水下分流河道砂体油藏数值模拟研究

2013-10-17林承焰郑元超贾珍臻

特种油气藏 2013年4期

徐慧，林承焰，郑元超，贾珍臻，丁圣

(1.中国石油大学，山东青岛 266580;2.克拉玛依职业技术学院，新疆克拉玛依 833600;3.中石化江苏油田分公司，江苏扬州 225009)

引言

水下分流河道为陆上分流河道的水下延伸部分，是浅水三角洲沉积体系中的主力层［1－2］，一般由细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩组成，表现出正韵律或正韵律叠加特征［3］。该类砂体在平面上分布形态较为复杂，对井网及注采系统的优化程度要求较高，且平面挖潜的难度较大［4］。油藏数值模拟技术是油田开发后期认识剩余油分布的科学、实用的技术手段［5］。因此，研究水下分流河道砂体的油藏数值模拟方法，对描述剩余油分布规律、指导下一步挖潜具有重要的意义。

1 精细地质模型

地质模型的精细程度直接影响着油藏数值模拟的精度，目前储层内部建筑结构划分技术与流动单元划分技术［6－8］已趋于成熟，并且流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、历史拟合时间短、模型修改程度低、能更精确地反映层内和平面剩余油分布的特点［9］。笔者以大庆油田葡萄花油层葡Ⅰ油组为例，在划分单河道砂体的基础上，划分流动单元，进而建立了精细地质模型。

1.1 单河道砂体划分

图1 S29－J17井岩心分析

综合岩性、电性特征，以 Miall［10］的层次划分思想为指导，识别层次界面。其中，Ⅲ级界面为单一分支河道砂体的内部夹层，属于自旋回细粒沉积。Ⅳ级界面为一期水下分流河道中单河道砂体的边界面。Ⅴ级界面为一期河道形成的复合砂体边界面(图1)。共划分27个单河道砂体，其中主力3小层划分为3个单河道砂体。单河道间夹层较薄，平面延伸范围较小，一般不超过1个井距，少数可以达2个井距以上。夹层类型主要有3类，分别是泥质夹层、钙质夹层和物性夹层，以物性夹层最常见，占57.75%，钙质夹层次之，占25.35%，泥质夹层较少，仅占16.9%。考虑到夹层精细描述的需要，垂向网格长度应小于单河道砂体间的最小夹层厚度，平面网格长度应小于30 m。

1.2 流动单元划分

大庆油田几十年注水开发的实践证实，以冲刷面互相叠置的厚层河道砂岩基本上都是多层多段水淹，垂向上的窜流并不十分严重。为避免储层描述层次的混乱以及动态分析造成的麻烦，平面上流动单元的划分应当限定在单一河道砂体内部及难以详细追溯单砂体的复合型河道砂体内部［8］。因此，以单河道砂体为划分单元，选取流动带指数(FZI)、孔隙度、渗透率这3种参数为指标，通过聚类分析，划分了3类流动单元，利用流动单元约束，建立了精细地质模型。Ⅰ类流动单元物性最好，主要分布于宽度大于800 m的河道中心区域;Ⅱ类流动单元物性次之，主要分布于宽度大于800 m的河道侧缘及宽度小于600 m的河道中心区域，所占储量比例最大;III类流动单元物性最差，主要分布于宽度小于600 m的河道边部，所占储量比例最小(表1)。

表1 流动单元划分结果

2 历史拟合

2.1 油水相对渗透率曲线处理

所测相对渗透率曲线的多个样品点，按照流动单元划分的标准进行归类。对归属同一流动单元的多个样品点，进行归一化处理，得到反映不同流动单元渗流特征的相对渗透率曲线(图2)。从图2中可以看出，各类流动单元的相对渗透率曲线特征区别较大。I类流动单元的两相共存区最宽，油相相对渗透率下降最慢，水相相对渗透率上升最慢;II类流动单元次之，III类流动单元两相共存区最窄，油相相对渗透率下降最快，水相相对渗透率上升最快。

图2 各类流动单元相对渗透率曲线

2.2 分阶段拟合

研究表明［11－12］，油藏进入高含水期后，由于黏土矿物的水化、膨胀、分散、迁移及其他地层微粒运移导致储层物性发生变化。总的来看，孔隙度的变化幅度不大，渗透率向增大方面变化，岩石润湿性向强亲水方向变化。因此，整个开发阶段的历史，应该分低含水期、中含水期、高含水期3个含水阶段进行拟合。一般来讲，低含水期水驱孔隙体积倍数较小，物性变化不大。如果地质建模精度高，则在油藏数值模拟时，模型中地质储量应与实际地质储量吻合，且无需做参数调整，低含水期的各指标即可达到拟合标准。储层物性与相对渗透率曲线调整主要针对中高含水期。以上一阶段的网格压力和含油饱和度为初始值，通过调整储层参数和油水相对渗透率曲线，完成该阶段的拟合。