基于注采模式的水驅(qū)油藏剩余油分布特征
——以N油田為例

安玉華，康 楠，胡治華，張建升，王 剛，劉利榮

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452；3.河南明珠服務(wù)公司，河南南陽 473132）

N油田是河流相沉積的構(gòu)造層狀油藏，經(jīng)過多年的注水開發(fā)，油田已進入中高含水期，長期多層合注合采以及復(fù)雜的砂體發(fā)育模式導(dǎo)致剩余油在平面和縱向上定量描述難度非常大，而剩余油的描述精度直接決定著油田調(diào)整挖潛的效果［1-3］。

由于動態(tài)測試資料較少，無法對平面水淹特征進行精細認識，且目前已有的水淹分布規(guī)律研究方法并不能完全定量描述油井與油井間、油井與注水井間不同位置的水淹分布規(guī)律，不能完全滿足油田的開發(fā)需要［4］。本文結(jié)合N油田的地質(zhì)油藏特征和生產(chǎn)特征，在辮狀河儲層復(fù)合砂體精細解剖的基礎(chǔ)上，結(jié)合鉆井資料和精細油藏數(shù)值模擬方法研究了平面及縱向上的剩余油分布特征。研究成果對油田井間加密、砂體頂部剩余油挖潛和中高含水期低效井治理具有重要的意義。

1 辮狀河復(fù)合砂體精細解剖

N油田進入中高含水期后，實施的側(cè)鉆井所揭示的水淹特征越來越復(fù)雜，而砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致水淹復(fù)雜化。因此，儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精細研究是油田剩余油定量描述的前提。結(jié)合取心資料、野外露頭和現(xiàn)代沉積模式，國內(nèi)外學(xué)者普遍認為在辮狀河沉積環(huán)境中，砂體厚度最大的地方多為河床中心，由心灘壩構(gòu)成，將心灘壩依次連接起來，即可指示河道延伸方向，同時也能建立交錯層理厚度與單期河道規(guī)模的定量關(guān)系，并得到了廣泛的應(yīng)用［5-9］。

N油田復(fù)合砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜多樣，但仍然能在巖心、地震、測井曲線等資料中找到疊置規(guī)律。通過對油田中-厚復(fù)合砂體進行內(nèi)部解剖，砂體成因可分為兩類，一類是河道成因砂體，另一類是心灘成因砂體，并且心灘砂體規(guī)模大，約占71%。研究結(jié)果顯示，辮狀河道寬度與心灘壩寬度比約為1.0∶3.9，心灘壩寬度與心灘壩長度比約為1.0∶2.3。油田河道砂體具有正韻律儲層特征，中下部巖性較粗，以中-粗砂巖為主，底部常見沖刷面，上部巖性相對較細，以中-細砂巖為主，儲層厚度為2～5 m，測井曲線表現(xiàn)為典型的“鐘形”特征；心灘砂體具有均質(zhì)韻律儲層特征，沉積物顆粒一般較粗，巖性以中-粗砂巖為主，局部含礫，儲層厚度大于5 m，測井曲線表現(xiàn)為典型的“箱形”特征。依照測井模式對單期次不同成因砂體進行識別，完成復(fù)合砂體精細解剖（圖1），結(jié)合油田目前注采井網(wǎng)，將注采模式分為四類：辮狀河道注水-心灘壩采油、心灘壩注水-辮狀河道采油、心灘壩注水-心灘壩采油、辮狀河道注水-辮狀河道采油，見圖2。并以此為基礎(chǔ)開展基于河道-心灘模式的平面和層內(nèi)剩余油分布特征研究。

圖1 L1-4小層砂體沉積微相

圖2 四種注采模式示意圖

2 剩余油分布

2.1 水淹層定量解釋

N油田為注海水開發(fā)，電阻率與水淹程度成反比，電阻率隨著注水量的增加而下降，表現(xiàn)為初期下降速度相對較快，中后期下降速度逐漸減緩［10-12］。水淹層定量解釋主要通過重構(gòu)目標井的原始束縛水飽和度，利用原始束縛水飽和度和當(dāng)前含水飽和度得到解釋層位的驅(qū)油效率，從而定量解釋目標儲層的水淹級別。

根據(jù)N油田相滲曲線擬合得到驅(qū)油效率與含水率的關(guān)系，結(jié)合行業(yè)標準《水淹層測井資料處理與解釋規(guī)范》對水淹級別進行劃分，得到四種不同水淹級別對應(yīng)的驅(qū)油效率，進而可以定量地解釋水淹層的水淹級別，見表1。

