動(dòng)靜結(jié)合下儲(chǔ)層流動(dòng)單元研究

劉如昊　孫雨　閆百泉　張以根　黃迎松　王寧　王鑫銳

關(guān)鍵詞 流動(dòng)單元；滲流阻力；剩余油分布；孤島油田；館陶組

第一作者簡(jiǎn)介 劉如昊，男，1992年出生，博士研究生，油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)，E-mail： lrh_1992@163.com通信作者 閆百泉，男，教授，油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)，E-mail： ybqhht@163.com

中圖分類(lèi)號(hào) P744 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

流動(dòng)單元是指橫向和垂向連續(xù)的，具有相似滲透率、孔隙度等特征的儲(chǔ)集層[1]。流動(dòng)單元的差異控制著儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，是油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究中的重要基礎(chǔ)工作。在中國(guó)許多油田已進(jìn)入中—高含水期的形勢(shì)下，該項(xiàng)研究顯得尤為重要，近年來(lái)也一直是油氣開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)。自流動(dòng)單元概念提出以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究[2?5]，并取得了一系列重要研究成果，極大地推動(dòng)了流動(dòng)單元研究的完善與發(fā)展。從目前文獻(xiàn)看，研究成果主要集中在流動(dòng)單元的劃分及研究方法，歸納起來(lái)主要有以下幾類(lèi)[6?22]：根據(jù)巖相及宏觀巖石物理參數(shù)進(jìn)行流動(dòng)單元研究；應(yīng)用孔隙幾何學(xué)進(jìn)行流動(dòng)單元研究；應(yīng)用傳導(dǎo)系數(shù)、儲(chǔ)層系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行流動(dòng)單元研究。這些方法均具有一定的實(shí)用價(jià)值，并為后人研究流動(dòng)單元提供了十分重要的參考。

目前流動(dòng)單元的研究主要針對(duì)儲(chǔ)層的靜態(tài)特征，但流動(dòng)單元作為油藏描述的基礎(chǔ)，應(yīng)該具有時(shí)間性，即不同時(shí)期儲(chǔ)層流動(dòng)單元的類(lèi)型是在變化的。根據(jù)初期測(cè)井資料劃分的為靜態(tài)流動(dòng)單元，反映的是儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)的可能性。前人通過(guò)大量室內(nèi)巖心在不同水驅(qū)倍數(shù)下驅(qū)替，證實(shí)了隨水驅(qū)開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，累計(jì)注水量增大，孔隙度與滲透率均有增大的趨勢(shì)[23]，儲(chǔ)層宏觀參數(shù)的改變同時(shí)使流體的流動(dòng)流量、速率效率等特征發(fā)生變化，進(jìn)而使不同開(kāi)發(fā)階段或方式下的儲(chǔ)層流動(dòng)單元的類(lèi)型發(fā)生變化。因此，動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元是以靜態(tài)流動(dòng)單元為基礎(chǔ)，在經(jīng)歷注水開(kāi)發(fā)等儲(chǔ)層改造后，具有不同的儲(chǔ)層特征，反映的是儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)能力的現(xiàn)實(shí)性。目前動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的研究較少，有學(xué)者根據(jù)流量貢獻(xiàn)率、流量強(qiáng)度差異等參數(shù)進(jìn)行劃分，或通過(guò)井間生產(chǎn)干擾法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)單元的修訂[24?25]。受限于動(dòng)態(tài)資料分析的困難性，劃分依舊存在多解性，且關(guān)于動(dòng)態(tài)與靜態(tài)流動(dòng)單元的關(guān)聯(lián)性與差異特征的認(rèn)識(shí)尚不夠深入。對(duì)于開(kāi)發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)的油藏，儲(chǔ)層特征變化較大，靜態(tài)流動(dòng)單元的分析常出現(xiàn)注采關(guān)系不明確、剩余油分布認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)等問(wèn)題，動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元所反映的儲(chǔ)層現(xiàn)實(shí)性可以較好地提高油藏動(dòng)態(tài)特征認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)下一步挖潛。

