duì)滲透率曲線(xiàn)轉(zhuǎn)換出的分流曲線(xiàn)，可將油藏內(nèi)部各點(diǎn)的剩余油飽和度值換算成含水率，即可得含水率分布模型。針對(duì) “雙高”階段剩余油分布特點(diǎn)，筆者給出不同水淹級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 “雙高”階段含水率劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1 剩余油飽和度分布規(guī)律

X油田各開(kāi)發(fā)單元儲(chǔ)層特征和注采井網(wǎng)完善程度不同，導(dǎo)致局部區(qū)域存在剩余油飽和度高值?？拷髂喜窟吽幨Ｓ嘤惋柡投戎灯停拷鼥|北部構(gòu)造高點(diǎn)處剩余油飽和度值偏高。平面上剩余油飽和度高值主要位于微構(gòu)造高點(diǎn)、油水界面附近、井間分流區(qū)、砂巖尖滅區(qū)和小油砂體。縱向上含油飽和度高值主要位于微構(gòu)造高點(diǎn)及砂體尖滅區(qū)。如表2所示。

表2 X油田不同開(kāi)發(fā)單元不同水淹級(jí)別剩余油飽和度統(tǒng)計(jì)

3.1.2 剩余地質(zhì)儲(chǔ)量分布規(guī)律

X油田剩余地質(zhì)儲(chǔ)量見(jiàn)表3，剩余油主要集中在中、強(qiáng)水淹區(qū)域，為下一步挖潛目標(biāo)。

3.2 平面剩余油潛力分布特征

平面剩余油分布受控于地質(zhì)和井網(wǎng)兩大因素。地質(zhì)因素主要是指儲(chǔ)層的非均質(zhì)性、構(gòu)造形態(tài)、斷層及斷層分割所造成的不連通性等，是注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中影響油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要因素。井網(wǎng)因素主要指注采系統(tǒng)、井網(wǎng)完善程度、注采強(qiáng)度等。井網(wǎng)完善程度和其對(duì)地質(zhì)因素的適應(yīng)程度，決定了剩余油富集區(qū)的分布位置和富集程度。剩余地質(zhì)儲(chǔ)量平面分布特征統(tǒng)計(jì)表如表4所示。

表3 X油田不同開(kāi)發(fā)單元不同水淹級(jí)別剩余地質(zhì)儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)表

表4 剩余地質(zhì)儲(chǔ)量平面分布特征統(tǒng)計(jì)表

3.2.1 地質(zhì)因素

X油田屬于復(fù)雜斷塊油藏，剩余油富集的有利地帶主要集中在斷層附近、油層的邊角地帶和微構(gòu)造高部位。儲(chǔ)層特性具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，且多數(shù)厚油層都屬于復(fù)合韻律沉積，使得開(kāi)發(fā)后期的剩余油分布更加復(fù)雜。在沉積微相上主要分布在物性相對(duì)較差的近端濁積微相及受斷層和微構(gòu)造影響的水道與水道邊緣微相前緣的局部區(qū)域。

3.2.2 井網(wǎng)因素

X油田井網(wǎng)不完善及射孔不完善致使儲(chǔ)量得不到充分動(dòng)用，形成剩余油滯留區(qū)。油井縱向?yàn)槎鄬雍喜?，由于各油層物性的差別，在同一生產(chǎn)壓差下，一般低滲透層動(dòng)用較差或不動(dòng)用，形成剩余油富集區(qū)。井網(wǎng)對(duì)小型油砂體控制較差，形成剩余油富集區(qū)。

3.3 層間剩余油潛力分布特征

各油組層間采出程度差異大，開(kāi)發(fā)不均衡。主力層平均采出程度42.2%，最高值為50.8%，非主力層平均采出程度34.3%，最低值為12.1%。

3.3.1 主力層采出程度高，但剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較多

主力層物性相近，滲透率級(jí)差小于1.46，層間非均質(zhì)性較弱，且井網(wǎng)比較完善，各油組水驅(qū)均勻，采出程度較高 （34.4%～50.8%）。主力層地質(zhì)儲(chǔ)量基數(shù)大 （（11～40）×104t），剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較多 （（6～24）×104t），主力層地質(zhì)儲(chǔ)量占總地質(zhì)儲(chǔ)量的59.6%，而主力層剩余地質(zhì)儲(chǔ)量占總剩余地質(zhì)儲(chǔ)量的56.3%，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量豐度及剩余可動(dòng)油儲(chǔ)量豐度較高。所以主力層仍是下一步挖潛重點(diǎn)。

