河流相零散砂体剩余油认识和挖潜对策研究

2018-05-22薛红霞邹梦琳

西部探矿工程 2018年5期

关键词：零散井网砂体

薛红霞，邹翔，邹梦琳

（1.中石化胜利油田分公司胜利采油厂胜采地质研究所，山东东营257051；2.长江大学地球科学学院地质学2016级，湖北武汉430100）

1 特高含水期零散砂体剩余油认识的几项关键技术

1.1 零散砂体分类及再分级技术

之前对河流相储层主要是根据砂体的面积、厚度、储量、砂体展部形态、井网条件、储量动用状况等静态和动态因素，按面积及储量大小将砂体分为4类（见表1）。

表1 河流相储层砂体分类表

其中一类、二类砂体主要位于分流河道、河道侧缘、心滩、水下分流河道、河口砂坝等沉积微相位置，是主要的储集砂体，砂体面积较大、渗透性较好。三类砂体位于水下天然堤、废弃河道等沉积相待，储层物性差，与主力砂体之间结合不好，砂体多呈条带或土豆状分布。四类砂体主要是决口扇、河漫滩等沉积微相沉积，面积最小而且由于多期辫状河道砂体相互叠合常伴有泥质夹层存在，多呈土豆状分布，无法形成注采井网，所以在分类上主要是把该类储层三类和四类砂体称为零散砂体。

从采出状况看：一类砂体采出程度高达51.2%，综合含水95.6%；二类砂体采出程度48.5%，综合含水92.6%；三类砂体采出程度为18.5%；四类砂体采出程度仅为4.73%,剩余油潜力较大。从目前生产状况看：三、四类零散砂体生产井平均含水为73.2%～86.3%（见表2）。

从逆向思维的角度考虑，在以往开发过程中忽略的土豆状、条带状零散砂体，由于井网控制程度、动用程度差，基本保持原始状态，剩余油较富集。为了最大限度地挖潜不同类型零散砂体潜力，并根据不同砂体分类采用相对应的配套措施，确保河流相储层零散砂体的挖潜效果，必须将零散砂体再分级。

应用容积法对河流相储层三、四类砂体的储量再细分，将三类砂体再细分为四级（见表3），四类砂体再细分为三级（见表4）。这样，河流相零散砂体就可分为：3.1、3.2、3.3、3.4、4.1、4.2、4.3等7个级别。因为三类砂体可形成单向注采井网，四类砂体基本上形不成有效注采井网，考虑到地层能量，措施递减及目前工艺现状，再分类制定出相适应的配套挖潜措施。

1.2 细分韵律重建零散砂体模型技术

表2 胜坨油田河流相储层分类砂体采出状况统计表

表3 三类砂体细分（含油面积0.05～0.18km2）

表4 四类砂体细分（含油面积＜0.05km2）

对于地下油水关系复杂、储层非均质性强，纵向上砂体叠置、薄互层现象突出；横向上砂体变化快，往往几十米内就尖灭的河流相储层。为了正确揭示地下储层的纵横分布，就需要深入地精细对比与划分，重建零散砂体平面展布模型，以满足下一步挖潜的需要。下面说明河流相储层韵律层细分及重建零散砂体空间展布模型的方法。

1.2.1 地层对比及韵律层细分的原则

由于河流相沉积环境的复杂多变，则采用“等高程对比”同时结合“相变对比模式”、“叠置砂体对比”方法进行对比。

1.2.2 小层对比及韵律层细分对比模式

由于沉积水动力的作用，前期沉积物顶部受到冲刷，随后又沉积新的砂体，形成砂体叠置现象。这些叠加砂体通常有3种类型：（1）间歇叠加，砂体保持完整层序，其间有泥岩隔开；（2）连续叠加，叠加砂体无泥岩隔开，但其间岩性粒度有所变化；（3）侵蚀叠加，也称下切叠加，即上部河道下切下伏河道而造成的上下河道砂体的叠加，表面上看来好象是一期河道砂体。间歇叠加型砂体以及连续叠加型砂体，通过岩性特征变化比较容易地区别开来。对于下切型砂体，则采用以下原则进行劈层：（1）自然电位、微电极幅度变化的位置，即自然电位或微电极有回返处劈层。（2）考虑时间单元的厚度在横向上的变化趋势，进行厚度切片。1.2.3 小层对比及韵律层细分结果

采取追索和交叉对比相结合的方法，在13条骨架闭合剖面的基础上，对全区402口井统层并进行大层对比校验和韵律层细分工作，最终将上油组6个砂层组28个小层细分出50个韵律层，原109个含油砂体相应划分为352个相对独立的韵律层油砂体，其中三类零散砂体由47个增加为186个，四类零散砂体个数由25个增加为114个。

2 多项油藏工程分析，认识零散砂体剩余油分布技术

2.1 从静态角度认识零散砂体剩余油分布技术

（1）微构造与剩余油分布的关系。克雷格（F.F.Craig）指出：“在某一流速下，随着地层倾角的增加，油被驱向上的注水动态就会得到改善，但若油被驱向下，其驱动效率则降低。”他引用Leverett方程来说明这个问题：

