單砂體數(shù)值模擬研究

摘要：隨著油田開(kāi)發(fā)的深入，對(duì)剩余油的研究也要求更加精確，單砂體理論隨之提出，同時(shí)為油藏的精細(xì)描述提供了新的方向，本研究從單砂體概念著手，明確單砂體的識(shí)別和分類，最后建立數(shù)值模擬模型，通過(guò)對(duì)全區(qū)和單井的分析，結(jié)合剩余油飽和度的分布及對(duì)單砂體的解剖，明確剩余油的分布及剩余油類型，為后期油田開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)紊绑w；數(shù)值模擬；歷史擬合；剩余油類型

隨著單砂體理論的提出和發(fā)展，開(kāi)展以單砂體為研究對(duì)象的精細(xì)數(shù)值模擬達(dá)到對(duì)油藏的精細(xì)描述越來(lái)越重要，針對(duì)不同類型單砂體進(jìn)行剩余油分布描述，提高單砂體描述精度，揭示單砂體剩余油形成與分布的控制因素對(duì)油田的開(kāi)發(fā)和對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)具有重要意義。

1單砂體概念

單砂體是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的砂體單元，由沉積亞相內(nèi)單一成因砂體在垂向上和平面上相互接觸連通所形成的復(fù)合體（圖1）。

2單砂體分類

單砂體的分類目前仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，本次研究采用沉積成因的方法進(jìn)行分類，將單砂體分為五類。

多期河道疊加型：?jiǎn)紊绑w主要由水下分流主河道、水下分流淺河道和水下分流河道間薄層砂三種類型組成，其中以水下分流主河道為主。單砂體內(nèi)部垂向上以多期河道疊加（沉積期次大于5期）為主，不同沉積時(shí)期河道位置不穩(wěn)定，橫向頻繁擺動(dòng)，在平面上疊加呈交叉網(wǎng)狀、片狀、局部呈枝狀。

分支河道型：?jiǎn)紊绑w主要由水下分流主河道、水下分流淺河道和水下分流河道間薄層砂三種類型砂體組成，其中以水下分流主河道和水下分流淺河道為主。單砂體垂向上沉積期次較少（由3～5期河道疊加），不同期次河道位置較穩(wěn)定并在平面上發(fā)生河道分枝或交匯呈枝狀。

單一河道型：?jiǎn)紊绑w主要由過(guò)渡型河道砂巖和非主體席狀砂兩種類型組成。單砂體垂向上由2～4期河道疊加，不同期次河道位置穩(wěn)定，在平面上疊加呈條帶狀。

席狀砂型：?jiǎn)紊绑w主要由主體席狀砂和非主體席狀砂兩種類型類型組成。單砂體垂向上由2～4期薄層片狀席狀砂疊加組成，不同期次分布位置變化較大，在平面上疊加呈條帶狀。

透鏡砂型：呈孤立透鏡狀分布。

3單砂體三維地質(zhì)模型

以分層數(shù)據(jù)生成的層面作為約束準(zhǔn)確的建立了各小層的層面模型；將斷層信息數(shù)字化，并把數(shù)字化以后的斷層數(shù)據(jù)導(dǎo)入建模軟件，初步建立斷層模型，調(diào)節(jié)斷層斷距和傾向，建立斷層模型，斷層模型和地層模型相結(jié)合得到研究區(qū)構(gòu)造模型。以沉積微相為約束，應(yīng)用確定性建模方法建立沉積微相模型。在沉積相相模型的基礎(chǔ)上，以測(cè)井解釋過(guò)的儲(chǔ)層物性參數(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)序貫高斯模擬方法實(shí)現(xiàn)孔隙度和含油飽和度等參數(shù)的三維地質(zhì)模型，同時(shí)以孔隙度的模擬實(shí)現(xiàn)為約束，通過(guò)序貫高斯協(xié)同模擬方法建立滲透率和含油飽和度的三維地質(zhì)模型，另外考慮后期油藏?cái)?shù)值模擬的需要，可以用克里金方法做儲(chǔ)層三維地質(zhì)模型。以提供的有效厚度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以沉積微相模型為第一約束條件，孔隙度為第二約束條件，通過(guò)序貫高斯模擬方法建立儲(chǔ)層凈毛比模型。在前期模型的基礎(chǔ)上建立起單砂體精細(xì)地質(zhì)模型和單砂體概念模型（圖2），為下一步開(kāi)展數(shù)值模型做好準(zhǔn)備。

4單砂體數(shù)值模擬模型

4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)是一切模型建立的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確是影響模型精確與否的最關(guān)鍵的因素，本研究采用Eclipse軟件。Eclipse模擬過(guò)程需要的輸入數(shù)據(jù)包括：

（1）油藏地質(zhì)描述：油藏深度、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、原始含油飽和度等；

