砂巖油藏水流優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)研究

肖紅林

中國(guó)石油遼河油田分公司

針對(duì)長(zhǎng)期注水開發(fā)砂巖油藏存在水流優(yōu)勢(shì)通道的實(shí)際情況，以油田開發(fā)靜、動(dòng)態(tài)資料為基礎(chǔ)，通過巖心描述、測(cè)井解釋、動(dòng)態(tài)分析等綜合研究，結(jié)合數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，從儲(chǔ)層微觀孔喉、電性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)等靜動(dòng)態(tài)不同方面，創(chuàng)新建立了水流優(yōu)勢(shì)通道分級(jí)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為有效識(shí)別水流優(yōu)勢(shì)通道提供了量化依據(jù)，對(duì)水驅(qū)老油田深化油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)具有十分重要的意義。

1 概述

長(zhǎng)期注水開發(fā)的砂巖油藏，受注水沖刷作用，儲(chǔ)層的物性、孔隙結(jié)構(gòu)、滲流特征、流體性質(zhì)等明顯發(fā)生變化，且不同儲(chǔ)層的變化規(guī)律存在差異，必然形成大量的注入水竄流突進(jìn)的通道，即水流優(yōu)勢(shì)通道。在開發(fā)實(shí)踐中，不同時(shí)期檢查井巖心分析、調(diào)整井測(cè)井解釋、生產(chǎn)井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等資料也均證實(shí)了水流優(yōu)勢(shì)通道的客觀存在，而水流優(yōu)勢(shì)通道的存在嚴(yán)重制約了后期注水效果。因此，為了有效指導(dǎo)“雙高期”水驅(qū)砂巖油藏開發(fā)調(diào)整，進(jìn)一步提高其采收率，有必要研究建立科學(xué)、準(zhǔn)確、操作方便的水流優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，從而為水流優(yōu)勢(shì)通道精細(xì)描述提供可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

2 水流優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)研究

水流優(yōu)勢(shì)通道是指在長(zhǎng)期注水開發(fā)條件下，注入水沿一定方向竄流的通道。其地質(zhì)特征主要表現(xiàn)為孔隙度大、孔喉半徑大、滲透率高；動(dòng)態(tài)特征主要表現(xiàn)為吸水強(qiáng)度大、注水倍數(shù)高、驅(qū)油效率高、注水壓力低、油井含水高等。為此，本文依據(jù)水流優(yōu)勢(shì)通道靜動(dòng)態(tài)特征，綜合應(yīng)用檢查井、測(cè)錄井、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等資料，采用巖心描述、測(cè)井解釋、動(dòng)態(tài)分析等技術(shù)手段，結(jié)合數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，精細(xì)描述水流優(yōu)勢(shì)通道微觀孔隙特征，深入分析水流優(yōu)勢(shì)通道的電性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，進(jìn)而研究建立微觀孔喉、電性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)等靜動(dòng)態(tài)不同方面的水流優(yōu)勢(shì)通道識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，從而為有效識(shí)別水流優(yōu)勢(shì)通道提供有力依據(jù)。

水流優(yōu)勢(shì)通道微觀特征描述是以不同時(shí)期檢查井的巖心常規(guī)物性分析、壓汞、薄片、掃描電鏡等分析化驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，通過對(duì)不同類別儲(chǔ)層巖石骨架成分、孔喉特征描述研究，明確不同儲(chǔ)層滲透率、孔喉半徑等參數(shù)大小，量化水流優(yōu)勢(shì)通道微觀識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)遼河油田典型砂巖油藏檢查井的巖性分析、壓汞、掃描電鏡等資料分析可知，水流優(yōu)勢(shì)通道具有以下微觀特征：

一是水流優(yōu)勢(shì)通道儲(chǔ)層以中粗砂巖、不等粒度砂巖為主，巖石骨架成分主要以長(zhǎng)石、石英為主，平均滲透率大于2000mD，平均孔隙度大于20%，且縱向上具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性。

二是孔隙發(fā)育，分選連通好，骨架顆粒主要以點(diǎn)接觸和不接觸為主，孔隙類型以粒間孔為主，主要發(fā)育大孔中喉孔隙，平均孔隙直徑100μm 以上，平均配位數(shù)0.76 以上，退汞效率高，達(dá)到70%左右。