3.3.2 非主力層采出程度不均勻，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較少

非主力層層間非均質(zhì)性較強(qiáng)，滲透率級(jí)差均大于3.28，局部井網(wǎng)不完善。除個(gè)別采出程度高的非主力層外，其他非主力層采出程度較低 （12.1%～28.2%）。非主力層剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較少 （（1.5～8）×104t），占總剩余地質(zhì)儲(chǔ)量的43.7%，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量豐度及剩余可動(dòng)油儲(chǔ)量豐度較低。但個(gè)別非主力層剩余可動(dòng)油較高，可作為下一步挖潛重點(diǎn)。

4 剩余油挖潛綜合評(píng)價(jià)分析

采用綜合含水和采出程度聯(lián)合評(píng)價(jià)方法，能夠確定不同潛力區(qū)分布形式和集中程度的量化指標(biāo)，可系統(tǒng)地對(duì)潛力區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以X油田目前綜合含水率和采出程度為標(biāo)準(zhǔn)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為4類(lèi)，見(jiàn)表5。依據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)，以不同油組為目標(biāo)，繪制綜合含水率與采出程度交匯圖，如圖2所示。

以往學(xué)者［8］以油組為單位進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)，但該方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足 “雙高”階段油田的剩余油挖潛需要。為了從根本上對(duì)“雙高”階段油田的剩余油進(jìn)行定量表征，對(duì)剩余油進(jìn)行精細(xì)挖潛，需要對(duì)不同油組剩余油潛力進(jìn)行更加精細(xì)的刻畫(huà)。筆者以同一油組不同水淹級(jí)別進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)，進(jìn)一步判斷不同潛力區(qū)的類(lèi)型。按照綜合評(píng)價(jià)分析方法進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量主要集中在Ⅲ、Ⅳ類(lèi)潛力區(qū)，占總剩余地質(zhì)儲(chǔ)量的68%。雖然Ⅰ類(lèi)剩余地質(zhì)儲(chǔ)量多，但因地質(zhì)儲(chǔ)量基數(shù)大，采出程度高，不是下一步開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。具體如表6所示。

針對(duì)X油田4類(lèi)潛力區(qū)提出具體措施，通過(guò)綜合挖潛措施可以進(jìn)一步提高采收率，分述如下：

1）Ⅰ類(lèi)潛力區(qū)——高含水、高采出程度開(kāi)發(fā)單元 該潛力區(qū)綜合含水高、采出程度高，屬于 “雙高”開(kāi)發(fā)單元。該開(kāi)發(fā)單元水驅(qū)效果明顯，后續(xù)挖潛空間不大。為更好地調(diào)整挖潛該區(qū)域，應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)政策界限，優(yōu)化合理井網(wǎng)方式、井距、采液速度。針對(duì)剩余油分布規(guī)律調(diào)整注采井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)整。

表5 X油田不同潛力區(qū)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)表

圖2 X油田綜合含水率與采出程度交匯圖

表6 X油田不同潛力區(qū)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表

2）Ⅱ類(lèi)潛力區(qū)——高含水、低采出程度開(kāi)發(fā)單元 該潛力區(qū)動(dòng)用程度相對(duì)較低，綜合含水高，水淹嚴(yán)重。一般是由于儲(chǔ)層物性相對(duì)較差，非均質(zhì)性嚴(yán)重，存在高滲條帶，注入水多數(shù)沿高滲帶突進(jìn)，使個(gè)別儲(chǔ)層未動(dòng)用或者動(dòng)用較差，導(dǎo)致水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果很差。因采出程度低，是下一步挖潛重點(diǎn)。可通過(guò)增加油井受效方向，完善注采井網(wǎng)、改變液流方向、調(diào)剖、堵水等措施擴(kuò)大波及系數(shù)，提高采收率。

