非均質(zhì)油藏開(kāi)發(fā)規(guī)律研究

趙 佳

（西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065）

油藏非均質(zhì)性主要表現(xiàn)在油藏滲透率的差別上。通過(guò)滲透率的突進(jìn)系數(shù)和滲透率的變異系數(shù)以及滲透率的極差來(lái)說(shuō)明，這當(dāng)中滲透率的變異系數(shù)最常拿來(lái)運(yùn)用。中國(guó)東部油田開(kāi)采區(qū)以陸相沉積砂巖油藏為主，油田斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)原油以中-高粘稠油為主，經(jīng)歷了多年的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)階段。西部油田開(kāi)采區(qū)主要是塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏，油水和縫洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系十分復(fù)雜，原油的性質(zhì)也有很大的區(qū)別，因此加大了開(kāi)發(fā)難度。由于油田開(kāi)采地區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜、流體性質(zhì)和儲(chǔ)存地難以準(zhǔn)確定位，因此整體的開(kāi)采率都比較低。對(duì)于非均質(zhì)油田開(kāi)發(fā)目前沒(méi)有合理的開(kāi)發(fā)方法和研究對(duì)此作出有效判斷。非均質(zhì)油田的開(kāi)發(fā)對(duì)油田開(kāi)采規(guī)律有著深刻的意義。當(dāng)前比較有效的方法就是利用反解洛倫茲曲線，建立地質(zhì)模型，采用數(shù)值模擬的研究方法。

1 建立模型

在實(shí)踐過(guò)程中，最重要的一項(xiàng)參數(shù)就是滲透率變異系數(shù)，可以通過(guò)該系數(shù)看出單層滲透率偏離平均值的高低。油藏的非均質(zhì)性與滲透率變異系數(shù)值與油藏的非均質(zhì)息息相關(guān)，滲透率變異系數(shù)值越大，油藏的非均質(zhì)性越強(qiáng)。目前，最常用的滲透率變異系數(shù)計(jì)算方法就是洛倫茲法，并且其適用范圍相當(dāng)廣泛。利用反解洛倫茲曲線，分析并研究非均質(zhì)程度不同的油藏的滲透率分布的情況。以平均滲透率100×10-3μm2為例，分別對(duì)油藏的正韻律和反韻律建立地質(zhì)模型。建立油藏的各項(xiàng)數(shù)據(jù)為：埋深度1500m，油藏有效厚度30m，含油飽和度0.75，初始?jí)毫?0MPa，面積150m×150m，孔隙度0.26，油藏溫度60℃，縱向與橫向滲透率比0.1，原油的黏度20mPa·s[1]。

2 非均質(zhì)油藏水淹規(guī)律

2.1 正韻律油藏

注水在油藏中的注入情況，可以根據(jù)參看井筒沿程的水動(dòng)態(tài)。當(dāng)非均質(zhì)程度不同的正韻律油藏采出程度為10%時(shí)，可以通過(guò)井筒沿程的水動(dòng)態(tài)知道，滲透率變異系數(shù)低于0.2每個(gè)層段的含水上升的速度相比來(lái)講差異不明顯；一些相對(duì)高滲透層段如果均質(zhì)性較差含水率則會(huì)上升的比較快。滲透率變異系數(shù)比較小的油藏是均勻向前的注入水，采出程度的變化幾乎對(duì)含水率沒(méi)有明顯的；相反，較大滲透率變異系數(shù)的油藏注入水時(shí)進(jìn)行的推進(jìn)需要沿著高滲透條帶行進(jìn)，含水率與采出程度的變化有很大的關(guān)系。通對(duì)在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中測(cè)試產(chǎn)液剖，結(jié)果顯示非均質(zhì)性明顯影響到了油藏水淹動(dòng)態(tài)。注水為油藏開(kāi)發(fā)提供所需要的能源，這是水驅(qū)油藏的開(kāi)采原理，在這樣的過(guò)程中低滲透層一般不會(huì)流入水，水則是沿著高滲透層不斷的被推進(jìn)。一般而言，與低滲透層相比高滲透層的產(chǎn)量更大，但是相應(yīng)的開(kāi)采出來(lái)的油含水率也更高，低滲透層雖然開(kāi)采的產(chǎn)量相對(duì)較小，其含水量也比較低。含水率的剖面與滲透率的剖面相同[4-5]。

2.2 反韻律油藏

高滲透層在油藏頂部是反韻律油藏，這對(duì)水的推進(jìn)來(lái)講非常有利，但是由于重力的作用會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抵消，垂向飽和度分布的差異明顯變小。通常情況下，正韻律油藏高滲透層水淹速度比反韻律油藏快，初始階段的水淹厚度比較高，并且伴隨著注水量的不斷增加，水驅(qū)波及體積也會(huì)快速增加。由此看出，正韻律油藏開(kāi)發(fā)效果不如反韻律油藏。跟據(jù)不同韻律性的油藏含水率剖面分析得知：正韻律油藏含水率剖面要比反韻律油藏含水率剖面變化更大，也就是說(shuō)，隨著注入水的均勻推進(jìn)，非均質(zhì)程度會(huì)變得越來(lái)越低。