表1 水淹級別劃分標準

2.2 平面剩余油分布

利用豐富的實鉆井、測井水淹解釋資料和精細油藏數(shù)值模擬方法研究不同注采模式下的平面水淹特征，并定量表征了平面水淹波及系數(shù)與注采井距間的關(guān)系，用以定量描述平面剩余油分布特征。如圖3，在辮狀河道注水-心灘壩采油模式下，水驅(qū)前緣由辮狀河道進入心灘壩后，以近似“指進”的形態(tài)向前推進，油井周邊水淹波及范圍較小，隨著水驅(qū)倍數(shù)（λ）增大，平面水淹波及范圍逐漸增大。

圖3 辮狀河道注水-心灘壩采油模式下平面水淹波及系數(shù)

如圖4，在心灘壩注水-辮狀河道采油模式下，水驅(qū)前緣由心灘壩進入辮狀河道后，以近似“錐進”的形態(tài)向前推進，油井水淹波及范圍相比辮狀河道注水-心灘壩采油模式大，并且隨著水驅(qū)倍數(shù)增大，平面水淹波及范圍也在增大。心灘壩注水-心灘壩采油模式下，水驅(qū)前緣在心灘壩內(nèi)以近似“均勻驅(qū)替”的狀態(tài)向前推進，油井周邊平面水淹波及范圍遠大于辮狀河道注水-心灘壩采油模式，而辮狀河道注水-辮狀河道采油模式下，油井周邊平面水淹波及范圍要小于心灘壩注水-辮狀河道采油模式。

圖4 心灘壩注水-辮狀河道采油模式下平面水淹波及系數(shù)

2.3 層內(nèi)剩余油分布

結(jié)合油田大量的實鉆井、測井水淹解釋資料和精細油藏數(shù)值模擬，定量表征了不同注采模式下的層內(nèi)水淹厚度系數(shù)與注采井距間的關(guān)系，用以定量描述層內(nèi)剩余油分布特征。如圖5，在辮狀河道注水-心灘壩采油模式下，水驅(qū)前緣由辮狀河道進入心灘壩后，沿心灘壩底部推進，距離油井越近、層內(nèi)水淹厚度越小，隨著水驅(qū)倍數(shù)增大，層內(nèi)水淹厚度逐漸增大。由于辮狀河道厚度小于心灘壩厚度，形成“薄注厚采”的特征，心灘壩內(nèi)儲層物性要好于辮狀河道，心灘壩內(nèi)砂體底部優(yōu)先水淹，辮狀河道與心灘壩厚度差越大，心灘壩內(nèi)水淹厚度比例越小，頂部剩余油越豐富，挖掘潛力也越大。

圖5 辮狀河道注水-心灘壩采油模式下層內(nèi)水淹厚度系數(shù)

如圖6，在心灘壩注水-辮狀河道采油模式下，由于心灘壩厚度大于辮狀河道厚度，形成“厚注薄采”的特征，油井端辮狀河道厚度相對較小，雖然頂部仍有一定剩余油，但挖掘潛力并不大，并且辮狀河道厚度越小，剩余油挖掘潛力也越小。

心灘壩注水-心灘壩采油模式下，水驅(qū)前緣在心灘壩內(nèi)以近似均勻驅(qū)替的狀態(tài)向前推進，受重力、儲層均質(zhì)性等影響，注入水逐漸沿心灘壩底部推進，距離油井越近、層內(nèi)水淹厚度越小，頂部剩余油越富集。油井附近水淹厚度比例要大于辮狀河道注水-心灘壩采油模式，但心灘壩沉積砂體厚度較大，因此，油井附近頂部剩余油仍然較為豐富，挖掘潛力也較大。而辮狀河道注水-辮狀河道采油模式，雖然油井端頂部仍有一定剩余油，但挖掘潛力并不大，并且挖掘潛力受辮狀河道厚度影響較大。

通過上述研究，在常規(guī)剩余油描述基礎(chǔ)上，利用不同注采模式下平面和層內(nèi)剩余油分布特征的關(guān)系，定量描述N油田各小層剩余油分布，并繪制了單砂體水淹分布等值線圖（圖7），有效指導(dǎo)了油田高含水期低效井側(cè)鉆治理、水平井頂部剩余油挖潛等。

3 結(jié)論與認識

（1）N油田為辮狀河沉積，通過對辮狀河復(fù)合砂體進行精細解剖，將砂體成因劃分為心灘成因和河道成因兩類，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合注采井網(wǎng)，提出了辮狀河道注水-心灘壩采油、心灘壩注水-辮狀河道采油、心灘壩注水-心灘壩采油、辮狀河道注水-辮狀河道采油四種不同的注采模式。針對N油田的四種注采模式，分別描述了剩余油的分布狀況，解決了油田剩余油定量描述難度大的問題。

（2）通過結(jié)合儲層精細解剖成果和注采模式開展剩余油分布研究，能精細描述辮狀河復(fù)合砂體剩余油分布特征，更有利于高含水期剩余油挖潛，也為高含水期心灘壩頂部剩余油挖潛提供了技術(shù)支持。