1 油田簡(jiǎn)況及存在問(wèn)題

孤島油田位于濟(jì)陽(yáng)坳陷孤島披覆背斜構(gòu)造西翼的北部。M區(qū)是以新近系館陶組上段疏松砂巖為儲(chǔ)層的整裝油藏，發(fā)育河道砂體、溢岸砂、泛濫平原等多種微相，巖性主要為中—細(xì)砂巖、粉砂巖與灰綠色、紫紅色泥巖互層。儲(chǔ)層物性較好，孔隙度為25.1%～35.6%，滲透率為（544～1 430）×10^-3μm²，屬于高孔高滲油藏，但具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。研究區(qū)縱向主力層砂體厚度大，延伸距離遠(yuǎn)，非主力層砂體發(fā)育零散。館陶組上段上層系NG3與下層系NG4均發(fā)育一套厚油層，砂體厚度平均為10～12 m，平均有效厚度為9 m，層系間隔層發(fā)育穩(wěn)定，上下層系連通區(qū)域面積小。

研究區(qū)自投入開(kāi)發(fā)，經(jīng)歷了多期細(xì)分調(diào)整規(guī)劃后Ng3為北西向行列式注采井網(wǎng)，Ng4為北東向行列式注采井網(wǎng)，兩層井網(wǎng)交叉分布[26]。研究人員針對(duì)該區(qū)域油藏注水分配差異大，原油采出不均衡的現(xiàn)象，開(kāi)展層系井網(wǎng)互換，流線整體改變40°，互換后取得了一定的開(kāi)發(fā)成效。但受復(fù)雜的儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，仍然存在剩余油認(rèn)識(shí)不清的問(wèn)題，說(shuō)明儲(chǔ)層流體流動(dòng)能力存在巨大的差異，這種差異性主要體現(xiàn)在儲(chǔ)層流動(dòng)單元的差異。而這種強(qiáng)烈儲(chǔ)層非均質(zhì)性，除了與儲(chǔ)層靜態(tài)流動(dòng)單元特征差異相關(guān)，更與長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)引起儲(chǔ)層改造后的流動(dòng)單元的變化息息相關(guān)。研究區(qū)在經(jīng)歷長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)后具有豐富的測(cè)井資料、吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料等數(shù)據(jù)，利用這些資料開(kāi)展動(dòng)靜流動(dòng)單元的研究，進(jìn)而明確注水開(kāi)發(fā)過(guò)后儲(chǔ)層流動(dòng)單元的現(xiàn)實(shí)特征，指導(dǎo)下一步挖潛計(jì)劃。

2 流動(dòng)單元評(píng)價(jià)方法

2.1 靜態(tài)流動(dòng)單元評(píng)價(jià)方法

靜態(tài)流動(dòng)單元是結(jié)合儲(chǔ)層的基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)等劃分可以代表儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)能力可能性的不同類(lèi)型儲(chǔ)集體。其類(lèi)型與空間分布是沉積作用、構(gòu)造作用及成巖作用等綜合影響和控制的結(jié)果，并最終表現(xiàn)為儲(chǔ)層的巖石物理性質(zhì)與滲流差異。綜合來(lái)講它是儲(chǔ)集層沉積特征、物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征與流體流動(dòng)特征的綜合反映，是滲透率模型的延伸和發(fā)展。

近年來(lái)流動(dòng)單元研究中提出了多種劃分方法，包括地質(zhì)、數(shù)學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)等方法，每種方法都有自身適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)，由于流動(dòng)單元具有一定的復(fù)雜性，僅僅靠一種參數(shù)往往不能反映流動(dòng)單元的全部特征?？坍?huà)儲(chǔ)層質(zhì)量差異的參數(shù)集中在沉積、成巖及流體等方面，其中包括孔隙度、滲透率、流動(dòng)帶指數(shù)（FZI）、泥質(zhì)含量、電阻率下降率等，而注水開(kāi)發(fā)對(duì)于儲(chǔ)層的改造效果會(huì)直觀地體現(xiàn)在儲(chǔ)層孔隙度、滲透率與泥質(zhì)含量的變化上。因此，本文選取孔隙度、滲透率、流動(dòng)帶指數(shù)與泥質(zhì)含量作為靜態(tài)流動(dòng)單元的表征參數(shù)。

