水下分流河道砂體油藏數值模擬研究

2013-10-17 07:30:08林承焰鄭元超賈珍臻

特種油氣藏 2013年4期

徐慧，林承焰，鄭元超，賈珍臻，丁圣

(1.中國石油大學，山東青島 266580;2.克拉瑪依職業技術學院，新疆克拉瑪依 833600;3.中石化江蘇油田分公司，江蘇揚州 225009)

引言

水下分流河道為陸上分流河道的水下延伸部分，是淺水三角洲沉積體系中的主力層［1－2］，一般由細砂巖、粉砂巖和泥質粉砂巖組成，表現出正韻律或正韻律疊加特征［3］。該類砂體在平面上分布形態較為復雜，對井網及注采系統的優化程度要求較高，且平面挖潛的難度較大［4］。油藏數值模擬技術是油田開發后期認識剩余油分布的科學、實用的技術手段［5］。因此，研究水下分流河道砂體的油藏數值模擬方法，對描述剩余油分布規律、指導下一步挖潛具有重要的意義。

1 精細地質模型

地質模型的精細程度直接影響著油藏數值模擬的精度，目前儲層內部建筑結構劃分技術與流動單元劃分技術［6－8］已趨于成熟，并且流動單元約束的油藏數值模擬模型具有初始擬合程度高、歷史擬合時間短、模型修改程度低、能更精確地反映層內和平面剩余油分布的特點［9］。筆者以大慶油田葡萄花油層葡Ⅰ油組為例，在劃分單河道砂體的基礎上，劃分流動單元，進而建立了精細地質模型。

1.1 單河道砂體劃分

圖1 S29－J17井巖心分析

綜合巖性、電性特征，以 Miall［10］的層次劃分思想為指導，識別層次界面。其中，Ⅲ級界面為單一分支河道砂體的內部夾層，屬于自旋回細粒沉積。Ⅳ級界面為一期水下分流河道中單河道砂體的邊界面。Ⅴ級界面為一期河道形成的復合砂體邊界面(圖1)。共劃分27個單河道砂體，其中主力3小層劃分為3個單河道砂體。單河道間夾層較薄，平面延伸范圍較小，一般不超過1個井距，少數可以達2個井距以上。夾層類型主要有3類，分別是泥質夾層、鈣質夾層和物性夾層，以物性夾層最常見，占57.75%，鈣質夾層次之，占25.35%，泥質夾層較少，僅占16.9%。考慮到夾層精細描述的需要，垂向網格長度應小于單河道砂體間的最小夾層厚度，平面網格長度應小于30 m。

1.2 流動單元劃分

大慶油田幾十年注水開發的實踐證實，以沖刷面互相疊置的厚層河道砂巖基本上都是多層多段水淹，垂向上的竄流并不十分嚴重。為避免儲層描述層次的混亂以及動態分析造成的麻煩，平面上流動單元的劃分應當限定在單一河道砂體內部及難以詳細追溯單砂體的復合型河道砂體內部［8］。因此，以單河道砂體為劃分單元，選取流動帶指數(FZI)、孔隙度、滲透率這3種參數為指標，通過聚類分析，劃分了3類流動單元，利用流動單元約束，建立了精細地質模型。Ⅰ類流動單元物性最好，主要分布于寬度大于800 m的河道中心區域;Ⅱ類流動單元物性次之，主要分布于寬度大于800 m的河道側緣及寬度小于600 m的河道中心區域，所占儲量比例最大;III類流動單元物性最差，主要分布于寬度小于600 m的河道邊部，所占儲量比例最小(表1)。

表1 流動單元劃分結果

2 歷史擬合

2.1 油水相對滲透率曲線處理

所測相對滲透率曲線的多個樣品點，按照流動單元劃分的標準進行歸類。對歸屬同一流動單元的多個樣品點，進行歸一化處理，得到反映不同流動單元滲流特征的相對滲透率曲線(圖2)。從圖2中可以看出，各類流動單元的相對滲透率曲線特征區別較大。I類流動單元的兩相共存區最寬，油相相對滲透率下降最慢，水相相對滲透率上升最慢;II類流動單元次之，III類流動單元兩相共存區最窄，油相相對滲透率下降最快，水相相對滲透率上升最快。

圖2 各類流動單元相對滲透率曲線

2.2 分階段擬合

研究表明［11－12］，油藏進入高含水期后，由于黏土礦物的水化、膨脹、分散、遷移及其他地層微粒運移導致儲層物性發生變化。總的來看，孔隙度的變化幅度不大，滲透率向增大方面變化，巖石潤濕性向強親水方向變化。因此，整個開發階段的歷史，應該分低含水期、中含水期、高含水期3個含水階段進行擬合。一般來講，低含水期水驅孔隙體積倍數較小，物性變化不大。如果地質建模精度高，則在油藏數值模擬時，模型中地質儲量應與實際地質儲量吻合，且無需做參數調整，低含水期的各指標即可達到擬合標準。儲層物性與相對滲透率曲線調整主要針對中高含水期。以上一階段的網格壓力和含油飽和度為初始值，通過調整儲層參數和油水相對滲透率曲線，完成該階段的擬合。