孤東油田館上段油藏驅(qū)油效率計(jì)算

唐從見(jiàn)

(中石化勝利油田 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng)257015)

孤東油田經(jīng)過(guò)28年的高速高效開(kāi)發(fā)，目前已進(jìn)入深度挖潛的階段，同時(shí)面臨著儲(chǔ)采不平衡、穩(wěn)產(chǎn)難度大的矛盾，要保持油田持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，保持老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)是基礎(chǔ)，提高采收率是關(guān)鍵。如何進(jìn)一步提高采收率，歸根結(jié)底是如何進(jìn)一步提高驅(qū)油效率和波及系數(shù)的問(wèn)題。本次就驅(qū)油效率的計(jì)算做簡(jiǎn)單研究。

1 開(kāi)發(fā)單元的分類(lèi)及特征

1.1 開(kāi)發(fā)單元的分類(lèi)

孤東油田屬于整裝構(gòu)造油田，與斷塊、低滲透油藏的分類(lèi)依據(jù)有所不同。一般來(lái)講，整裝構(gòu)造油田構(gòu)造比較平緩，斷層少，油藏滲透率較高。鑒于此，有必要確定像孤東油田這種典型整裝構(gòu)造油田的分類(lèi)原則和方法，以便更好的認(rèn)識(shí)油藏、開(kāi)發(fā)油藏，尤其對(duì)處于高含水后期的油田意義更大。

首先，利于灰色關(guān)聯(lián)分析法和總信息量法，對(duì)影響驅(qū)油效率的因素進(jìn)行分析，以確定哪些因素是影響驅(qū)油效率的主要因素，哪些因素是影響驅(qū)油效率的次要因素。

灰色關(guān)聯(lián)分析法是分析每個(gè)因素與驅(qū)油效率的關(guān)聯(lián)程度，求取的關(guān)聯(lián)度越大，則該因素對(duì)驅(qū)油效率的影響越大，反之則越小。具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖1，可以看出，地層原油粘度、滲透率變異系數(shù)、滲透率、小層面積與單元面積的比值等對(duì)采收率影響最大，孔隙度、地飽壓差等參數(shù)對(duì)驅(qū)油效率的影響較小。

圖1 驅(qū)油效率影響因素關(guān)聯(lián)度柱形圖

圖2 驅(qū)油效率影響因素信息量柱形圖

信息量分析的基本作法是，把分析對(duì)象按照某一數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，劃分為A組和B組，對(duì)需要計(jì)算信息量的參數(shù)分別統(tǒng)計(jì)它們?cè)诓煌兓瘏^(qū)間射中A組和B組的頻率，通過(guò)對(duì)這些射中頻率的進(jìn)一步計(jì)算，確定屬于兩個(gè)級(jí)別的分配之間的差別程度，差別程度越大，則信息量越大，對(duì)驅(qū)油效率的影響也越大。利用該方法及原理，對(duì)影響驅(qū)油效率的主要參數(shù)進(jìn)行了分析，不同參數(shù)的總信息量計(jì)算結(jié)果如圖2所示，可以看出，油水粘度比、滲透率變異系數(shù)、絕對(duì)滲透率是影響驅(qū)油效率的主要因素，其次是油層厚度，孔隙度、地飽壓差。

信息量分析結(jié)果與灰關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果基本一致。研究認(rèn)為，原油粘度、滲透率變異系數(shù)、滲透率、小層面積與單元面積的比值是影響驅(qū)油效率的主要因素。

其次，依據(jù)多參數(shù)乘積法理論，將四個(gè)參數(shù)組合起來(lái)，建立“均質(zhì)系數(shù)”的概念，并以此來(lái)對(duì)油層進(jìn)行分類(lèi)描述。定義小層的均質(zhì)系數(shù)為：

式中：Ki為絕對(duì)滲透率,m d；μi為原油粘度，m P a·s；Vi為滲透率變異系數(shù)；Ai/A小層面積/小層所在單元面積；Ni為小層地質(zhì)儲(chǔ)量，104t。

開(kāi)發(fā)單元的均質(zhì)系數(shù)由各小層的均質(zhì)系數(shù)按儲(chǔ)量進(jìn)行加權(quán)平均得到。根據(jù)孤東油田的實(shí)踐，認(rèn)為均質(zhì)系數(shù)不小于20的為一類(lèi)單元，均質(zhì)系數(shù)在10-20之間的為二類(lèi)單元，舉均質(zhì)系數(shù)小于10的為三類(lèi)單元。

1.2 不同類(lèi)型單元的特征

河流相一類(lèi)單元油藏地質(zhì)特征：①油層平面展布系數(shù)大，主力油層大面積分布。主力油層以主河道微相沉積為主，在單元內(nèi)大面積分布，因而油層平面展布狀況好，展布系數(shù)大，一般平面展布系數(shù)在0.7以上。②以正韻律厚油層為主，主力小層儲(chǔ)量集中。河流相一類(lèi)單元受沉積環(huán)境影響，一般都位于主河道位置，其油層以正韻律厚油層為主，主力小層儲(chǔ)量分布集中，一般占單元總儲(chǔ)量的2/3以上。③油層滲透率高，原油粘度較低。油層滲透率平均3718 10-3u m2，地層原油粘度平均33.1 m P a.s，流度平均0.112 u m2/m P a.s。④層內(nèi)物性差異大，非均質(zhì)性嚴(yán)重。如孤東油田七區(qū)西N g 52+3層分3質(zhì)段，上部平均滲透率1951 0-3u m2，變異系數(shù)1.4，滲透率級(jí)差高達(dá)43，中部平均滲透率2172 10-3u m2，變異系數(shù)0.42，滲透率級(jí)差1.7；下部平均滲透率4032 10-3u m2，變異系數(shù)0.36，滲透率級(jí)差1.8。