研究區(qū)井網(wǎng)密度大，砂體連續(xù)性好，注采關(guān)系相對(duì)簡(jiǎn)單，該種儲(chǔ)層特征下的水淹結(jié)果可以在一定程度上作為儲(chǔ)層非均質(zhì)性、儲(chǔ)層質(zhì)量差異、流動(dòng)單元差異的間接體現(xiàn)。研究區(qū)參數(shù)與水淹結(jié)果的相關(guān)性分析表明（圖1），孔隙度、滲透率、流動(dòng)帶指數(shù)和泥質(zhì)含量與水淹結(jié)果具有較好的相關(guān)性。因此，選取這四種參數(shù)，采用聚類(lèi)分析方法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)單元的劃分。

2.2 動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元評(píng)價(jià)方法

動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元是結(jié)合動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)劃分可以代表儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)能力現(xiàn)實(shí)性的不同類(lèi)型儲(chǔ)集體。生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與儲(chǔ)層特征息息相關(guān)，瞬時(shí)注水量的大小可以直觀反映儲(chǔ)層的吸水能力，累計(jì)注水量的大小一定程度上影響儲(chǔ)層特征的變化大小，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料中吸水強(qiáng)度指數(shù)反映了注水井的注水能力大小，在一定程度上可以反映儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的現(xiàn)實(shí)性。通過(guò)研究區(qū)18口井108個(gè)吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，累計(jì)注水量的大小一定程度上控制了儲(chǔ)層特征，同時(shí)為了保持分析的合理性，選取長(zhǎng)期作為注水井的吸水剖面數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（圖2），累計(jì)注水量、瞬時(shí)注水量與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料均具有一定的相關(guān)性，因此可以共同作為動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的表征參數(shù)。

由于儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)變化較難衡量，通過(guò)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與吸水強(qiáng)度的相關(guān)性分析，得出累計(jì)注水量與瞬時(shí)注水量可以在一定程度上反映儲(chǔ)層的現(xiàn)實(shí)性流體流動(dòng)能力。由于儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)注采關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，為了計(jì)算各流動(dòng)單元不同時(shí)期下累計(jì)注水量與瞬時(shí)注水量，開(kāi)展研究區(qū)注采對(duì)應(yīng)關(guān)系判別模式的建立與滲流阻力模式下分層注水量劈分的研究。

2.2.1 注采對(duì)應(yīng)關(guān)系判別模式建立

在開(kāi)展各井不同儲(chǔ)層的注入量研究中，由于地下的流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，如何判別各井對(duì)于注入流體的吸收程度為主要難點(diǎn)。

本文將地層假想為平面上“串聯(lián)”，垂向上“并聯(lián)”的電路，以滲流力學(xué)理論和油藏工程為基礎(chǔ)，采用達(dá)西公式和水電相似性原理等，計(jì)算任一小層、任一注采井間的注水強(qiáng)度等指標(biāo)，進(jìn)而判斷優(yōu)勢(shì)水流分布。對(duì)于沒(méi)有示蹤劑數(shù)據(jù)的井間注采關(guān)系的建立，本文綜合總結(jié)出注采關(guān)系建立需要判別的四個(gè)問(wèn)題：井間是否存在連通路徑；是否為同一時(shí)期生產(chǎn)；流動(dòng)路線上是否存在其他的生產(chǎn)井而形成干擾；壓力傳導(dǎo)是否合理。據(jù)此建立井間流動(dòng)關(guān)系判別流程圖（圖3）。

（1） 是否有通路：注采關(guān)系形成大前提為兩井在同一砂體，如I1—O1與I2—O2，而I1與O2、I2—O1，I3—O3位于不同砂體受泛濫平原泥巖的影響兩井之間不存在流動(dòng)關(guān)系。

（2） 是否同時(shí)生產(chǎn)：注采關(guān)系的建立，需要注入井與采油井在同一層射孔且同時(shí)采油才可形成井間的注采關(guān)系。根據(jù)射孔、補(bǔ)孔、封堵、井史等數(shù)據(jù)可以判斷，I1—O1存在注采關(guān)系，I2—O2由于O2關(guān)井無(wú)法形成注采關(guān)系。