式中：fw——水的分流量（油井产液的含水率），%

K——油层渗透率，μm2；

Kro——油的相对渗透率，μm2；

Ko——油的有效渗透率，μm2；

Kw——水的有效渗透率，μm2；

μo——油的粘度，mPa·s；

μw——水的粘度，mPa·s；

Vt——总流速，cm/s；

pc——毛细管压力，pc=po-pw=油相压力-水相压力，0.101MPa；

L——沿流向的距离，cm；

g——重力加速度，cm/s2；

Δρ——油水密度差，Δρ= ρw- ρo，g/cm3；

αd——油层倾角，以水平线为零，沿倾角向上流动取正值，向下流动取负值。

从上式可知，μo、μw、Ko、Kw、Kro、pc和Δρ等参数虽对 fw有影响，但在同一油层内，油水饱和度相近的条件下，这些参数变化较小，故影响不大；由于油层的非均质性，渗透率在油层的不同微相带变化较大，对 fw有较大影响；sinαd不仅在数值上有变化，因它向上流动为正值，向下流动为负值，故对 fw有重要影响。F.F.Craig指出：“在任何含水饱和度情况下，水向上驱油比向下驱油的 fw值要低”。由此说明向上驱油对油井生产有利，而从油藏顶部注水驱油效率则相对较低。

（2）断层封闭性与剩余油分布的关系。一般地，断层封闭性好，油井含水率相对低，剩余油饱和度相对高。由于断层封堵致使采油井注水受效差，或者采油井单一方向受效，因此，封闭性断层有利于剩余油富集。

（3）砂体的连通性及剩余油分布关系。砂体的几何形态决定了砂体的连续性和井间连通率的大小，在注采井网一定的条件下，采油井和注水井间砂体连通率是影响注水开发效果的重要因素，砂体连通率越高，注水开发效果越好，剩余油含量越少。因此对注水开发油层而言，每个油层都必须处于有效的水驱条件下开发，任何一个油砂体若注采系统不完善，油砂体连通性不好都不能很好地动用起来,剩余油相对富集。河流相储层中连通性较差的三四类零散砂体、分布范围小，在平面上分布不连续，基本上是单向或根本形不成有效注采井网，驱油效率低，水淹程度也低，储量基本上处于未动用状态，剩余油较富集。中低含水井应在微构造高点、断层附近以及井网不完善的零散砂体。

2.2 从油藏开发角度认识零散砂体剩余油分布技术

（1）运用饱和度测井资料挖掘零散砂体潜。对于细分韵律后形成的零散砂体因为储量动用状况差，生产资料少，主要是应用剩余油饱和度测井资料认识油藏潜力，然后进行相应挖潜。如37X223井的PND测井资料显示，剩余油饱和度较高的小层主要分布于35、51、72层的零散砂体内。2014年8月改层生产51层，初期日产液19.6t，日产油15.3t,日增油能力18.2t，截止到目前已累计增油14326.5t。

（2）运用新井资料挖掘零散砂体潜力。36x240井为三区t7上的新投油井，该井的测井曲线显示72、74、78为油层，该小层位于韵律层细分后的三类2级零散砂体内，在平面上仅对应一口水井36196，长期处于只注不采状态。2014年3月改层72-78生产，初期自喷，日产液30.2t，日产油23.9t，含水仅21%。

3 河流相储层零散砂体挖潜配套技术

3.1 配套沉积微相及隔层分布技术，重点挖掘上附着式和阶梯式粘连零散砂体潜力

胜坨油田沙二段主力油层间的隔层基本上相对稳定，并且井间连片程度较高，但是由于沉积条件的影响，在不同小层中的不同部位上下砂体之间的隔层厚度分布在纵向上有一定差异。平面上隔层的分布也同样受沉积条件的控制，曲流河形成的层间隔层泥岩厚度大、质地纯，对流体运动和油水分布的控制作用强，因此对曲流河形成的零散潜力砂体，可以直接挖潜。

辫状河沉积形成的隔层在主力层段隔层厚度小，部分地区上下砂体连通。因此对于储层的垂向非均质来说，注入水就会优先进入细分韵律后连通性较好的高渗韵律段驱油，沿高渗韵律段形成指进，对于辫状河沉积储层细分韵律层后形成的零散砂体的连通性及渗透性较差的低渗韵律段波及程度相对较小。这种水驱不均一的现象导致剩余油在纵向上分布不均，容易形成油、水间互的分布状态，被称之为“剩余油的阁楼式分布”。所以对于辫状河沉积储层细分韵律层后形成的零散砂体的上下粘连层，主要是挖掘上附着式和阶梯式粘连零散砂体。如33101井2017年1月份改层后，日产油16t，含水稳定在40%左右，到目前已累增油2896t。