吳起C8 油藏產(chǎn)能快速評價(jià)方法

賀彤彤，于向前，莊騰騰，姬程偉，戌乂凡，賈彬紅，貟 懿

（中國石油長慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

油藏產(chǎn)能評價(jià)與預(yù)測是油氣勘探和開發(fā)一項(xiàng)基本任務(wù)，為油田有利目標(biāo)區(qū)優(yōu)選提供的一項(xiàng)重要參數(shù)。也可為油氣田開發(fā)規(guī)劃部署、開發(fā)方案設(shè)計(jì)及后期動態(tài)分析提供重要依據(jù)[1]。目前，油田常用的產(chǎn)能評價(jià)方法有滲透率回歸法、地層系數(shù)回歸法視流度法、試油產(chǎn)量折算法和類比法等預(yù)測產(chǎn)能，其優(yōu)點(diǎn)是通過少量參數(shù)快速預(yù)測產(chǎn)能，缺點(diǎn)是考慮產(chǎn)能影響因素單一且僅憑統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測，造成產(chǎn)能預(yù)測精度偏低[2-4]。另外在油藏開發(fā)現(xiàn)場隨鉆分析，多采用測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)易獲取，缺點(diǎn)是僅參考測井信息所反映的靜態(tài)產(chǎn)能影響因素，沒有考慮油藏特征和油藏動態(tài)影響因素。使產(chǎn)能影響因素分析不夠全面。本次針對吳起C8儲層，在產(chǎn)能評價(jià)時(shí)充分考慮儲層特征和施工改造措施的基礎(chǔ)上，動靜結(jié)合，采用多元線性回歸方法，建立產(chǎn)能預(yù)測模型，分析產(chǎn)能影響因素，快速預(yù)測產(chǎn)能的一種方法[5-8]。

1 產(chǎn)能評價(jià)思路

吳起地區(qū)鄂爾多斯盆地陜北斜坡中西部，發(fā)育由東向西傾的單斜構(gòu)造，無斷層發(fā)育，吳起C8 油層組屬三角洲前緣亞相沉積，儲層孔隙度主要分布在4 %～12 %，孔隙度主峰6 %～10 %，孔隙度平均為6.8 %，儲層滲透率主要分布范圍0.01 mD～0.5 mD，最大1.78 mD，滲透率平均0.14 mD，巖心數(shù)據(jù)顯示吳起C8 儲層物性屬低孔、特低滲特征。

對于低孔、特低滲儲層影響產(chǎn)能的因素很多，包括測井資料所反映的靜態(tài)參數(shù)（儲層孔隙度、滲透率、含油飽和度、油層厚度等），尤其是在鉆井和完井過程中的污染情況以及壓裂改造措施規(guī)模都對產(chǎn)能影響較大。本次在現(xiàn)有資料的情況下，采用已有試油或試采資料，充分結(jié)合儲層特征（孔隙度、滲透率、含油飽和度、泥質(zhì)含量、油層厚度等）、改造規(guī)模（加砂量、砂比、排量、入地液量等）等相關(guān)參數(shù)，采用聚類分析的方法，明確影響儲層產(chǎn)能的主控因素，進(jìn)一步通過多元線性回歸的方法，預(yù)測產(chǎn)能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)能分類評價(jià)（見圖1）。

2 儲層產(chǎn)能影響因素

2.1 產(chǎn)能影響因素

儲層產(chǎn)能影響因素很多，包括儲層自身物性特征，含油氣性以及外部環(huán)境因素等，在實(shí)際開發(fā)過程中壓裂改造措施及污染都對產(chǎn)能有不同程度的影響。吳起C8 儲層進(jìn)行產(chǎn)能評價(jià)時(shí)，選取影響產(chǎn)能的相關(guān)參數(shù)：孔隙度、滲透率、含油飽和度、泥質(zhì)含量、油層厚度、加砂、排量、入地液量等。

圖1 吳起地區(qū)C8 儲層產(chǎn)能評價(jià)思路圖

其中：儲層孔隙度是產(chǎn)能評價(jià)的重要參數(shù)之一，其數(shù)值大小反映了流體的儲集空間。儲層孔隙度越大，儲集流體能力越多。

儲層滲透率是衡量流體在一定壓力差下通過多孔巖石有效滲流能力的一種量值，也是反映儲層產(chǎn)能的重要參數(shù)。儲層滲透率越高，孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙間連通性越好，直接影響開發(fā)產(chǎn)油能力。

儲層含油飽和度是指油層中，原油所占孔隙的體積與巖石總孔隙體積之比，反映流體性質(zhì)和含油量的參數(shù)，是儲層產(chǎn)能評價(jià)重要參考指標(biāo)，含油飽和度越高的儲層含油越好，越有利于原油的開采。