（3） 是否存在干擾井：當(dāng)注水井與采油井之間的油水流動(dòng)路徑存在其他的注入采出井時(shí)，則形成注采關(guān)系的干擾井（I2—O3—O4），干擾井的存在使兩井之間的油水流動(dòng)性大幅度減弱或無(wú)流動(dòng)。

（4） 壓力傳導(dǎo)是否合理：由于油水在同一點(diǎn)只能往相同的方向流動(dòng)，當(dāng)兩對(duì)注水井與采油井井間的油水流動(dòng)路線相交時(shí)，注水井的水流會(huì)朝著阻力較小的采油井方向流動(dòng)進(jìn)而兩條路線僅有一條路線存在。

研究區(qū)于2017年進(jìn)行了層系井網(wǎng)互換，充分利用老井，流線整體改變40°，結(jié)合前后投產(chǎn)井的分布，通過(guò)注采關(guān)系模式的判別，建立兩個(gè)時(shí)期下的注采關(guān)系平面圖（圖4）。對(duì)比井網(wǎng)互換前（圖4a）與井網(wǎng)互換后（圖4b）注采關(guān)系平面圖，由于井網(wǎng)流線變化，不同時(shí)期的注采關(guān)系存在一定的變化，圖4中典型實(shí)例模式1～4分別對(duì)應(yīng)前文所述的四種判別步驟。注采關(guān)系的判定為后續(xù)注水量劈分計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

2.2.2 滲流阻力模式下分層注水量劈分

為弄清注水井與采油井之間的分層水體流動(dòng)量的關(guān)系，在注采關(guān)系建立的前提下，以滲流力學(xué)理論和油藏工程為基礎(chǔ)，采用達(dá)西公式和水電相似性原理等建立注采對(duì)應(yīng)關(guān)系下的滲流阻力判別模式（圖5a）。根據(jù)滲流阻力的大小，參考井間流動(dòng)單元類(lèi)型、連通有效厚度、滲透率、井距、連通井?dāng)?shù)等參數(shù)分析各條注采關(guān)系上的水流量，總結(jié)為平面井間串聯(lián)（圖5b）、平面層內(nèi)并聯(lián)（圖5c），垂向?qū)娱g并聯(lián)（圖5d）三種模式（圖5）。

步驟1：計(jì)算注水井第i層與受效井第j口油井的滲流阻力。以注水井為中心，計(jì)算注水井周?chē)途较蚋餍拥臐B流阻力系數(shù)：

考慮到注水開(kāi)發(fā)對(duì)于滲透率的影響較難量化，注水劈分計(jì)算時(shí)結(jié)合油井產(chǎn)能等數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，可以在一定程度上彌補(bǔ)滲透率變化所帶來(lái)的誤差，據(jù)此計(jì)算出各口井的水體流量，結(jié)合流動(dòng)單元的類(lèi)型實(shí)現(xiàn)注水量劈分。

3 流動(dòng)單元評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 靜態(tài)流動(dòng)單元評(píng)價(jià)結(jié)果

采用聚類(lèi)分析方法，利用孔隙度、滲透率、流動(dòng)帶指數(shù)、泥質(zhì)含量將研究區(qū)流動(dòng)單元細(xì)分為4類(lèi)，儲(chǔ)層質(zhì)量由Ⅰ類(lèi)～Ⅳ類(lèi)依次變差（表1）。結(jié)合取心井對(duì)靜態(tài)流動(dòng)單元綜合分析（圖6）。

Ⅰ類(lèi)：該類(lèi)流動(dòng)單元巖心上一般處于沉積韻律的中下部、底部，即河道沉積主體區(qū)域，流動(dòng)帶指數(shù)普遍大于3.8，高孔高滲且泥質(zhì)含量低，開(kāi)采過(guò)程中注入水會(huì)優(yōu)先沿該類(lèi)儲(chǔ)層滲流形成優(yōu)勢(shì)通道，驅(qū)油效率高，水淹級(jí)別較高，影響鄰層水驅(qū)效果。

Ⅱ類(lèi)：該類(lèi)流動(dòng)單元巖心上分布位置與Ⅰ類(lèi)相似，流動(dòng)帶指數(shù)介于2.2～4.0，滲透率較高但其粒度偏細(xì)，該類(lèi)儲(chǔ)層注入水在其中的滲流阻力不大，開(kāi)發(fā)效果較好，水淹級(jí)別相對(duì)較高。

