基于流动单元控制的油藏宏观剩余油潜力分布

周 游，李治平，景 成，孙 威，李 晓

(1.非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室，北京 100083；2.中国地质大学(北京)，北京 100083；3.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266580；4.中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710065)



基于流动单元控制的油藏宏观剩余油潜力分布

周 游1，2，李治平1，2，景 成3，孙 威4，李 晓3

(1.非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室，北京 100083；2.中国地质大学(北京)，北京 100083；3.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266580；4.中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710065)

针对鄂尔多斯盆地东部延长组特低渗储层非均质性严重及剩余油分布异常复杂的问题，利用流动单元将该类储层相对均质化，逐一研究各类流动单元宏观剩余油潜力分布。利用取心数据对流动单元进行聚类分析，将岩心资料与测井数据建立联系，采用灰色系统理论建立了流动单元定量综合评价体系，将测井信息系统运用到对流动单元的识别评价中，深化对储层非均质性的表征。在此基础上，研究每一类流动单元储层的储量、采收率标定及油气产出，从宏观角度阐明了不同类型流动单元的剩余油富集规律及潜力分布。该研究现场应用效果好，为研究区后期的高效开发指明了方向。

特低渗透储层；非均质性；流动单元；剩余油潜力分布；鄂尔多斯盆地

0 引 言

近年来，鄂尔多斯盆地东部特低渗油藏受多种因素影响，导致其储层储集性能和渗流结构差异大，剩余油分布异常复杂[1-2]。相关研究表明，储层的非均质性在一定程度上控制着该类油藏的宏观及微观剩余油分布[3-4]。而流动单元概念的提出为简化对储集层非均质性的表征提供了一种有效的方法。关于储层流动单元的研究，大多数都是利用流动单元进行储层划分和测井解释，或利用流动单元将对储层评价的结论直接叠合到剩余油分布的结果上，得到相关认识[5-7]。而基于流动单元控制下的剩余油分布及存在形式的相关研究甚少。因此，把流动单元所控制和反映储层剩余油的主要因素有机结合起来，以流动单元为油藏精细描述的基本单位来简化对储集层非均质性的表征，建立了流动单元综合评价体系，并将其用于研究宏观剩余油分布。

1 流动单元的划分及评价

研究区位于鄂尔多斯盆地中东部QH油田YD井区，表现为向西倾斜的平缓大单斜，坡降为7～10 m/km，地层倾角小于1 °。内部构造活动性小，仅发育由差异压实作用形成的低幅度鼻状构造，且鼻状构造形态多不规则，方向性较差，对油藏的控制作用不明显。研究目的层位为三叠系延长组长4+5二期油层组，处于延长—延安三角洲平原及前缘沉积，沉积物分选较差。受复杂沉积、成岩及构造因素的影响，油藏微观孔隙结构复杂，类型多样，储集性能相差悬殊，非均质性极强，具有典型的低孔、低渗特征[8]。

1.1 划分方法

参考前人研究成果，将研究区内长4+5二期油层组6口井的52个岩心样品的岩心数据信息进行Q型聚类分析[9-12]，得到各类流动单元特征参数统计表(表1)。由表1可知，各类流动单元区分界限较为明显，按所统计参数的分布范围及均值大小，将3类流动单元划分为较好、一般和较差的储集能力和渗流能力。其中，试油结果在不同类型流动单元上差异较明显，验证了利用岩心资料识别流动单元的方法的可靠性。

表1 研究区分类流动单元特征参数统计

由于油田勘探开发中这些取心资料十分有限，有必要把有限的岩心资料与测井资料建立一定的关系，将测井资料运用到流动单元的识别评价中，即在岩心资料分析的基础上，统计其对应的二次测井解释成果，利用取心井测井解释及其处理结果，对同一区块未取心井进行流动单元的评价与划分。

在选取测井评价参数的过程中，结合因子分析[13-14]，最终确定划分研究区流动单元的测井参数为流动层带指标、储能系数、最大单渗砂层厚度、有效厚度、渗透率、孔隙度及泥质含量7个参数，从不同角度表征流动单元的各项特征[15-16]。

1.2 定量评价指标体系的建立

为精确表征和划分储层的流动单元，必须判断上述参数识别流动单元的主导程度，为各参数赋予不同的权重。因此，采用灰色系统理论流动单元的分类原则和处理方法，综合运用上述评价参数对该区长4+5二期油层组流动单元进行归纳和统计，利用其平均数据作为储层流动单元划分的指标[17-18]。采用准确率及分辨率联合分析来赋予每一个评价指标不同的权系数[19-20]，建立起该区流动单元综合评价指标及其权系数(表2)。

表2 研究区流动单元综合评价划分标准及权系数

通过分析未取心层段70多个层点的测井参数统计结果，利用灰色系统理论综合评价方法，采取最大隶属原则作为判别流动单元的依据[21-22]，从而将上述划分方法推广应用到非取心层段，实现全区流动单元的综合评价。为验证其准确性，利用该方法对研究区未参与测井参数评价标准建立的取心井样品进行判别，准确率达96%。同时，将部分未取心井的判别结论与其试油效果进行对比，结果一致性较好(图1)。