泥質(zhì)含量：泥質(zhì)含量的多少直接反映儲層沉積環(huán)境，不同沉積微相中儲層泥質(zhì)含量不同，泥質(zhì)含量越低，儲層填隙物越少，孔隙結(jié)構(gòu)越好，儲層物性越好，越有利于流體的儲集和油藏的富集。

油層有效厚度反映可開發(fā)油層厚度，油層厚度越大，開發(fā)時(shí)間越長，開發(fā)效果越好。

加砂、排量、入地液量這三個(gè)參數(shù)反映儲層的改造規(guī)模，低滲透油藏壓裂改造程度對開發(fā)影響較大，也是影響儲層產(chǎn)能不可或缺的參數(shù)之一。

2.2 產(chǎn)能影響因素分析

2.2.1 單因素分析 首先，通過吳起C8 儲層102 口井的試油成果與其對應(yīng)的測井解釋孔隙度、滲透率、含油飽和度、泥質(zhì)含量、油層厚度以及試油時(shí)壓裂改造參數(shù)（加砂量、砂比、排量、入地液量等）等進(jìn)行單因素分析。從分析結(jié)果可以看出：試油產(chǎn)能與儲層電阻率以及入地液量呈正相關(guān)，與泥質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)（見圖2～圖4），與其他儲層單參數(shù)影響較小，規(guī)律性不強(qiáng)。表明對于低孔特低滲透儲層，由于儲層物性差，壓裂改造程度對產(chǎn)量影響較大，其次為儲層本身含油性與沉積環(huán)境關(guān)系較為密切。

2.2.2 多因素分析 以選取的9 個(gè)產(chǎn)能影響因素，采用SPSS 軟件進(jìn)行主成分分析，其分析結(jié)果（見表1），從分析結(jié)果可以看出：第一主成分中電阻率、入地液量、泥質(zhì)含量、油層厚度比重較大；第二主成分中電阻率、泥質(zhì)含量、入地液量、排量比重較大；第三主成分中入地液量、電阻率、泥質(zhì)含量、油層厚度比重較大；第四主成分中入地液量、電阻率、泥質(zhì)含量、加砂量比重較大。

結(jié)合產(chǎn)能單因素分析與多因素因子分析結(jié)果綜合來看：對產(chǎn)能影響較大的參數(shù)為：電阻率、泥質(zhì)含量、入地液量。

3 產(chǎn)能分類評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)能分類評價(jià)采用多元線性回歸的方法來預(yù)測產(chǎn)能，評價(jià)產(chǎn)能影響主控因素合理性。

多元線性回歸原理：在線性關(guān)系相關(guān)性條件下，兩個(gè)或者兩個(gè)以上自變量對一個(gè)因變量之間進(jìn)行多元化線性回歸，表現(xiàn)這一數(shù)量關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，稱為多元線性回歸模性。

圖2 吳起地區(qū)C8 試油產(chǎn)能與電阻率相關(guān)性

圖3 吳起地區(qū)C8 試油產(chǎn)能與入地液量相關(guān)性

圖4 吳起地區(qū)C8 試油產(chǎn)能與泥質(zhì)含量相關(guān)性

表1 因子分析系數(shù)矩陣

多元線性回歸是一元線性回歸的擴(kuò)展，其原理與一元線性回歸模型類似，本次借助SPSS 軟件來完成。

在回歸分析中主要研究以下幾個(gè)問題：

擬合：建立變量之間的有效經(jīng)驗(yàn)函數(shù)關(guān)系。

變量選擇：在一批變量中確定哪些變量對因變量有顯著影響，哪些沒有實(shí)質(zhì)影響。

預(yù)測：給定多個(gè)自變量，預(yù)測因變量的值或范圍。

計(jì)算公式如下：設(shè)因變量y 與自變量x1，x2……xn的線性回歸模型為：

式中：a0-回歸常數(shù)；a1、a2…an-回歸系數(shù)；x1，x2…xn-自變量；p-隨機(jī)誤差。

在回歸效果差的情況下，可以剔除影響因素較小的自變量。然后用保留的自變量再次回歸，再次回歸，再次剔除對油田產(chǎn)量影響不顯著的自變量，用這些保留自變量再次回歸，如此重復(fù)，直至篩選出影響產(chǎn)量變化的重要自變量，使預(yù)測結(jié)果達(dá)到一定的精度。

本次通過產(chǎn)量影響因素多次回歸進(jìn)行參數(shù)篩選，最終優(yōu)選電阻率、泥質(zhì)含量、入地液量三個(gè)參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸法預(yù)測產(chǎn)能。