（2）平衡區(qū)物性常數(shù)：包括原始油藏壓力、原始飽和壓力、油水界面以及界面對(duì)應(yīng)處的毛管壓力；

（3）特殊巖芯分析數(shù)據(jù)：油水相對(duì)滲透率曲線、毛管壓力曲線以及巖石壓縮系數(shù)；

（4）油氣高壓物性PVT數(shù)據(jù)：包括溶解油氣比、油相體積系數(shù)、油相壓縮系數(shù)、油的粘度等隨壓力變化的曲線；

（5）地層水物性常數(shù)：包括水粘度、水體積系數(shù)以及水壓縮系數(shù)等；

（6）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：包括井位、井別、完井?dāng)?shù)據(jù)、產(chǎn)注量和壓力等。

（7）完井?dāng)?shù)據(jù)：射孔數(shù)據(jù)。

（8）生產(chǎn)數(shù)據(jù)：井史數(shù)據(jù)、措施數(shù)據(jù)。

4.2歷史擬合

歷史擬合是數(shù)值模擬模型能否準(zhǔn)確反映油藏的剩余油分布及下步措施安排非常重要的一個(gè)步驟。

首先是全區(qū)儲(chǔ)量的擬合，在前期工作的基礎(chǔ)上建立的三維地質(zhì)模型準(zhǔn)確的反應(yīng)了地下油藏情況，儲(chǔ)量擬合誤差為3.7%，達(dá)到了誤差5%以內(nèi)的要求。其次是對(duì)全區(qū)的含水、產(chǎn)油、產(chǎn)液、產(chǎn)水的擬合，根據(jù)該研究區(qū)的特點(diǎn)，選擇定油生產(chǎn)。分析研究區(qū)生產(chǎn)特征及油藏特點(diǎn)，查看歷史數(shù)據(jù)、措施數(shù)據(jù)、射孔層位、產(chǎn)液剖面、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)等對(duì)研究區(qū)進(jìn)行深入了解，再結(jié)合初始數(shù)值模擬結(jié)果確定要修改的參數(shù)及調(diào)整范圍。經(jīng)過(guò)對(duì)相滲曲線、端點(diǎn)標(biāo)定、傳導(dǎo)率等參數(shù)的修改，全區(qū)含水、產(chǎn)油、產(chǎn)液、產(chǎn)水?dāng)M合誤差均5%以內(nèi)的要求（圖3）。最后是對(duì)單井進(jìn)行擬合，優(yōu)先擬合產(chǎn)量高、有措施、影響大、重要的井，在這些井達(dá)到擬合標(biāo)準(zhǔn)之后再逐步擬合其他的井，此階段要詳細(xì)分析每口井的情況，每一口井的擬合要重復(fù)全區(qū)的擬合流程外還要修改單井控制等系數(shù)，因此該階段最為費(fèi)時(shí)費(fèi)力，該過(guò)程還要考慮井間影響及局部區(qū)域特點(diǎn)，綜合各項(xiàng)因素修改參數(shù)使單井?dāng)M合率達(dá)到了85%。

5剩余油研究

剩余油的形成與分布受多種因素控制和影響，歸納起來(lái)主要有地質(zhì)因素和開(kāi)發(fā)因素兩大類。地質(zhì)因素主要包括油藏構(gòu)造特征、沉積微相及夾層分布規(guī)律等。開(kāi)發(fā)因素主要包括注采井網(wǎng)、開(kāi)發(fā)方式、開(kāi)采速度等。各種因素相互聯(lián)系、相互制約，共同控制著剩余油的形成和分布。不同類型的單砂體剩余油類型也不盡相同。

多期河道疊加型單砂體內(nèi)剩余油典型結(jié)構(gòu)樣式，可歸納為以下3種：①厚注厚采型；②下注厚采型；③河道高彎曲部位型。多期河道疊加型單砂體的剩余油分布主要受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的控制，河道的多期遷移交錯(cuò)疊加使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。另外井網(wǎng)的控制程度差，井網(wǎng)不完善對(duì)剩余油富集也有一定影響。

分支河道型單砂體，該類型單砂體典型結(jié)構(gòu)樣式可以概括為以下兩種：結(jié)構(gòu)體垂向疊加型和河道分支口部位型。

單一河道型單砂體結(jié)構(gòu)樣式概括為以下三種：①結(jié)構(gòu)體垂向疊加型；②河道分彎曲部位型；③厚注薄采型。

席狀砂型單砂體剩余油典型結(jié)構(gòu)樣式概括為斷層遮擋型。

6結(jié)論

6.1單砂體的定義為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的砂體單元，由沉積亞相內(nèi)單一成因砂體在垂向上和平面上相互接觸連通所形成的復(fù)合體。

6.2單砂體按沉積成因分為五類。

6.3歷史擬合率提高了1%。

6.4不同單砂體的剩余油類型不同，應(yīng)采用不同開(kāi)發(fā)方式。

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作者簡(jiǎn)介：

邢海雪，女，2012年畢業(yè)于東北石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)工作于大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠地質(zhì)大隊(duì)攻關(guān)隊(duì)。