3 開(kāi)發(fā)特征

儲(chǔ)層沉積韻律有四種，正韻律、反韻律、全韻律和復(fù)合韻律。通常來(lái)看，正韻律油層為主河道沉積。上部為細(xì)粒沉積、下部則為礫、砂等粗粒沉積，正韻律的分流河道呈現(xiàn)出多旋回的特點(diǎn)，后期沉積常侵蝕頂層細(xì)粒沉積物，長(zhǎng)此以往礫巖和砂巖相互融合在一起，導(dǎo)致沉積物上部分精細(xì)下部分粗糙，物性上差下好。反韻律油層物性與正韻律油層相反，為下差往上逐漸變好，注水后波及體積最大。復(fù)合韻律有兩個(gè)或兩個(gè)以上的高滲透部位，多個(gè)滲透率從低到高亦或者從高到低相互交疊成。全韻律油層中部為高滲透部位，物性由差變好、由好變差，滲透率從下往上。

3.1 正韻律油藏最終采收率、含水特征

油藏非均質(zhì)程度和地層原油粘度是影響非均質(zhì)油藏最終采收率的主要原因。油水粘度比不會(huì)影響滲透率變異系數(shù)與最終采收率之間的函數(shù)關(guān)系，也就是說(shuō)隨著滲透率變異系數(shù)的增高最終采收率逐漸下降。當(dāng)滲透率變異系數(shù)大于0.4時(shí)，最終采收率下降速度比較快；當(dāng)滲透率變異系數(shù)小于0.4時(shí)，最終采收率下降變得緩慢。同樣，當(dāng)非均質(zhì)程度較高時(shí)，油水粘度比對(duì)最終采收率幾乎沒(méi)有任何影響；非均質(zhì)程度較低時(shí),油水粘度比對(duì)最終采收率影響相對(duì)較大。

滲透率變異系數(shù)小于等于0.2的油藏通常為均質(zhì)油藏。油藏的非均質(zhì)性不斷增強(qiáng)含水率就會(huì)越高。

3.2 正、反韻律油藏開(kāi)發(fā)特征

在油藏開(kāi)發(fā)注水的全過(guò)程中，非均質(zhì)性所引起的干擾現(xiàn)象并不是一成不變的，還可能從吸水弱轉(zhuǎn)變?yōu)椴晃那闆r?？梢缘弥?、高含水期隨含水率上升，高滲層流動(dòng)系數(shù)增長(zhǎng)速度高于低滲層。另一方面，高滲透層內(nèi)注入水單層突進(jìn)后，油井見(jiàn)水早，含水上升速度加快，不僅降低了無(wú)水采收率，還導(dǎo)致液柱的相對(duì)密度增大，流壓也跟著增高，生產(chǎn)壓差變小，低滲透層的生產(chǎn)變得更加困難，導(dǎo)致很多低滲透層出現(xiàn)吸水少、水驅(qū)動(dòng)狀況差、產(chǎn)油量少，最終甚至可能不吸水、不產(chǎn)油，油田最終采收率隨之降低[3]。

正韻律油藏最終采收率低于反韻律油藏最終采收率，差異特別明顯的是中等非均質(zhì)程度的油藏；伴隨著油水粘度比的增加,正韻律油藏和反韻律油藏的采收率相差數(shù)值會(huì)逐漸縮小，相反，滲透率變異系數(shù)則會(huì)逐漸增大。反韻律油藏含水率上升速度一直低于正韻律油藏含水率上升速度，特別是非均質(zhì)程度中等的油藏這兩者之間的差異會(huì)更大[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，影響非均質(zhì)油藏的采收率的因素主要是油藏的非均質(zhì)程度和原油的粘度。油藏可視為均質(zhì)油藏的標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)滲透率的變異系數(shù)小于或者等于0.2時(shí)；當(dāng)含水率剖面與滲透率剖面相同的時(shí)候，無(wú)論是正韻律油藏還是反韻律油藏其注入水的方式都是通過(guò)高滲透層，正韻律油藏比反韻律油藏的含水率剖面坡度更大。當(dāng)滲透率變異系數(shù)大于0.4時(shí)，最終采收率下降速度比較快；當(dāng)滲透率變異系數(shù)小于0.4時(shí)，最終采收率下降變得緩慢。同樣，當(dāng)非均質(zhì)程度較高時(shí)，油水粘度比對(duì)最終采收率幾乎沒(méi)有任何影響；非均質(zhì)程度較低時(shí),油水粘度比對(duì)最終采收率影響相對(duì)較大。