精細油藏描述技術在低滲透油藏中的應用

2012-11-14 08:57:36敬小軍周建堂康麗俠高月紅

石油化工應用 2012年3期

車明，敬小軍，周建堂，康麗俠，詹健，高月紅

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

精細油藏描述技術在低滲透油藏中的應用

車明，敬小軍，周建堂，康麗俠，詹健，高月紅

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川 750006）

精細油藏描述目的是通過地質模型的建立確定油藏的潛力，最大限度的提高采收率，為油田下一步調整提供可靠的依據。針對已開發油田的不同開發階段，充分利用各階段所取得的油藏靜、動態資料，對油藏構造，儲層、流體等開發地質特征做出現階段的認識和評價，建立可視化的三維地質模型，在油藏數值模擬生產歷史擬合基礎上，預測合理的開發技術界限，量化剩余油分布并形成可視化的三維油藏模型，為下一步油田開發調整和綜合治理提供科學依據。

精細油藏描述；油藏數值模擬；開發技術界限；剩余油；開發調整

油田投入開發后，隨著油藏開采程度的加深和生產動態資料的增加所進行的精細地質特征研究和剩余油分布描述，并不斷完善儲層的地質模型和量化剩余油分布，稱為精細油藏描述。精細油藏描述可以分為三大部分：前期地質研究、可視化三維地質建模、油藏數值模擬。油藏數值模擬是精細油藏描述技術的核心，它包含地質儲量擬合、生產歷史擬合、剩余油量化及分布、開發技術界限的預測。

油藏開發初期模擬：（1）評價開發方式（衰竭開采、注水開發、其他方式）；（2）選擇合理的生產體系，優化井網、開發層系部署；（3）選擇合理的生產參數，優化注采方式、壓力，注采比。

油藏開發中后期模擬：（1）通過歷史擬合，整合動態數據，提高模擬精度；（2）定量研究剩余油分布規律；（3）確定加密井位,優化油藏生產方案；（4）評價EOR（提高采收率法）手段，調整開發方案。

至2010年第四采油廠共完成了油田開發11個區塊精細油藏描述項目，完全覆蓋了主力開發區塊。

1 前期地質研究

1.1 油藏地質概況

三疊系大路溝二區長6油藏主要受巖性控制，平均砂體厚度26.9 m，平均單井油層厚度18.6 m，儲層物性較差，滲透率為0.77 mD，孔隙度為12.60%。大路溝三區長2油藏主要受構造一巖性控制，平均砂體厚度24.5 m，平均單井油層厚度16.7 m，儲層物性較差，滲透率為 14.15×10-3μm2，孔隙度為 15.80%。

侏羅系新14延9油藏主要受巖性一構造控制，油水分異明顯，邊底水發育，油藏驅動類型為彈性弱水壓驅動，平均砂體厚度20.8 m，平均單井油層厚度9.6 m，儲層物性較好，測井解釋平均孔隙度為17.1%，滲透率為 18.16×10-3μm2。

低滲透油藏有以下特點：（1）儲層物性差，滲透率低；（2）油藏含水飽和度較高，油水分異差，沒有無水開采期；（3）油層砂泥交互，非均質性嚴重；（4）天然裂縫相對發育；（5）滲流規律不遵循達西定律，具有啟動壓力梯度。

1.2 地層對比與劃分

地層劃分以巖性與沉積構造序列、微相組合相序、沉積旋回為基礎。采用標志層控制砂層組，輔助標志層控制小層的方法進行儲層層次劃分。

第四采油廠主要開發三疊系長6、長4+52、長2和侏羅系延9油藏，劃分油層組標準層巖性特征明顯、層位穩定、分布范圍廣、易于識別。

三疊系油藏主要受巖性控制，物性較差，油水分布沒有明顯分界，而侏羅系油藏主要受構造控制，物性較好，油水分異明顯。

1.3 沉積相研究

沉積環境和沉積相決定著地層的巖石類型，巖石組合及縱橫向組合，決定著儲層的發育和分布。因此，沉積相研究特別是沉積微相的研究是進行儲層結構和流動單元研究的重要基礎，同時也是建立準確的、客觀的地質模型的重要環節。