河流相二類(lèi)單元油藏地質(zhì)特征：①油層平面展布系數(shù)較大，主力油層呈條帶狀或局部連片分布。平面展布系數(shù)一般在0.6-0.7之間，如孤東油田七區(qū)中N g 4-6，平面展布系數(shù)為0.65，其主力層受相變的影響及控制，基本上呈條帶狀或局部連片形式分布。②厚層不突出，基本上為多層砂巖油藏。如孤東油田四區(qū)N g 5－6，共有13個(gè)小層，單砂體厚度為2.4 m-5.6 m，平均3.7 m。③油層滲透率高，原油粘度較高。油層滲透率平均2912 10-3u m2，地層原油粘度平均45.1 m P a.s。

河流相三類(lèi)單元油藏地質(zhì)特征：①油層平面展布系數(shù)小，油層多呈土豆?fàn)罘植?。河流相三?lèi)單元多處于邊灘或廢棄河道邊緣，油層平面展布差，平面展布系數(shù)小，如孤東油田四區(qū)3-4單元展布系數(shù)僅有0.48，油層多呈土豆?fàn)罘植?。②各小層?chǔ)量分散且規(guī)模小。油層發(fā)育薄、平面展布狀況差，造成該類(lèi)單元各小層儲(chǔ)量分散且規(guī)模小，如孤東油田三區(qū)N g 3-4共10個(gè)小層，地質(zhì)儲(chǔ)量1771 04t，儲(chǔ)量小于20104t的小層就有7個(gè)。③油層滲透率相對(duì)較低，地層原油粘度高。油層滲透率相對(duì)較低，平均1395×10-3u m2，地層原油粘度高，平均86.1 m P a.s，流度小，平均0.016 u m2/m P a.s

2 不同類(lèi)型開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率計(jì)算

1）相滲模型法

統(tǒng)計(jì)了孤東油田七區(qū)西29塊巖芯的驅(qū)油實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其所在單元類(lèi)別作了驅(qū)油效率分布圖。圖中一、二、三類(lèi)單元驅(qū)油效率分布各自相對(duì)集中，具有很好的統(tǒng)計(jì)特性。查得一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均驅(qū)油效率49.8%，二類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均驅(qū)油效率45.5%，三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均驅(qū)油效率37.2%。

2）經(jīng)驗(yàn)公式法

選用我國(guó)水驅(qū)開(kāi)發(fā)中高滲油藏的驅(qū)油效率回歸經(jīng)驗(yàn)公式和俞啟泰驅(qū)油效率經(jīng)驗(yàn)公式，分別計(jì)算了幾個(gè)典型的已分類(lèi)單元，得到一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元的平均驅(qū)油效率為49.0%-52.4%，取值50.7%，二類(lèi)開(kāi)發(fā)單元的平均驅(qū)油效率為44.4%-48.8%，取值46.6%，三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元的平均驅(qū)油效率為36.7%-41.8%，取值39.3%。

3）實(shí)驗(yàn)分析法

根據(jù)室內(nèi)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了孤東油田原油粘度與驅(qū)油效率的關(guān)系曲線圖版。根據(jù)不同類(lèi)型單元的原油粘度可以確定各類(lèi)單元的理論驅(qū)油效率。一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均原油粘度33.1 m P a.s，對(duì)應(yīng)理論圖版查得其驅(qū)油效率49.5%；二類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均粘度45.1 m P a·s，對(duì)應(yīng)理論圖版查得其驅(qū)油效率45.2%；三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元平均86.1 m P a·s，對(duì)應(yīng)理論圖版查得其驅(qū)油效率38%。

4）數(shù)模法

利用數(shù)模方法對(duì)一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元N g 52+3和N g 63+4兩個(gè)單元各選取一個(gè)數(shù)值模擬區(qū)域進(jìn)行模擬，并進(jìn)行了驅(qū)油效率預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果表明，這兩個(gè)一類(lèi)單元在含水98%時(shí)驅(qū)油效率可達(dá)46-52%。

綜合取值認(rèn)為：一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為50%，二類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為45.78%，三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為38.59%。

3 認(rèn)識(shí)

利用多參數(shù)乘積法理論，建立了“均質(zhì)系數(shù)”概念，根據(jù)均質(zhì)系數(shù)將孤東油田館陶組油層劃分為三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元對(duì)油田的持續(xù)開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。

通過(guò)相滲模型法、經(jīng)驗(yàn)公式法、實(shí)驗(yàn)室方法、密閉取心法及數(shù)模法綜合計(jì)算出一類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為50%，二類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為45.78%，三類(lèi)開(kāi)發(fā)單元驅(qū)油效率為38.59%。

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