非均質油藏開發規律研究

趙 佳

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

油藏非均質性主要表現在油藏滲透率的差別上。通過滲透率的突進系數和滲透率的變異系數以及滲透率的極差來說明，這當中滲透率的變異系數最常拿來運用。中國東部油田開采區以陸相沉積砂巖油藏為主，油田斷裂系統復雜，儲層非均質性強原油以中-高粘稠油為主，經歷了多年的開發，已經進入特高含水開發階段。西部油田開采區主要是塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏，油水和縫洞內部結構的關系十分復雜，原油的性質也有很大的區別，因此加大了開發難度。由于油田開采地區的地質條件復雜、流體性質和儲存地難以準確定位，因此整體的開采率都比較低。對于非均質油田開發目前沒有合理的開發方法和研究對此作出有效判斷。非均質油田的開發對油田開采規律有著深刻的意義。當前比較有效的方法就是利用反解洛倫茲曲線，建立地質模型，采用數值模擬的研究方法。

1 建立模型

在實踐過程中，最重要的一項參數就是滲透率變異系數，可以通過該系數看出單層滲透率偏離平均值的高低。油藏的非均質性與滲透率變異系數值與油藏的非均質息息相關，滲透率變異系數值越大，油藏的非均質性越強。目前，最常用的滲透率變異系數計算方法就是洛倫茲法，并且其適用范圍相當廣泛。利用反解洛倫茲曲線，分析并研究非均質程度不同的油藏的滲透率分布的情況。以平均滲透率100×10-3μm2為例，分別對油藏的正韻律和反韻律建立地質模型。建立油藏的各項數據為：埋深度1500m，油藏有效厚度30m，含油飽和度0.75，初始壓力20MPa，面積150m×150m，孔隙度0.26，油藏溫度60℃，縱向與橫向滲透率比0.1，原油的黏度20mPa·s[1]。

2 非均質油藏水淹規律

2.1 正韻律油藏

注水在油藏中的注入情況，可以根據參看井筒沿程的水動態。當非均質程度不同的正韻律油藏采出程度為10%時，可以通過井筒沿程的水動態知道，滲透率變異系數低于0.2每個層段的含水上升的速度相比來講差異不明顯；一些相對高滲透層段如果均質性較差含水率則會上升的比較快。滲透率變異系數比較小的油藏是均勻向前的注入水，采出程度的變化幾乎對含水率沒有明顯的；相反，較大滲透率變異系數的油藏注入水時進行的推進需要沿著高滲透條帶行進，含水率與采出程度的變化有很大的關系。通對在實際的開采過程中測試產液剖，結果顯示非均質性明顯影響到了油藏水淹動態。注水為油藏開發提供所需要的能源，這是水驅油藏的開采原理，在這樣的過程中低滲透層一般不會流入水，水則是沿著高滲透層不斷的被推進。一般而言，與低滲透層相比高滲透層的產量更大，但是相應的開采出來的油含水率也更高，低滲透層雖然開采的產量相對較小，其含水量也比較低。含水率的剖面與滲透率的剖面相同[4-5]。

2.2 反韻律油藏

高滲透層在油藏頂部是反韻律油藏，這對水的推進來講非常有利，但是由于重力的作用會產生相應的抵消，垂向飽和度分布的差異明顯變小。通常情況下，正韻律油藏高滲透層水淹速度比反韻律油藏快，初始階段的水淹厚度比較高，并且伴隨著注水量的不斷增加，水驅波及體積也會快速增加。由此看出，正韻律油藏開發效果不如反韻律油藏。跟據不同韻律性的油藏含水率剖面分析得知：正韻律油藏含水率剖面要比反韻律油藏含水率剖面變化更大，也就是說，隨著注入水的均勻推進，非均質程度會變得越來越低。

3 開發特征

儲層沉積韻律有四種，正韻律、反韻律、全韻律和復合韻律。通常來看，正韻律油層為主河道沉積。上部為細粒沉積、下部則為礫、砂等粗粒沉積，正韻律的分流河道呈現出多旋回的特點，后期沉積常侵蝕頂層細粒沉積物，長此以往礫巖和砂巖相互融合在一起，導致沉積物上部分精細下部分粗糙，物性上差下好。反韻律油層物性與正韻律油層相反，為下差往上逐漸變好，注水后波及體積最大。復合韻律有兩個或兩個以上的高滲透部位，多個滲透率從低到高亦或者從高到低相互交疊成。全韻律油層中部為高滲透部位，物性由差變好、由好變差，滲透率從下往上。

3.1 正韻律油藏最終采收率、含水特征

油藏非均質程度和地層原油粘度是影響非均質油藏最終采收率的主要原因。油水粘度比不會影響滲透率變異系數與最終采收率之間的函數關系，也就是說隨著滲透率變異系數的增高最終采收率逐漸下降。當滲透率變異系數大于0.4時，最終采收率下降速度比較快；當滲透率變異系數小于0.4時，最終采收率下降變得緩慢。同樣，當非均質程度較高時，油水粘度比對最終采收率幾乎沒有任何影響；非均質程度較低時,油水粘度比對最終采收率影響相對較大。

滲透率變異系數小于等于0.2的油藏通常為均質油藏。油藏的非均質性不斷增強含水率就會越高。

3.2 正、反韻律油藏開發特征

在油藏開發注水的全過程中，非均質性所引起的干擾現象并不是一成不變的，還可能從吸水弱轉變為不吸水的情況。可以得知，中、高含水期隨含水率上升，高滲層流動系數增長速度高于低滲層。另一方面，高滲透層內注入水單層突進后，油井見水早，含水上升速度加快，不僅降低了無水采收率，還導致液柱的相對密度增大，流壓也跟著增高，生產壓差變小，低滲透層的生產變得更加困難，導致很多低滲透層出現吸水少、水驅動狀況差、產油量少，最終甚至可能不吸水、不產油，油田最終采收率隨之降低[3]。

正韻律油藏最終采收率低于反韻律油藏最終采收率，差異特別明顯的是中等非均質程度的油藏；伴隨著油水粘度比的增加,正韻律油藏和反韻律油藏的采收率相差數值會逐漸縮小，相反，滲透率變異系數則會逐漸增大。反韻律油藏含水率上升速度一直低于正韻律油藏含水率上升速度，特別是非均質程度中等的油藏這兩者之間的差異會更大[2]。

4 結語

綜上所述，影響非均質油藏的采收率的因素主要是油藏的非均質程度和原油的粘度。油藏可視為均質油藏的標準是當滲透率的變異系數小于或者等于0.2時；當含水率剖面與滲透率剖面相同的時候，無論是正韻律油藏還是反韻律油藏其注入水的方式都是通過高滲透層，正韻律油藏比反韻律油藏的含水率剖面坡度更大。當滲透率變異系數大于0.4時，最終采收率下降速度比較快；當滲透率變異系數小于0.4時，最終采收率下降變得緩慢。同樣，當非均質程度較高時，油水粘度比對最終采收率幾乎沒有任何影響；非均質程度較低時,油水粘度比對最終采收率影響相對較大。