安塞油田化子坪區(qū)長2儲層流動單元研究

王海芳，鐘金銀，楊新濤，王少奇，柳 敏

(1.西南石油大學，四川 成都 610500;2.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610051；3.中國石油新疆油田分公司采油一廠，新疆 克拉瑪依 834000；4.陜西省延長石油公司，陜西 延安 716000）

安塞油田化子坪井區(qū)長2油藏位于陜西省安塞縣化子坪鄉(xiāng)境內，區(qū)內目前已開發(fā)采油井445口，注水井127口。油藏內主要發(fā)育心灘、邊灘、河床滯留、泛濫平原等沉積微相，據前人研究成果[1-4]及工區(qū)資料綜合分析認為本區(qū)為一套辮狀河沉積[5]。該區(qū)儲層巖性以灰色、灰白色、灰綠色中砂巖、細砂巖為主，平均孔隙度13.91%，平均滲透率9.56×10-3μm2，為低孔低滲儲層。隨著開發(fā)的不斷深入，儲層表現(xiàn)出的非均質性日趨嚴重，而現(xiàn)階段對于該地區(qū)儲層流動單元的研究尚處于空白，因此，迫切需要對本區(qū)儲層流動單元展開研究，以期為下一步的開發(fā)生產提供依據。

1 流動單元劃分

流動單元作為滲流近均質體是一個層次性的概念，不同層次的流動單元表征的儲層非均質性不同，為了反映不同層次流動單元的差異性，研究中從取心井入手，采用流動帶指數(shù)法進行流動單元劃分[6]。

流動帶指數(shù)法：

通過對取心井段巖心物性分析資料的整理，用基于對科擇尼—卡爾曼Kozeny-Carman方程[5]稍加修改所得的FZI方程：

式中，Hc為孔隙結構常數(shù)，依據具體油田儲層而定，一般在5～100之間變動。將（1）式兩邊除以?，并開方有：

若滲透率單位采用（10-3μm2）,定義下列參數(shù)：

研究區(qū)長2油藏的主要生產層段為長213，為了合理有效地對目的層流動單元進行劃分，采用靜態(tài)與動態(tài)參數(shù)相結合的方法，靜態(tài)參數(shù)主要選取滲透率、孔隙度，動態(tài)參數(shù)則選取日產液量。首先根據生產資料對有產量的井特征參數(shù)進行統(tǒng)計，結果表明：目的層有產量的井共263口，篩選263口井中的100口井為樣本，利用SPSS聚類軟件中的系統(tǒng)聚類功能把這100口井劃分為四類，劃分結果如表1所示。

為了驗證劃分結果的準確性，利用SPSS軟件中的判別分析方法對聚類分析的結果進行判別，判別結果如表2所示。

從表2可以看出，應用聚類分析法劃分出的結果準確率為97%，以此判斷以上對研究區(qū)目的層流動單元的分類辦法是可行的。

應用數(shù)理統(tǒng)計方法，利用SPSS軟件中判別分析，對每一類流動單元建立判別函數(shù)關系式如下：

式中：Q——產量，t/d；? ——孔隙度，f；K——滲透率，10-3μm2；Fzi——流動單元指數(shù)。

利用已有的分類標準，把研究區(qū)內剩下的井用SPSS軟件中的判別分析法進行判別分類，根據判別分類結果得到研究區(qū)流動單元平面圖（圖1）。

表1 化子坪有產量的油井聚類分析結果Table 1 Cluster analysis results of productive wells in Huaziping area

表2 研究區(qū)目的層判別分析結果Table 2 Discriminant analysis results of target layers in the study area

圖1 安塞油田化子坪區(qū)長213流動單元平面圖Fig.1 Flow units plan distribution of Chang-213layer in Huaziping area,Ansai oilfield

2 流動單元類型特征及分析

2.1 流動單元類型特征

1) 流動單元Ⅰ

最好的一類流動單元，其巖性以灰色、灰白色、灰綠色中—厚層狀細砂巖及中砂巖為主，滲透率高，一般大于8×10-3μm2，孔隙度大于15%，其流動單元指數(shù)FZI一般大于1.43，日產量大于10t/d，孔隙結構屬中孔粗喉型結構，沉積微相為心灘。

2）流動單元Ⅱ

以灰色、灰白色、灰綠色細砂巖為主，滲透率較高，主要分布范圍為（6～14）×10-3μm2，孔隙度主要分布范圍為12%～16%，流動單元指數(shù)FZI介于1.1～1.45,日產量5～10t/d。其孔隙結構屬中孔、中喉型結構，沉積微相為心灘。

