優勢通道對反韻律厚油層水驅剩余油賦存規律的影響研究

馬炳杰 范菲

(中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,山東東營 257001)

優勢通道對反韻律厚油層水驅剩余油賦存規律的影響研究

馬炳杰 范菲

(中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,山東東營 257001)

反韻律厚油層長期注水開發后,易產生優勢通道,使層內水驅滲流更加復雜,剩余油的賦存位置和形態發生變化,對厚油層的開發具有重要的影響。基于可視化物理模擬實驗,模擬反韻律厚油層內存在優勢通道時,對剩余油的賦存規律進行直接觀察;基于數值模擬方法,建立不同韻律優勢通道概念模型,分析了優勢通道對剩余油的影響。研究結果表明:優勢滲流通道的存在,使反韻律層內非均質程度加重,剩余油主要分布在低滲透率層段,并且優勢通道滲透率越高、厚度越大,低滲透層段剩余油富集程度越大。

反韻律厚油層 優勢通道 剩余油 物理模擬

優勢通道的存在，是厚油層開發過程中影響流體滲流的重要因素，對剩余油的富集有重要影響[1-4]。目前，優勢通道對正韻律厚油層中剩余油賦存的控制作用研究較多，反韻律厚油層存在優勢通道時剩余油賦存規律研究較少。反韻律厚油層由于自上至下粒級變大，存在優勢通道時，水驅垂直滲流相對更加復雜。為了更好的認識反韻律厚油層存在優勢通道時，剩余油的賦存規律，筆者采用物理模擬方法與數值模擬方法，微觀滲流與宏觀規律相結合系統的研究反韻律厚油層存在優勢通道時剩余油的賦存規律，以期為油田進一步挖潛和注水開發的改善等提供參考。

1 可視化物理模擬方法

1.1 實驗模型建立

本文研究所用的仿真物理模型是以上下表面由高強度透明玻璃覆蓋，中間用多種規格石英砂制成寬度等分的高、中、低滲透層，滲透率級差大約為4：2：1的模擬沉積反韻律地層，模型大小為160mm×40mm。優勢通道長度設計為可視化實驗模型長度的3/4，優勢通道夾層的位置設計在高滲透層段與中滲層段之間。

1.2 實驗結果分析

模型從一側進行以0.25ml/min的速度進行驅替，驅替到出口含水飽和度為98%時停止實驗。圖1為從左到右，厚油層不存在優勢通道、和存在優勢通道時的水驅過程。

反韻律地層存在優勢通道時，相對于無優勢通道模型，注入水沿優勢通道快速流動，使模型見水時間提前。且注入水沿優勢通道大量流動，減小了注入水的波及體積。

剩余油主要分布在中、低滲透層段，并且優勢通道對中、高滲透層段的剩余油分布影響顯著。優勢通道存在于中、高滲透層段之間，注入水沿優勢通道大量流動，不僅降低了中、高滲透層段的吸水量，而且減小了高滲透層段向中滲透層段的縱向流動，使厚油層波及程度減小，剩余油富集程度增加。

2 數值模擬方法

2.1 數值模型建立

建立一個以反九點井網開發的反韻律厚油層概念模型，井距大小設計為350m，油層厚度設計為9m。油井定產液量生產，水井定注水量注入，采用均勻網格大小系統，模型網格數為51×51×48，每個網格大小為14m×14m×0.25m。反韻律厚油層頂部滲透率為4000× 10-3μm2，底部滲透率為500×10-3μm2。

2.2 數值結果分析

在反韻律厚油層基礎概念模型的基礎上，建立優勢通道滲透率為地層平均滲透率的20倍、厚度為0.5m的概念模型，研究優勢通道對反韻律厚油層剩余油分布的影響，模擬結果為圖2和圖3。

圖2可以看出當反韻律地層存在優勢滲流通道時，剩余油主要分布在油層底部，且剩余油富集程度明顯大于無優勢通道油層。這是由于當反韻律油層頂部存在優勢滲流通道時，使注入水沿優勢滲流通道大量流動，油層底部吸水量少，剩余油在底部大量富集。

3 結語

通過對反韻律厚油層存在優勢滲流通道概念模型的研究，分析優勢通道對反韻律厚油層剩余油的控制作用。

(1)對于反韻律厚油層，優勢滲流通道的存在，使層內非均質程度加重，剩余油主要分布在低滲透率層段。

(2)對于反韻律厚油層，優勢通道的存在使頂部無效水循環程度加劇，進而使得油層底部的剩余油富集程度增加。

[1]俞啟泰.關于剩余油研究的探討[J].石油勘探與開發,1997,24(2): 46-50.

[2]郭平,冉新權.等.剩余油分布研究方法.北京:石油工業出版社, 2004年.

[3]葛家理,寧正福,劉月田,等.現代油藏滲流力學原理[M].北京:石油工業出版社,2001:40-51.

[4]李陽.儲層流動單元模式及剩余油分布規律研究[J].石油學報, 2003,24(3):52-55.

馬炳杰(1988—),男,現中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,主要從事油氣田開發工作。