Ⅲ類(lèi)：該類(lèi)流動(dòng)單元粒度較小，分布廣泛，在河道砂體中一般位于Ⅰ、Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元的中上部，流動(dòng)帶指數(shù)介于1.7～2.5。驅(qū)油效率較差，注水開(kāi)發(fā)效果一般，水淹級(jí)別較低。

Ⅳ類(lèi)：該類(lèi)流動(dòng)單元粒度細(xì)，多分布在河道砂體頂部及邊部或溢岸沉積，由于其儲(chǔ)層質(zhì)量差，滲透率較低，流動(dòng)帶指數(shù)小于2。開(kāi)采過(guò)程中，油水在其中滲流能力差，導(dǎo)致油層注水受效差。

3.2 動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元評(píng)價(jià)結(jié)果

在前文的研究中，建立動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)下注水量劈分公式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型流動(dòng)單元瞬時(shí)注水量與累積注水量的計(jì)算。單位厚度下流動(dòng)單元的瞬時(shí)注水量可以在一定程度上反映儲(chǔ)層的滲流能力，同時(shí)累計(jì)注水量的大小控制著注水量對(duì)儲(chǔ)層的改造情況。

開(kāi)發(fā)初期不同類(lèi)型靜態(tài)流動(dòng)單元所具有的單位厚度下瞬時(shí)注水量的差異較大，具有良好的區(qū)分性（圖7a）。其中Ⅰ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元單位厚度瞬時(shí)注入量大于6.7 m³/m，Ⅱ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元單位厚度瞬時(shí)注入量介于2.5～6.7 m³/m，Ⅲ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元單位厚度瞬時(shí)注入量介于0.8～2.5 m³/m，Ⅳ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元單位厚度瞬時(shí)注入量小于0.8 m³/m。隨著注采開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，不同類(lèi)型流動(dòng)單元的單位厚度下瞬時(shí)注水量存在較大的變化。因此，結(jié)合靜態(tài)流動(dòng)單元的類(lèi)型與其累計(jì)注水量、單位厚度瞬時(shí)注水量對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的劃分，為突出儲(chǔ)層受注水量變化而導(dǎo)致的瞬時(shí)注水量的變化，選取流動(dòng)單元最近一個(gè)月時(shí)間范圍內(nèi)有效注采單位厚度瞬時(shí)注水量作為判別參數(shù)，以靜態(tài)流動(dòng)單元的單位厚度瞬時(shí)注入量作為判別指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型的劃分（圖7b）。

Ⅰ類(lèi)：?jiǎn)挝缓穸人矔r(shí)注入量大于6.7 m³/m，該類(lèi)儲(chǔ)層瞬時(shí)注入量高具有較好的流體流動(dòng)能力，吸水能力強(qiáng)，初始靜態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型以Ⅰ類(lèi)及Ⅱ類(lèi)為主，其中Ⅱ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元多具有較大累計(jì)注水量，同時(shí)存在少量Ⅲ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元。由于長(zhǎng)期作為注水井，累計(jì)注水量極大，儲(chǔ)層改造效果好，具有較高單位瞬時(shí)注入量。

Ⅱ類(lèi)：?jiǎn)挝缓穸人矔r(shí)注入量介于2.5～6.7 m³/m，該范圍內(nèi)以Ⅱ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元為主，同時(shí)具有一部分Ⅲ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元。經(jīng)歷注水開(kāi)發(fā)過(guò)后，該類(lèi)儲(chǔ)層有較好的流體流動(dòng)能力。

Ⅲ類(lèi)：?jiǎn)挝缓穸人矔r(shí)注入量介于0.8～2.5 m³/m，瞬時(shí)吸水量較低，以Ⅲ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元為主。該類(lèi)流動(dòng)單元具有一定滲流能力，但相對(duì)較弱。

Ⅳ類(lèi)：?jiǎn)挝缓穸人矔r(shí)注入量小于0.8 m³/m，瞬時(shí)注水量極低，靜態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型均為Ⅳ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元。該類(lèi)型流動(dòng)單元滲流能力極差，同時(shí)往往作為非主力開(kāi)采區(qū)域，累計(jì)注水量較差。