三是巖石骨架上附著的粘土礦物較少，黏土礦物中伊蒙混層含量少，且孔隙間沒有油跡，水洗效率高。

在微觀孔隙特征定性描述的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖心飽和度、驅(qū)油等實(shí)驗(yàn)資料，回歸滲透率、孔喉半徑等參數(shù)與含油飽和度、水洗效率，并依據(jù)回歸曲線的變化規(guī)律確定水流優(yōu)勢(shì)通道的微觀識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)為高滲透、大孔喉、高配位數(shù)、低孔喉比，不同級(jí)別水流優(yōu)勢(shì)通道的具體標(biāo)準(zhǔn)見表1。

微觀特征及識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)研究

表1 XX 油藏分級(jí)水流優(yōu)勢(shì)通道微觀特征劃分標(biāo)準(zhǔn)表

電性特征及識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)研究

水流優(yōu)勢(shì)通道是在長(zhǎng)期注水沖刷作用下形成的高滲透強(qiáng)水洗通道，其在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為強(qiáng)和特強(qiáng)水淹特征。根據(jù)遼河油田現(xiàn)場(chǎng)大量的測(cè)井資料，結(jié)合前人研究成果，總結(jié)得出水流優(yōu)勢(shì)通道主要具有以下電性特征：

一是由于水流優(yōu)勢(shì)通道內(nèi)的原油被注入水所替代，降低了巖石骨架的電阻率，使微電極、深淺探測(cè)等電阻率曲線及幅度差大幅下降；

二是水流優(yōu)勢(shì)通道與普通水淹層基本一致，聲波時(shí)差曲線值明顯下降；

三是由于泥質(zhì)含量和含油量的大幅降低，使得發(fā)育水流優(yōu)勢(shì)通道的儲(chǔ)層具有某些水層的特征，自然電位曲線明顯上升；

四是由于注入水將水流優(yōu)勢(shì)通道內(nèi)的泥質(zhì)攜帶沖刷走，自然伽馬降低也是水流優(yōu)勢(shì)通道的標(biāo)志之一。

基于水流優(yōu)勢(shì)通道所表現(xiàn)出的典型特征，通過對(duì)典型油藏不同時(shí)期相同系列的時(shí)差、電阻率、自然電位、自然伽馬等曲線進(jìn)行解釋分析，并結(jié)合檢查井強(qiáng)水洗層的巖心分析結(jié)論，研究確定了典型油藏水流優(yōu)勢(shì)通道的電性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)（見表2），為單井識(shí)別水流優(yōu)勢(shì)通道發(fā)育層段奠定了基礎(chǔ)。

表2 XX 油藏分級(jí)水流優(yōu)勢(shì)通道電性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)表

動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征及識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)研究

水流優(yōu)勢(shì)通道在油水井開發(fā)動(dòng)態(tài)上表現(xiàn)為高產(chǎn)液量、高含水、高注入速度、高注入倍數(shù)等“多高”生產(chǎn)特征。通過對(duì)典型油藏大量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料和單井生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，以及對(duì)油藏注入、采出井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的細(xì)化評(píng)價(jià)，確定了單井單層含水高于80%，注入強(qiáng)度、注入速度、注入倍數(shù)、采液強(qiáng)度等注入、采出參數(shù)值在全井參數(shù)值2 倍以上就發(fā)育水流優(yōu)勢(shì)通道的動(dòng)態(tài)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。各參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

式中：Ei 為某一注入或采出動(dòng)態(tài)參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)；Xi，j 為某口井某層的注入或采出動(dòng)態(tài)參數(shù)值；Xi 為某口井的注入或采出平均參數(shù)值。

表3 XX 油藏分級(jí)水流優(yōu)勢(shì)通道動(dòng)態(tài)指標(biāo)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)表

3 結(jié)語

水流優(yōu)勢(shì)通道是水驅(qū)老油田開發(fā)中后期普遍存在的一種儲(chǔ)層特征，通過對(duì)其成因及表征參數(shù)的分析研究，從靜動(dòng)態(tài)不同角度建立了水流優(yōu)勢(shì)通道分級(jí)量化識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為水驅(qū)砂巖油藏有效識(shí)別水流優(yōu)勢(shì)通道提供了有力技術(shù)支持，目前已在遼河油區(qū)多個(gè)區(qū)塊實(shí)際應(yīng)用，識(shí)別單井單層的水流優(yōu)勢(shì)通道精度達(dá)到75%以上，有效提高了剩余油描述精度及準(zhǔn)確度，為水驅(qū)老油田選擇性封堵及調(diào)驅(qū)、化學(xué)驅(qū)優(yōu)選配方體系提供了重要依據(jù)。