靖安油田Y66區延91儲層流動單元研究

景濤濤，韓宇寧，石雅琨，馬永寧，魏龍杰，王美霞，郭艷琴

1.西安石油大學 a.地球科學與工程學院、b.陜西省油氣成藏地質學重點實驗室，陜西 西安 710065；2.中國石油長慶油田分公司咨詢中心，陜西 西安 710018

0 引言

1984年，Hearn首先提出流動單元這一概念，他認為流動單元就是在縱向及側向上發育連續且伴隨有相似滲流特征的儲集體[1]。隨后，國內外一些學者對此進行了相關研究，進一步補充和完善儲層流動單元的定義。其中，W.J.Ebank等學者認為流動單元是依據流體特征和巖性變化而劃分的巖體；裘亦楠等人提出流動單元是由于注水措施或者是自然形成的流體流動的通道[2]。研究儲層流動單元，能夠為明確油藏非均質性、進行二次采油、三次采油提供科學依據[3]。鄂爾多斯盆地靖安油田Y66區延9儲層尚無統一的流動單元劃分標準和方法，且對儲層非均質性認識不清，針對此問題，論文采用流動帶指數劃分以及聚類分析的方法，對研究區延91儲層進行流動單元劃分。

1 區域地質概況

鄂爾多斯盆地是中國大型沉積盆地之一，有著豐富的自然資源。該盆地地跨寧、蒙、甘、晉、陜五省區，整體呈不規則的矩形形態，北部與河套盆地相鄰，南部與渭北隆起相鄰，西部與西緣逆沖帶相接，東部與晉西撓褶帶相鄰，盆地內部構造簡單，地勢較為平緩[4-10]（圖1）。靖安油田位于一級構造單元伊陜斜坡中部，具有極大的勘探潛力。研究區共有各類探井、采油井、注水井125口，占地面積約為16 km2。

圖1 鄂爾多斯盆地區域構造位置圖Fig.1 Regional tructural location of Ordos Basin

2 流動單元劃分方法

儲層流動單元的劃分方法主要分為兩大類，一類是通過數學手段，應用各種地質參數，尋找劃分流動單元的定量界限，另一類是以地質研究為主要手段，在砂體內定量劃分流動單元。常用的流動單元劃分方法主要有流動帶指數劃分方法、孔喉幾何形狀以及生產動態資料法等[11-13]。論文利用流動帶指數劃分的方法，對延911和延91

2小層進行了流動單元劃分。流動帶指數劃分方法是由Amaefule等學者提出的，主要是通過Kozeny-Carman方程建立的一種作圖法[14]。具體而言，首先應選取最優的流動單元劃分參數作為劃分流動單元類型的核心參數，然后根據FZI值作為劃分流動單元的依據和標準[15]。最后根據所選參數，進行聚類分析，劃分各小層流動單元[16]。

2.1 流動單元參數的選取

流動單元參數的選取與油藏地質緊密相關，流動單元參數一般有孔隙度、滲透率、粒度中值、泥質含量、飽和度、孔喉半徑等，本次流動單元的劃分在逐步判別分析的基礎上，選取了孔隙度、滲透率、儲層質量因子RQI（儲層質量因子）和FZI（流動帶指數）等4個參數進行定量劃分。孔隙度與滲透率反映儲層巖石的宏觀特征，儲層質量因子RQI反映儲層孔隙結構的品質。

2.2 流動單元劃分方法與過程

本次流動單元劃分根據125口井的巖心分析資料，在Kozeny-Carman方程的基礎上，確定研究區延9儲層的FZI（流動分層指標）和RQI（儲層質量系數），并結合孔隙度、滲透率等物性參數，確定研究區延9儲層流動單元的劃分標準，進而定量地研究儲層流動單元。

其中K為滲透率；Φ為孔隙度；He為結構性能常數。

如果滲透率單位為10-3μm2，則定義下列參數：

利用公式（2）（3）計算出流動單元流動指標FZI和儲集層品質指數RQI，采用聚類分析的方法，結合巖心實測的孔隙度與滲透率，利用SPSS軟件進行系統聚類，K-均值聚類進而得到各類流動單元各類參數的聚類中心[17-20]，劃分出Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類流動單元，并根據流動單元流動指標FZI和儲集層品質指數RQI繪制散點圖，從圖2 、圖3可以看出流動單元劃分的界限很清晰。

圖2 延流動單元分類圖Fig.2 Classification of sublayer flow units in Yan

圖3 延流動單元分類圖Fig.3 Classification of sublayer flow units in Yan

3 流動單元劃分結果

表1 延小層各類流動單元參數聚類中心Table 1 Parameter cluster center of various flow units in Yansublayer

表1 延小層各類流動單元參數聚類中心Table 1 Parameter cluster center of various flow units in Yansublayer

流動單元類型 孔隙度(%)滲透率(×10-3 μm2)RQIFZIⅠ類 13.80 5.92 0.201.45Ⅱ類 15.94 14.13 0.291.85Ⅲ類 18.14 42.11 0.482.64

表2 延小層各類流動單元參數聚類中心Table 2 Parameter cluster center of various flow units in Yan sublayer

表2 延小層各類流動單元參數聚類中心Table 2 Parameter cluster center of various flow units in Yan sublayer

流動單元類型 孔隙度(%)滲透率(×10-3 μm2)RQIFZIⅠ類 13.07 4.19 0.171.33Ⅱ類 14.96 8.73 0.241.61Ⅲ類 16.11 17.70 0.332.03Ⅳ類 17.28 29.01 0.412.35

延912判別公式：

4 流動單元平面分布特征

延912流動單元平面展布與延流動單元相同，均為東北—西南走向。Ⅰ類流動單元分布面積最廣，平均孔隙度為13.07%，平均滲透率為4.19×10-3μm2，流動單元流動指標FZI平均為1.33，儲集層品質指數RQI平均為0.17，油氣儲集能力與滲流能力最差；Ⅱ類流動單元分布面積較廣，平均孔隙度為14.96%，平均滲透率為8.73×10-3μm2，流動單元流動指標FZI平均為1.61，儲集層品質指數RQI平均為0.24，油氣儲集能力與滲流能力較差；Ⅲ類流動單元分布面積較小，平均孔隙度為16.11%，平均滲透率為17.70×10-3μm2，流動單元流動指標FZI平均為2.03，儲集層品質指數RQI平均為0.33，油氣儲集能力與滲流能力相對較好；Ⅳ類流動單元分布面積最小，平均孔隙度為17.28%，平均滲透率為29.01×10-3μm2，流動單元流動指標FZI平均為2.35，儲集層品質指數RQI平均為0.41，油氣儲集能力與滲流能力相對最好（圖4b）。

圖4 延91流動單元平面展布圖Fig.4 Layout of Yan91 flow unit

5 結論