油田開發中層系合理性的評價方法——以勝利油田某稠油油藏為例

2014-04-27 07:07:56于忠友

石油地質與工程 2014年3期

于忠友

（中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營257015）

1 問題的提出

層系合理性是指層系內的各小層能否都能發揮自己的生產能力。層系合理表現在油藏各小層的吸水剖面和注水剖面都比較均勻，儲量動用相對均衡，層間干擾少，開發效果好。反之，層系不合理則表現在小層間干擾嚴重，驅替不均衡，物性好的層動用程度好，為主力出油層；物性差的層動用程度差，甚至難動用，整體開采效果差。國內油田的開發，初始多為一套層系、大段合采合注的開采方式生產，隨著開發的進行，層間干擾越來越嚴重，細分層系成為解決油藏矛盾的一個重要問題，因此如何適時客觀地表征層系的合理性顯得格外重要。目前層系的合理性研究主要以滲透率作為研究對象，結合動態剖面的反映，用滲透率級差或變異系數來定量評價層系的合理性。對于縱向上流體性質沒變化，或者變化小的油藏，這一方法是合理的。但大多數油藏縱向上流體性質存在一定差異，甚至相差較大，如稠油油藏，對于這樣的油藏，僅使用滲透率這一儲層物性參數來表征層系合理性是不夠的。本質上，地層中決定原油流動難易程度的參數是流度［1－3］，因此本文提出用流度變異程度來表征層系合理性，流度變異程度的計算借鑒洛倫茲曲線法［4－7］，使對層系合理性的表征更具客觀性。

2 流度洛倫茲曲線的做法與評價原理

根據小層滲透率與地層原油粘度的比值得到各小層的流度，并將層系內各小層的流度值從大到小排成一序列，分別計算小層流度累積百分比（縱坐標）和小層個數累積百分比（橫坐標），在直角坐標系上繪制成洛倫茲曲線（圖1）。對角線AC稱為“完全均質線”，AC線上的任何一點都滿足條件：Y ＝X，即小層個數比等于流度比，這說明所有小層的流度都是相等的。折線ADC稱為“極端非均質線”，它表示全部的流度都集中在一個層上，其它層的流度均為0。一般情況下，實際流度分配曲線（AEC）總是處在“完全均質線”與“極端非均質線”之間，曲線上除端點A、C外的任何一點到兩軸（AB、AD）的距離都不相等，每一點所表示的物理意義是：占小層總數一定百分比的小層所累加的流度之和在全部小層的流度之和中所占的比重。圖1中弧線AEC與直線AC的包絡面積愈大，表示儲層層越強，即偏離均質油藏的程度越大，層系越不合理。

從上述可知，包絡面積SAECA與三角形面積SADC之比表示非均質性強弱程度（即層系合理程度），將此比值定義為流度變異程度V（κ／μ），則

流度變異程度V（κ／μ），介于0（完全均質）和1（極端非均質）之間，具體計算方法見文獻［8］，在此不再贅述。

圖1 流度分布的洛倫茲曲線示意圖

3 實例計算

勝利油田海上某稠油油藏采用一套層系開發，含13個小層，各小層的滲透率、地層原油粘度以及計算出的各小層的流度、小層個數累積百分比和流度累積百分比見表1（各小層流度已按從大到小的順序排列），繪制成流度變異程度的洛倫茲曲線（圖2）。用文獻［8］的計算方法，求得該層系的流度變異程度為0.714。

表1 勝利油田某開發層系內各小層參數

圖2 勝利油田某開發層系流度分布的洛倫茲曲線

4 層系合理性評價標準

層系越不合理，層間非均質越強，層間干擾程度越大，因此可以通過計算層間干擾系數來判斷層系合理程度。據勝利油田12個有代表性的海上稠油油藏（儲層為河流相沉積，高孔高滲）各層系的測壓井數據、吸水剖面及產液剖面資料，分析統計了各開發層系的流度變異程度與層間干擾系數的關系，見圖3。從圖3可以看出，流度變異程度與層間干擾系數有很好的相關性，歸一化公式如下：

可見，流度變異程度與層間干擾系數為線性關系，隨著流度變異程度的增加，層間干擾系數增大，層間干擾更嚴重。并且，層間干擾系數為0.5時對應的流度變異程度為0.45，層間干擾系數為0.6時對應的流動系數變異程度為0.63，據此得到由流度變異程度來判斷開發層系合理性的標準，見表2。而且，利用流度變異程度和層間干擾系數的關系曲線，可以估算相似油藏層間干擾系數的大小，從而判斷開發生產中，層系內干擾程度的輕重。