動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的劃分可以反映儲(chǔ)層流體流動(dòng)的現(xiàn)實(shí)性，雖與靜態(tài)流動(dòng)單元為兩套不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，但動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元與靜態(tài)流動(dòng)單元具有一定的關(guān)聯(lián)性及演變規(guī)律。整體來(lái)看，隨著儲(chǔ)層內(nèi)累計(jì)注水量的提高，儲(chǔ)層流動(dòng)單元的動(dòng)態(tài)類(lèi)型一定程度上優(yōu)于靜態(tài)類(lèi)型。動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的劃分在一定程度上彌補(bǔ)了靜態(tài)流動(dòng)單元僅僅反映儲(chǔ)層流體流動(dòng)能力瞬時(shí)性的不足，結(jié)合動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的類(lèi)型，進(jìn)一步明確目前儲(chǔ)層非均質(zhì)等特征。

4 動(dòng)靜流動(dòng)單元特征分析

流動(dòng)單元的分布特征具有空間性，為了綜合研究動(dòng)靜結(jié)合下儲(chǔ)層流動(dòng)單元的差異特征，本文從平面、層間與層內(nèi)三個(gè)方面綜合分析。研究區(qū)自1973年投入開(kāi)發(fā)，經(jīng)歷了多期細(xì)分調(diào)整規(guī)劃，Ng31-41層系為北西向行列式井網(wǎng)，Ng42-44層系為北東向行列式注采井網(wǎng)，兩套層系井網(wǎng)交叉分布。2017年進(jìn)行了層系井網(wǎng)互換，流線整體改變40°，井網(wǎng)的互換調(diào)整使動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元分布特征、分析方式更加多樣，結(jié)合動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的分析結(jié)果與剩余油分布特征可以綜合實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層挖潛級(jí)別的劃分。

4.1 流動(dòng)單元平面差異特征分析

流動(dòng)單元的平面分布體現(xiàn)了儲(chǔ)層流動(dòng)單元宏觀規(guī)律特征，以Ng35層為例采用優(yōu)勢(shì)流動(dòng)單元的方式建立開(kāi)發(fā)初期（靜態(tài)流動(dòng)單元）、井網(wǎng)互換前（動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元）、井網(wǎng)互換后（動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元）三個(gè)不同時(shí)期流動(dòng)單元平面分布圖（圖8）。開(kāi)發(fā)初期該層流動(dòng)單元類(lèi)型以Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)為主，經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的注水開(kāi)發(fā)后（井網(wǎng)互換前），Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元比例增加，流動(dòng)單元分布趨勢(shì)與投產(chǎn)井排方向大致相同，其中投產(chǎn)注水井所在流動(dòng)單元多轉(zhuǎn)變?yōu)棰耦?lèi)動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元，經(jīng)歷井網(wǎng)互換后，流動(dòng)單元分布趨勢(shì)隨著投產(chǎn)井排的流線方向的變化而變化。Ⅳ類(lèi)流動(dòng)單元整體變化不大，說(shuō)明低級(jí)別流動(dòng)單元滲流能力弱，注采開(kāi)發(fā)過(guò)程中，儲(chǔ)層被改造程度較弱；同時(shí)中部地區(qū)由于注水波及影響，流動(dòng)單元類(lèi)型變化相對(duì)較大，Ⅰ類(lèi)流動(dòng)單元比開(kāi)發(fā)初期顯著增多，形成了平面上主要的優(yōu)勢(shì)流動(dòng)通道。

4.2 流動(dòng)單元層間差異特征分析

河道受到供應(yīng)量及地貌的控制，遷移改道頻繁，在此過(guò)程中河道砂體縱向切疊、橫向連片、內(nèi)部空間非均質(zhì)性強(qiáng)。層間流動(dòng)單元的差異性表現(xiàn)為注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的層間干擾現(xiàn)象。從不同時(shí)期吸水剖面測(cè)試結(jié)果來(lái)看，隨著注水開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，相對(duì)吸水量具有一定的差異性，這種差異僅靠靜態(tài)流動(dòng)單元是較難體現(xiàn)的，不同時(shí)期動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的研究較好地彌補(bǔ)了這一缺陷。