試油產(chǎn)能與預(yù)測產(chǎn)能擬合程度相對較好，說明產(chǎn)能影響主控因素較為合理（見圖5）。

式中：RT-電阻；SH-泥質(zhì)含量；P1-入地液量。

圖5 吳起地區(qū)C8 產(chǎn)能預(yù)測擬合圖

由于儲層改造程度無法定量，本次以電阻率為基礎(chǔ)，進(jìn)一步結(jié)合儲層儲集能力，綜合對C8 油藏進(jìn)行產(chǎn)能分類，將儲層儲集能力大于2，電阻率大于40 Ω·m 劃分為一類產(chǎn)能；儲層儲集能力在1～2，電阻率30 Ω·m～40 Ω·m 劃分為二類產(chǎn)能；儲層儲集能力小于1，電阻率小于30 Ω·m 劃分為三類產(chǎn)能。

4 產(chǎn)能分類評價(jià)在開發(fā)中的應(yīng)用

將產(chǎn)能分類評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到吳起C8 已開發(fā)區(qū)，分析已開發(fā)區(qū)不同產(chǎn)能分類儲層開發(fā)特征。

目前吳起C8 已開發(fā)區(qū)開發(fā)井型有水平井與定向井，結(jié)合產(chǎn)能評價(jià)分類結(jié)果可以看出：C8 定向井主要位于二類產(chǎn)能區(qū)，水平井主要位于一類產(chǎn)能區(qū)。

水平井開發(fā)特征：水平井處于一類及一、二類產(chǎn)能區(qū)單井生產(chǎn)產(chǎn)能相對二類產(chǎn)能區(qū)水平井單井產(chǎn)能較高。

一類產(chǎn)能評價(jià)區(qū)水平井生產(chǎn)特征：初期平均日產(chǎn)油：15.15 t，含水：46.25 %；滿半年日產(chǎn)油：11.94 t，含水：42.1 %（SP10-8、SP11-8、SP11-9）（見圖6）。

一、二類產(chǎn)能評價(jià)區(qū)水平井生產(chǎn)特征：初期日產(chǎn)油：7.3 t，含水：71.8 %；滿半年日產(chǎn)油：14.27 t；含水：41.03 %（SP11-10、SP10-9）（見圖7）。

二類產(chǎn)能評價(jià)區(qū)水平井生產(chǎn)特征：初期平均日產(chǎn)油：11.3 t，含水：68.21 %；滿半年日產(chǎn)油：8.48 t，含水：67.85 %（SP11-11、SP11-12）（見圖8）。

定向井開發(fā)特征：C8 定向井主要分布在二、三類產(chǎn)能區(qū)，二類產(chǎn)能區(qū)開發(fā)井相對產(chǎn)量高于三類產(chǎn)能區(qū)開發(fā)井。

二類產(chǎn)能開發(fā)區(qū)生產(chǎn)特征：初期平均日產(chǎn)油：2.6 t，含水：45.3 %；滿二年日產(chǎn)油：0.9 t，含水：33.8 %（見圖9）。

三類產(chǎn)能開發(fā)區(qū)生產(chǎn)特征：初期平均日產(chǎn)油：1.8 t，含水：55%；滿二年日產(chǎn)油：0.68 t，含水：43%（見圖10）。

圖6 吳起地區(qū)C8 段一類產(chǎn)能已開發(fā)水平井生產(chǎn)特征

圖7 吳起地區(qū)C8 段一、二類產(chǎn)能已開發(fā)水平井生產(chǎn)特征

圖8 吳起地區(qū)C8 段二類產(chǎn)能已開發(fā)水平井生產(chǎn)特征

圖9 吳起地區(qū)C8 段二類產(chǎn)能已開發(fā)定向井生產(chǎn)特征

圖10 吳起地區(qū)C8 段三類產(chǎn)能已開發(fā)定向井生產(chǎn)特征

從數(shù)據(jù)分析可以看出，產(chǎn)能分類與實(shí)際生產(chǎn)特征相吻合。因此，對于吳起C8 儲層充分利用儲層動靜資料，采用聚類分析與多元線型回歸方法，建立產(chǎn)能預(yù)測模型，可以快速快速預(yù)測該區(qū)產(chǎn)能，為油田有利目標(biāo)優(yōu)選提供可靠地質(zhì)依據(jù)。

5 結(jié)論

（1）針對低孔特低滲儲層，產(chǎn)能評價(jià)可綜合考慮多重因素，包括儲層本身的特征孔隙度、滲透率、含油飽和度及有效厚度等參數(shù)外，更要充分考慮儲層改造規(guī)模，通過聚類分析與多元線性回歸相結(jié)合的方法，可較好的評價(jià)和預(yù)測產(chǎn)能，預(yù)測效果與實(shí)際產(chǎn)能擬合程度高，大大提高了產(chǎn)能預(yù)測精度。

（2）本次通過多參數(shù)組合與單井日產(chǎn)量進(jìn)行多元線性回歸，建立產(chǎn)能預(yù)測模型，能夠?qū)π戮漠a(chǎn)能進(jìn)行較好的預(yù)測。對同類低孔超低滲儲層勘探開發(fā)提供較好的指導(dǎo)性建議。