3）Ⅲ類(lèi)潛力區(qū)——低含水、低采出程度開(kāi)發(fā)單元 該潛力區(qū)綜合含水與采出程度都低，屬于 “雙低”開(kāi)發(fā)單元。該開(kāi)發(fā)單元主要位于邊角部位及東部?jī)?chǔ)層物性較差、動(dòng)用程度低和井網(wǎng)不完善等區(qū)域，具有很大挖潛空間。根據(jù)剩余油分布特點(diǎn)部署調(diào)整井，東部上傾部位依據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)界限成果，采用小井距加密方法完善局部邊角部位及小油砂體注采井網(wǎng)。

4）Ⅳ類(lèi)潛力區(qū)——低含水、高采出程度開(kāi)發(fā)單元 由于動(dòng)用程度較高，而綜合含水仍然保持在一個(gè)相對(duì)較低的水平，一般該類(lèi)區(qū)域物性比較好，水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果好。該潛力區(qū)的油組少，不是挖潛的主要目標(biāo)。該類(lèi)潛力區(qū)在考慮地層能量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的情況下，可通過(guò)增加注水井的注入量和采油井的排液量等方法來(lái)進(jìn)一步提高原油采收率。

5 結(jié) 論

1）針對(duì) “雙高”階段剩余油分布特點(diǎn)，給出不同水淹級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同水淹級(jí)別，對(duì)X油田剩余油進(jìn)行評(píng)價(jià)。該油田各油組儲(chǔ)層特征和注采井網(wǎng)完善程度不同，導(dǎo)致局部區(qū)域存在剩余油飽和度高值。全油田整體趨勢(shì)是靠近西南部邊水處剩余油飽和度值偏低，靠近東北部構(gòu)造高點(diǎn)處剩余油飽和度值偏高。

2）各油組層間采出程度差異大，開(kāi)發(fā)不均衡。主力層采出程度高，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較多，主力層仍是下一步挖潛重點(diǎn)。非主力層采出程度不均勻，剩余地質(zhì)儲(chǔ)量相對(duì)較少，但個(gè)別非主力層剩余可動(dòng)油較高，也可作為下一步挖潛重點(diǎn)。

3）建立了剩余油潛力區(qū)綜合評(píng)價(jià)方法，以每個(gè)油組平均開(kāi)發(fā)指標(biāo)和同一油組不同水淹程度為研究對(duì)象，找出剩余油主要集中在Ⅲ、Ⅳ類(lèi)潛力區(qū)。并針對(duì)不同潛力區(qū)提出不同挖潛策略，為該油田下一步剩余油精細(xì)挖潛提供方向。

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Residual Oil Quantitative Characterization and Comprehensive Evaluation at High Water-cut and High Recovery Stage

ZHENG Chun-feng，ZHAO Zhong－yi，HAO Xiaoj-un，PENG Liang－qun，LI Fang，GU Li-hong （First Author’s Address：Energy Technology ＆Services Oilfield Engineering Research Institute，CNOOC，Tianjin300452，China）

Current water cut was 94.2%and recovery percent was 38.6%in X Oilfield of Henan Area，which was a“double high ratio”oilfield，that was high water-cut and high recovery percent.How to further develop the high watercut and high recovery units and enhance oil recovery was the key point of current researches.A numerical simulation model was established for X Oilfield for history matching.According to the distribution of remaining oil at the“double high ratio stage”after history matching，the criterion of different flooding levels was given according to the features of residual oil.The remaining oil saturation，its geological reserves and its distribution features were emphatically analyzed.A synthesis evaluation method was established for tapping the potential of remaining oil，the evaluation indexes were divided into four categories.According to the different flooding areas，it gives a method to precisely determine the potential of remaining oil.It is determined that remaining oil is mainly concentrated inⅢ，Ⅳ potential areas.And according the different potential areas，different development strategies are put forward，it provides reference for tapping the potential of remaining oil in X Oilfield.

high water cut；high recovery percent；remaining oil；comprehensive evaluation；strategy for tapping the potential

TE327

A

1000-9752（2012）02-0131-05

2011-07-06

鄭春峰 （1983-），男，2006年大學(xué)畢業(yè)，碩士，助理工程師，現(xiàn)主要從事油氣田開(kāi)發(fā)方面的生產(chǎn)及科研工作。

［編輯］ 蕭 雨