結(jié)合吸水剖面測(cè)試結(jié)果，以G2井為例（圖9），開(kāi)采初期時(shí)，靜態(tài)流動(dòng)單元綜合判斷NG35層為Ⅰ類(lèi)流動(dòng)單元，Ng42層為Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元，流動(dòng)單元類(lèi)型存在一定的差異，因此吸水剖面測(cè)試結(jié)果瞬時(shí)吸水比例分別為64.7%與32.3%，層間干擾較為嚴(yán)重。結(jié)合動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元判別，井網(wǎng)互換前期兩層綜合動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型均為Ⅰ類(lèi)。瞬時(shí)吸水比例分別為56.4%、43.6%，層間干擾現(xiàn)象減小，隨著層系井網(wǎng)的互換使該井NG35層累計(jì)注水量增幅減小，層間干擾進(jìn)一步減小。

由此證實(shí)，隨著注采開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，流動(dòng)單元類(lèi)型也在隨時(shí)變化，結(jié)合動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的分布特征可以更為準(zhǔn)確地分析儲(chǔ)層非均質(zhì)性的特征。

4.3 流動(dòng)單元層內(nèi)差異特征分析

兩個(gè)時(shí)期（開(kāi)發(fā)初期與井網(wǎng)互換后）的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元剖面圖呈現(xiàn)如下的分布特點(diǎn)（圖10）。

靜態(tài)流動(dòng)單元特征：1）在發(fā)育多種類(lèi)型流動(dòng)單元的砂體內(nèi)部，流動(dòng)單元呈切疊式連續(xù)分布，儲(chǔ)層質(zhì)量較好的Ⅰ、Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元一般分布在砂體中下部，而砂體的頂部主要發(fā)育質(zhì)量較差的Ⅲ、Ⅳ類(lèi)流動(dòng)單元；2）河道砂體邊部由于遠(yuǎn)離沉積中心，水動(dòng)力相對(duì)較弱，儲(chǔ)層質(zhì)量變差，由河道砂體中心向側(cè)翼高級(jí)別流動(dòng)單元厚度呈現(xiàn)減薄趨勢(shì)，以Ⅲ、Ⅳ類(lèi)流動(dòng)單元為主。

動(dòng)靜結(jié)合流動(dòng)單元的差異特征：受砂體韻律性影響，砂體底部在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中水體流量相對(duì)更大，主要體現(xiàn)為經(jīng)浸泡和沖刷，油層內(nèi)黏土礦物大量減少，泥質(zhì)含量降低，孔滲均有增大，進(jìn)而動(dòng)態(tài)資料判別下底部砂體往往為Ⅰ類(lèi)與Ⅱ類(lèi)高級(jí)別流動(dòng)單元；河道邊部砂體由于能量供應(yīng)較弱，當(dāng)作為非注水井時(shí)，如井3初期采油，后期停產(chǎn)，儲(chǔ)層水體流量較少，動(dòng)態(tài)與靜態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型差異較小；井1初期采油后期轉(zhuǎn)為水井，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間注水，Ng35層多為Ⅰ類(lèi)流動(dòng)單元。隨著注水開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，高級(jí)別流動(dòng)單元往往具有更高的水體流量，長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)進(jìn)一步增強(qiáng)了儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，在一定程度上制約著剩余油的挖潛。

統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)不同時(shí)期流動(dòng)單元井?dāng)?shù)的比例發(fā)現(xiàn)（圖11），Ⅰ類(lèi)流動(dòng)單元比例從開(kāi)發(fā)初期的17.5%增加到層系互換后的29.2%，該類(lèi)型流動(dòng)單元變化比例最大，多為開(kāi)發(fā)初期的Ⅱ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元演變而來(lái)，主要原因是Ⅱ類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元本身具有較好的滲流能力，注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，受儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，更容易吸收更多的注水量，從而使儲(chǔ)層變?yōu)楦呒?jí)別的流動(dòng)單元類(lèi)型。由于Ⅲ類(lèi)流動(dòng)單元多發(fā)育在高級(jí)別流動(dòng)單元之間，受注采波及的影響，一部分的Ⅲ類(lèi)流動(dòng)單元向Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元轉(zhuǎn)變，Ⅳ類(lèi)流動(dòng)單元變化主要因素為儲(chǔ)層直接注水而導(dǎo)致儲(chǔ)層流動(dòng)單元類(lèi)型變化。