由图1可知，15号油层被综合评价为1类流动单元，16号油层为2类流动单元。在15号油层井段射孔试油，日产油为5.5 t/d，试油效果较好。因此，以单井划分流动单元为基础，结合其连井剖面对全区流动单元的宏观平面展布进行研究。根据该分类方法将储层性质相近的油层控制在同一个计算单元内，单独圈定各类流动单元的含油面积来计算其单井控制的石油地质储量，最终结合采收率及油气产出，研究宏观剩余油的分布情况。

2 分类流动单元下采收率的标定

以往的采收率标定方法，全区往往共享同一个采收率值。但在特低渗油藏中，储层会表现出十分明显的非均质性特征，故全区采取同一数值势必会给储量计算及后续剩余油研究带来一定程度的偏差。储层的非均质性越严重，其计算误差越大。若针对每类流动单元，深入研究其各自的地质及开发特点，对采收率进行分别标定，显然会提升采收率标定的精度。由于动态法是参考实际地质条件、以往开采经验及生产数据等多种信息来综合标定采收率，更符合生产实际。故通过统计各类流动单元年产量与时间的变化曲线发现，2001年后，其年产量递减明显，递减规律符合Arps指数递减模型(图2)，拟合度较高。

由Arps指数递减曲线可分别计算出各类流动单元的采收率(表3)。

图1 Y6井长4+5二期油层组流动单元综合评价成果

图2 分类流动单元指数递减模拟曲线

表3 研究区采收率标定汇总

3 基于流动单元控制的油藏剩余油分布规律及潜力评价

3.1 宏观剩余油分布规律

利用上述方法算出可采储量后，结合储量分层动用状况，编制出各类流动单元分层剩余可采储量分布图来描述宏观剩余油的分布规律(图3、4)。

从流动单元角度来看，长4+5二期1类流动单元分布规模和范围最小，通过与沉积微相进行拟合对比，发现1类流动单元主要分布在水下分流河道及其叠置区域，储层物性最好；2类流动单元分布在1类周围，发育范围有所增大，储层物性较好，和1类同处于河道主体最有利的沉积相带上；3类流动单元发育规模最大，但储层物性较差，具有高胶结、压实和弱溶蚀特征，是典型的特低渗储层。

图3 长4+5二期1类流动单元剩余可采储量分布

图4 长4+5二期2类流动单元剩余可采储量分布

3.2 基于流动单元控制的油藏剩余油潜力评价

3.2.1 分类流动单元储层采出程度

根据单井点分层累计产量，可以统计出不同类别流动单元的采出程度。其中，1类流动单元可采储量采出程度最大，为10.9%；2类流动单元可采储量采出程度为6.7%，动用较小；3类流动单元可采储量采出程度为1.5%，基本未动用。

3.2.2 分类流动单元储层动用难易程度

不同流动单元在其开发过程中动用难易程度也

各不相同。利用油井产液剖面等资料可将其动用难易程度划分为易动用、一般动用及弱动用3种类型[23]。统计结果表明，1类流动单元产液强度大，易动用的储集层占同类型储集层的92%，表现出明显的易动用的特点；2类流动单元产液强度较大，易动用和一般动用的储集层占同类型储层的87%，弱动用的储层占13%，总体上表现为一般动用的特征；3类流动单元产液强度较小，表现为弱动用。

3.2.3 潜力评价

1类流动单元其发育规模和范围相对较小，但其孔隙结构、储层和渗透条件较好，其剩余可采储量富集程度非常高，潜能较大。同时，1类流动单元采出程度较高，易动用，仍将是以后的主力产层及挖潜的重点对象，为近期可开发油藏；2类流动单元自身发育的规模和范围比1类大，采出程度较低，且为一般动用，其剩余可采储量占油藏总量的比例较低，是今后油层挖潜改造的次要对象，为评价后可开发油藏；3类流动单元采出程度及剩余可采储量比例都非常小，基本未动用，其储层物性和储渗条件总体较差，不宜独立作为挖潜改造对象，可作为远景开发潜力区。

3.3 现场应用效果

根据上述分类流动单元剩余油富集规律研究成果及潜力评价结论，在研究区KJG井区1类流动单元剩余油富集区部署13口新井，2015年投产7口，初期日产油为3.9～7.2 t/d，平均为5.4 t/d，是周围老井的3.1倍。含水率为2.6%～22.5%，平均为11.8%，比相邻老井低26.2%，生产效果较好(表4)。

表4 KJG井区2015年新井投产初期与老井对比生产情况

4 结 论

(1) 研究区储层非均质性较强，利用取心资料对流动单元进行聚类分析，将岩心资料与测井建立联系，采用灰色理论建立了流动单元综合评价体系。研究结果表明，该体系用来精细划分流动单元是行之有效的。