陜北地區主要沉積以河流相和三角洲平原、三角洲前緣亞相沉積為主，河流相沉積典型油藏：新14、楊19；三角洲平原亞相典型油藏：大路溝一區、大路溝三區、化子坪長2油藏；三角洲前緣亞相沉積典型油藏：白于山、大路溝二區。

表1 第四采油廠含油層系地層劃分統計表

表2 沉積相分類統計表

1.4 流動單元研究

流動單元是一個橫向上和垂向上連續的儲集帶，在這個帶內，影響流體流動的巖石物理性質在各處都相似，并且巖石的特點在各處也相似。

流動單元的分類常用靜態物性資料滲透率（K）、孔隙度（Por）作為參數進行儲層流動單元的聚類分析。對于裂縫不發育的油藏是適用，而對于三疊系長6、長4+5油藏來說，裂縫十分發育，只依據靜態在資料劃分就不能有效指導油藏開發。

以大路溝二區長6油藏來說，裂縫發育有裂縫26條，裂縫見水及水淹油井45口，日損失產能126 t，高滲帶40條，見水及水淹油井44口，日損失產能98 t，累計到目前損失23萬噸。

大路溝二次一次精細油藏描述只以靜態資料分為四類流動單元，長612層流動單元屬于A和B類，而和目前生產動態和壓力分布狀況對比，與靜態資料劃分的流動單元有一定的差異，不能有效指導生產開發。所以在大路溝二區二次精細油藏描述時引入了生產動態資料、裂縫資料、試井資料等，將長612層劃分成六類，主力層主要以C類為主，A、B類次之，與生產動態對比更好的反映生產實際，能有效指導油水井措施方案實施。

2 地質建模與數值模擬應用

2.1 地質建模

建立一個描述構造、儲層、流體空間分布的靜態可視化三維地質模型，它能直接反映油藏在地下分布的狀態，是油田數字化建設的具體體現。

收集前期地質研究成果資料：地層劃分對比、測井資料、沉積相成果，進行三維隨機地質建模。

2.2 數值模擬

油藏數值模擬是利用計算機模擬地下油水的流動，給出某一時刻油水分布，預測油藏動態。

精細油藏數值模擬是把模擬層劃分到單砂層，使得模型規模變得很大，總網格數目一般會達到百萬量級，對油藏的描述已接近于油藏的真實情況，這樣的模型應用于精細剩余油分布研究。

歷史擬合是油藏模擬中的一項極其重要的工作。因為一個油藏模型被建立起來以后，它是否完全反映油氣藏實際，并未經過檢驗。只有利用將生產和注入的歷史數據輸入模型并運行模擬器，再將計算的結果與油藏的實際動態相比，才能確定模型中采用的油藏描述是否是有效的。由于歷史擬合調整參數的目的是為了把真實油藏的描述搞得盡可能精確，所以，它是油藏模擬中不能缺少的重要步驟。

動態預測是獲得了好的、可以接受的歷史擬合后，就可利用該模型來預測油藏未來的生產動態。預測的內容包括：原油和水的產量，油水比的動態，油藏壓力的變化動態，液體前緣位置，區域采出程度，估計油藏最終采收率等。預測的結果將作為我們進行開發與管理決策的重要依據。

3 開發技術界限與剩余油分布規律研究

3.1 開發技術界限研究

開發技術界限是提高采收率最直接的手段，不同時期，不同的技術界限能高效的開發油藏，最大限度的挖潛油藏的潛力。

新14區延9油藏隨著采出程度增大，含水上升趨勢明顯2009年1月47.0%上升到年底的54.9%。統計2009-2010年27口含水上升井，主要原因是累計采油量高、采出程度較高（平均單井累計采油量2.25×104t，采出程度30.9%）。近兩年含水上升速度加快，并且隨著采出程度的增加，含水上升趨勢明顯，穩產難度大，合理的開發技術政策顯得尤為重要。

針對油田含水上升快的問題，設計注采比方案：0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2 六個方案，預測合理的開發技術政策，達到控水穩油的目的。