優(yōu)勢通道對反韻律厚油層水驅(qū)剩余油賦存規(guī)律的影響研究

馬炳杰 范菲

(中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營 257001)

優(yōu)勢通道對反韻律厚油層水驅(qū)剩余油賦存規(guī)律的影響研究

馬炳杰 范菲

(中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營 257001)

反韻律厚油層長期注水開發(fā)后,易產(chǎn)生優(yōu)勢通道,使層內(nèi)水驅(qū)滲流更加復(fù)雜,剩余油的賦存位置和形態(tài)發(fā)生變化,對厚油層的開發(fā)具有重要的影響?；诳梢暬锢砟M實驗,模擬反韻律厚油層內(nèi)存在優(yōu)勢通道時,對剩余油的賦存規(guī)律進(jìn)行直接觀察;基于數(shù)值模擬方法,建立不同韻律優(yōu)勢通道概念模型,分析了優(yōu)勢通道對剩余油的影響。研究結(jié)果表明:優(yōu)勢滲流通道的存在,使反韻律層內(nèi)非均質(zhì)程度加重,剩余油主要分布在低滲透率層段,并且優(yōu)勢通道滲透率越高、厚度越大,低滲透層段剩余油富集程度越大。

反韻律厚油層 優(yōu)勢通道 剩余油 物理模擬

優(yōu)勢通道的存在，是厚油層開發(fā)過程中影響流體滲流的重要因素，對剩余油的富集有重要影響[1-4]。目前，優(yōu)勢通道對正韻律厚油層中剩余油賦存的控制作用研究較多，反韻律厚油層存在優(yōu)勢通道時剩余油賦存規(guī)律研究較少。反韻律厚油層由于自上至下粒級變大，存在優(yōu)勢通道時，水驅(qū)垂直滲流相對更加復(fù)雜。為了更好的認(rèn)識反韻律厚油層存在優(yōu)勢通道時，剩余油的賦存規(guī)律，筆者采用物理模擬方法與數(shù)值模擬方法，微觀滲流與宏觀規(guī)律相結(jié)合系統(tǒng)的研究反韻律厚油層存在優(yōu)勢通道時剩余油的賦存規(guī)律，以期為油田進(jìn)一步挖潛和注水開發(fā)的改善等提供參考。

1 可視化物理模擬方法

1.1 實驗?zāi)Ｐ徒?/p>

本文研究所用的仿真物理模型是以上下表面由高強(qiáng)度透明玻璃覆蓋，中間用多種規(guī)格石英砂制成寬度等分的高、中、低滲透層，滲透率級差大約為4：2：1的模擬沉積反韻律地層，模型大小為160mm×40mm。優(yōu)勢通道長度設(shè)計為可視化實驗?zāi)Ｐ烷L度的3/4，優(yōu)勢通道夾層的位置設(shè)計在高滲透層段與中滲層段之間。

1.2 實驗結(jié)果分析

模型從一側(cè)進(jìn)行以0.25ml/min的速度進(jìn)行驅(qū)替，驅(qū)替到出口含水飽和度為98%時停止實驗。圖1為從左到右，厚油層不存在優(yōu)勢通道、和存在優(yōu)勢通道時的水驅(qū)過程。

反韻律地層存在優(yōu)勢通道時，相對于無優(yōu)勢通道模型，注入水沿優(yōu)勢通道快速流動，使模型見水時間提前。且注入水沿優(yōu)勢通道大量流動，減小了注入水的波及體積。

剩余油主要分布在中、低滲透層段，并且優(yōu)勢通道對中、高滲透層段的剩余油分布影響顯著。優(yōu)勢通道存在于中、高滲透層段之間，注入水沿優(yōu)勢通道大量流動，不僅降低了中、高滲透層段的吸水量，而且減小了高滲透層段向中滲透層段的縱向流動，使厚油層波及程度減小，剩余油富集程度增加。

2 數(shù)值模擬方法

2.1 數(shù)值模型建立

建立一個以反九點井網(wǎng)開發(fā)的反韻律厚油層概念模型，井距大小設(shè)計為350m，油層厚度設(shè)計為9m。油井定產(chǎn)液量生產(chǎn)，水井定注水量注入，采用均勻網(wǎng)格大小系統(tǒng)，模型網(wǎng)格數(shù)為51×51×48，每個網(wǎng)格大小為14m×14m×0.25m。反韻律厚油層頂部滲透率為4000× 10-3μm2，底部滲透率為500×10-3μm2。

2.2 數(shù)值結(jié)果分析

在反韻律厚油層基礎(chǔ)概念模型的基礎(chǔ)上，建立優(yōu)勢通道滲透率為地層平均滲透率的20倍、厚度為0.5m的概念模型，研究優(yōu)勢通道對反韻律厚油層剩余油分布的影響，模擬結(jié)果為圖2和圖3。

圖2可以看出當(dāng)反韻律地層存在優(yōu)勢滲流通道時，剩余油主要分布在油層底部，且剩余油富集程度明顯大于無優(yōu)勢通道油層。這是由于當(dāng)反韻律油層頂部存在優(yōu)勢滲流通道時，使注入水沿優(yōu)勢滲流通道大量流動，油層底部吸水量少，剩余油在底部大量富集。

3 結(jié)語

通過對反韻律厚油層存在優(yōu)勢滲流通道概念模型的研究，分析優(yōu)勢通道對反韻律厚油層剩余油的控制作用。

(1)對于反韻律厚油層，優(yōu)勢滲流通道的存在，使層內(nèi)非均質(zhì)程度加重，剩余油主要分布在低滲透率層段。

(2)對于反韻律厚油層，優(yōu)勢通道的存在使頂部無效水循環(huán)程度加劇，進(jìn)而使得油層底部的剩余油富集程度增加。

[1]俞啟泰.關(guān)于剩余油研究的探討[J].石油勘探與開發(fā),1997,24(2): 46-50.

[2]郭平,冉新權(quán).等.剩余油分布研究方法.北京:石油工業(yè)出版社, 2004年.

[3]葛家理,寧正福,劉月田,等.現(xiàn)代油藏滲流力學(xué)原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001:40-51.

[4]李陽.儲層流動單元模式及剩余油分布規(guī)律研究[J].石油學(xué)報, 2003,24(3):52-55.

馬炳杰(1988—),男,現(xiàn)中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,主要從事油氣田開發(fā)工作。