(2) 针对每一类流动单元分别标定采收率，在一定程度上提高了可采储量标定的精度，有效地减小了全区共享同一采收率进行后续剩余油研究产生的偏差。

(3) 基于流动单元控制下的宏观剩余油平面分布及动用状况，阐明了该区分类流动单元剩余油富集规律及潜力分布。现场应用效果较好。研究表明，1、2类流动单元发育的规模和范围虽然较小，但其剩余可采储量占油藏总剩余可采储量的比例较高，仍将是今后的主力产层及挖潜改造的重点对象。

[1] 杨希濮，孙卫.鄂尔多斯盆地低渗透油藏孔隙结构特征及影响因素分析[J].特种油气藏，2011，18(6)：44-47.

[2] 宋子齐，唐长久，刘晓娟，等.利用岩石物理相“甜点”筛选特低渗透储层含油有利区[J].石油学报，2008，29(5)：711-716.

[3] 付金华，魏新善，任军峰，等.鄂尔多斯盆地天然气勘探形势与发展前景[J].石油学报，2006，27(6)：1-4.

[4] 杨华，付金华，魏新善.鄂尔多斯盆地天然气成藏特征[J].天然气工业，2005，25(4) ：5-8.

[5] 王月莲，宋新民.按流动单元建立测井储集层解释模型[J].石油勘探与开发，2002，29(3)：53-55.

[6] 曾少军，何胜林，王利娟，等.基于流动单元的测井储层参数精细建模技术[J].天然气工业，2011，31(8)：12-15.

[7] 宋子齐，程英，霍威，等.利用流动单元圈定含油有利区[J].油气地质与采收率，2008，15(2)：1-4.

[8] 宋子齐，白振强，陈荣环，等.陕北斜坡东部低渗透储集层的有利沉积相带[J].新疆石油地质，2004，25(6)：588-591.

[9] 蒋平，吕明胜，王国亭.基于储层构型的流动单元划分——以扶余油田东5-9区块扶杨油层为例[J].石油实验地质，2013，35(2)：213-219.

[10] 李松泽，胡望水.复杂油藏高含水期流动单元研究及剩余油预测[J].特种油气藏，2015，22(3)：121-124.

[11] 王奇，祝敏荣.模糊聚类分析在储层流动单元研究中的应用[J].石油化工应用，2009，28(5):55-57.

[12] 张吉，张烈辉，陈军，等.岔河集油田岔39块流动单元系统聚类划分及特征分析[J].河南石油，2004，18(6):33-36.

[13] 宋子齐，陈荣环，康立明，等.储层流动单元划分及描述的分析方法[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2005，20(3)：56-59.

[14] 王志章，何刚.储层流动单元划分方法与应用[J].天然气地球科学，2010，21(3)：362-366.

[15] 宋子齐，杨立雷，王宏，等.灰色系统储层流动单元综合评价方法[J].大庆石油地质与开发，2007，26(3)：76-81.

[16] 张连锋，袁志华， 张玉清，等.聚类分析技术在江苏油田韦2断块储层流动单元划分中的应用[J].石油地质与工程，2015，29(2):87-89.

[17] 景成，宋子齐，蒲春生，等.基于岩石物理相分类确定致密气储层渗透率——以苏里格东区致密气储层渗透率研究为例[J].地球物理学进展，2013，(6)：3222-3230.

[18] 宋子齐，王瑞飞，孙颖，等.基于成岩储集相定量分类模式确定特低渗透相对优质储层——以AS油田长61特低渗透储层成岩储集相定量评价为例[J].沉积学报，2011，29(1):88-95.

[19] 景成，蒲春生，周游，等.基于成岩储集相测井响应特征定量评价致密气藏相对优质储层——以SULG东区致密气藏盒8上段成岩储集相为例[J].天然气地球科学，2014，25(5)：657-664.

[20] 赖锦，王贵文，罗官幸，等.基于岩石物理相约束的致密砂岩气储层渗透率解释建模[J].地球物理学进展，2014，29(3):1173-1182.

[21] 宋子齐，王建功.储层定量评价指标和权系数研究[J].测井技术，1997，21(5)：351-355.

[22] 赵新伟，许 红.基于微焦X-CT的碳酸盐岩孔隙结构精细表征[J].特种油气藏,2016,23(1):127-131.

[23] 范子菲，李孔绸，李建新，等.基于流动单元的碳酸盐岩油藏剩余油分布规律[J].石油勘探与开发，2014，41(5)：578-584.

编辑 黄华彪

20160429；改回日期：20160908

国家科技重大专项“中西部地区碎屑岩储层预测、保护与改造技术”(2011ZX05002-005)

周游(1988-)，男，2011年毕业于长江大学石油工程专业，现为中国地质大学(北京)石油与天然气工程专业在读博士研究生，主要从事油气田开发地质方面的科研工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.06.008

TE122.2

A

1006-6535(2016)06-0035-05