4.4 基于動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的剩余油挖潛計(jì)劃

動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的劃分使儲(chǔ)層滲流差異特征更加具有了現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)研究區(qū)開(kāi)展數(shù)值模擬研究并得到剩余儲(chǔ)量豐度平面圖（圖12a），并與動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的分布特征結(jié)合，將儲(chǔ)層劃分為5 種挖潛級(jí)別（圖12b）。

Ⅰ級(jí)挖潛儲(chǔ)層：該級(jí)別儲(chǔ)層為剩余儲(chǔ)量豐度較高且動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型為Ⅰ類(lèi)，該級(jí)別儲(chǔ)層流體流動(dòng)能力強(qiáng)，多為注采關(guān)系不完善而形成的剩余油富集區(qū)域，具有較好的生產(chǎn)潛力，為下一步生產(chǎn)開(kāi)發(fā)主要關(guān)注區(qū)域。

Ⅱ級(jí)挖潛儲(chǔ)層：該級(jí)別儲(chǔ)層為剩余儲(chǔ)量豐度較低且動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型為Ⅰ類(lèi)，該級(jí)別儲(chǔ)層由于其低儲(chǔ)量高流動(dòng)能力，潛力不足且極易形成高耗水通道，造成無(wú)效注水，大幅度降低了生產(chǎn)效率。

Ⅲ級(jí)挖潛儲(chǔ)層：該級(jí)別儲(chǔ)層為剩余儲(chǔ)量豐度較高且動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型為Ⅱ、Ⅲ類(lèi)，該級(jí)別儲(chǔ)層具有一定生產(chǎn)潛力，可以配合Ⅰ級(jí)儲(chǔ)層共同開(kāi)發(fā)。

Ⅳ級(jí)挖潛儲(chǔ)層：該級(jí)別儲(chǔ)層剩余儲(chǔ)量豐度較低且動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型為Ⅱ、Ⅲ類(lèi)，該級(jí)別儲(chǔ)層生產(chǎn)潛力一般。

Ⅴ級(jí)挖潛儲(chǔ)層：該級(jí)別儲(chǔ)層剩余儲(chǔ)量豐度極低，且動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型為Ⅳ類(lèi)或非流動(dòng)單元，該級(jí)別儲(chǔ)層生產(chǎn)潛力極低。

5 結(jié)論

（1） 基于參數(shù)優(yōu)選，利用聚類(lèi)分析方法，將儲(chǔ)層劃分為4類(lèi)靜態(tài)流動(dòng)單元，其中以Ⅱ、Ⅲ類(lèi)流動(dòng)單元為主。通過(guò)注水量劈分，利用單位厚度瞬時(shí)注水量大小實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的劃分，其中以Ⅰ、Ⅱ類(lèi)流動(dòng)單元為主。

（2） 根據(jù)流動(dòng)單元的空間性，從平面、層間與層內(nèi)三個(gè)級(jí)次分析了動(dòng)靜結(jié)合流動(dòng)單元的差異特征。平面上隨著井網(wǎng)的變化，流動(dòng)單元的分布形態(tài)與井網(wǎng)方向相對(duì)一致；由于層間儲(chǔ)層滲流差異性導(dǎo)致流動(dòng)單元類(lèi)型的變化；層內(nèi)流動(dòng)單元受砂體韻律性影響，砂體底部流動(dòng)單元水體流量大，動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元類(lèi)型優(yōu)于靜態(tài)流動(dòng)單元。

（3） 結(jié)合數(shù)值模擬剩余油與動(dòng)態(tài)流動(dòng)單元的分布特征，將儲(chǔ)層按照挖潛潛力劃分為5個(gè)等級(jí)，其中Ⅰ級(jí)為主要剩余油挖潛區(qū)域、Ⅱ級(jí)為低潛力高耗水部位，為下一步剩余油挖潛計(jì)劃提供了指導(dǎo)方向。