3）流動單元Ⅲ

以灰色、灰白色、灰綠色細砂巖及灰色粉砂巖為主，滲透率中等，主要分布范圍在（5～13）×10-3μm2，孔隙度為11%～16%，流動單元指數(shù)FZI介于1.0～1.35，日產量3～5t/d。其孔隙結構屬中—低孔、細喉型結構，該類流動單元泛濫平原沉積為主，邊灘沉積次之。

4）流動單元Ⅳ

以灰色粉砂巖為主，夾細砂巖及泥質粉砂巖，其滲透率較小，一般小于5×10-3μm2，孔隙度為6%～15%，其流動單元指數(shù)FZI小于1.1，日產量小于3t/d。其孔隙結構屬低孔、細喉型結構，滲流性很差，該類流動單元主要為泛濫平原沉積。

2.2 長213流動單元平面展布特征

從平面圖（圖1）上看，Ⅰ類流動單元分布在河流主流線上，以心灘微相為主；Ⅱ類流動單元主要分布心灘及邊灘微相；Ⅲ類流動單元主要分布在邊灘微相，而河床滯流沉積、心灘、河漫灘沉積次之；Ⅳ類流動單元沉積微相主要為河漫灘微相?？偟恼f來，Ⅰ類流動單元是滲流能力和儲集能力最強的類型，孔滲值最高，物性最好，砂體厚度大，粒度均一，砂巖顆粒粗，分選性好；Ⅱ類流動單元是滲流能力和儲集能力較強的類型，砂巖顆粒較粗，分選較好，孔滲值較高，物性較好，厚度大；Ⅲ類流動單元是滲流能力和儲集能力一般的類型，孔滲值中等，物性較差，厚度小，在研究區(qū)此類流動單元分布較廣；Ⅳ類流動單元是滲流能力和儲集能力最差的類型，孔滲值較低，物性較差，厚度比較薄。

3 流動單元在油田開發(fā)中的應用

儲層流動單元的巖性、微相和微觀孔隙結構等特征的差異最終體現(xiàn)在生產動態(tài)過程中。前面的研究結果表明：較好的流動單元滲透能力和儲存能力較強，日產油量也較高。從試油初產圖（圖2）上可以看出，屬于Ⅰ類流動單元的注水井附近油井試油初產量最高，屬于Ⅱ類流動單元的注水井附近油井大多試油初產量較高，屬于Ⅲ類流動單元的注水井附近油井試油初產量較低，屬于Ⅳ類流動單元的注水井附近油井試油初產量最低。同時Ⅰ、Ⅱ類流動單元分布與試油大于5t/d的范圍基本一致，說明流動單元與產量的高低具較好的相關性，流動單元劃分是合理的，與實際生產動態(tài)較吻合。

4 結論

圖2 安塞油田化子坪區(qū)長213試油初產分布圖Fig.2 Initial production distribution of well testing of Chang-213layer in Huaziping area,Ansai oilfield

1）結合動靜態(tài)特征參數(shù)，運用聚類分析和判別分析法把安塞油田化子坪區(qū)長2油藏儲層流動單元劃分為四類,其中Ⅰ類流動單元儲滲能力最強，Ⅱ類流動單元儲滲能力較好，Ⅲ流動單元儲滲能力一般，Ⅳ類流動單元儲滲能力差。

2）對安塞油田化子坪區(qū)長2油藏儲層的流動單元劃分結果表明，較好的流動單元滲透能力和儲存能力較強，日產油量也較高。

[1]彭曉清，龔福華，馮毓品,等.志靖安塞地區(qū)化子坪長2油層組油藏特征研究[J].長江大學學報（自然科學版）,2013,10（8）∶31-33.

[2]王玉春，岳建平，張麗平,等.安塞油田化子坪區(qū)長2油藏降壓增注技術研究與推廣[J].科學技術與工程,2011,13（14）∶3 192-3 196.

[3]朱廣社，李相明，別旭偉，等.安塞油田長2油層儲層特征[J].石油天然氣學報，2005，27（6）：857-859.

[4]郭艷琴，王起琮，龐軍剛,等.安塞油田長2、長3淺油層成巖作用及孔隙結構特征[J].西北大學學報（自然科學版）,2007,101（3）∶443-448.

[5]朱筱敏.沉積巖石學（第四版）[M].北京：石油工業(yè)出版社,2008：262-268.

[6]Hearn C L，Ebanks W J Jr，Ranganath V.Geological factors influencing reservoir performance of the Hartzog Draw field,Wyoming[J].JPT,1984,36（9）∶1 335-1 344.