L油田薄互储层动用规律研究与应用

李媛婷，赵靖康，靳心伟，李金洋，郑金定，王永慧

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300450）

L油田为薄互层砂岩油藏，薄层多，连通性差，在一定程度上制约着油田的开发效果。该油田含油井段长，但受海上油田工程及经济因素制约，一直采用大段合采开发。目前，油田处于中高含水期，综合含水75.3%，递减严重，特别是新钻调整井投产初期递减严重，储层动用特征认识不清，其数模指标预测难度大。针对此问题，本文根据L油田纵向多层情况，对储层进行分类研究。

1 概况

L油田位于渤南低凸起带中段东北端，发育在郯庐断裂带上，内部断层较发育，为大型断裂背斜构造油田。该油田主力含油层系为新近系明化镇组下段及馆陶组，含油目的层共划分为13个油组，其中，明化镇组下段发育5个油组（L00-L40），馆陶组发育8个油组（L50-L120）。馆陶组中下部属于典型的辫状河沉积，上部属于辫状河-曲流河沉积，明化镇组下段属于曲流河沉积。储层岩性均为河流相沉积的陆源碎屑，具有中高孔、高渗的特征，孔隙度为21%～35%，渗透率为50×10-3～2500×10-3μm2。地面原油平均密度为 0.937 g/cm3，地下原油黏度变化较大，为 9.1～142.0 mPa·s。

2 储层动用状况

L油田不同储层厚度和物性差异大，在注水开发中动用程度也不同。分别选择储层单层厚度、砂地比、孔隙度、渗透率、变异系数和泥质含量等作为评价参数，采用最大标准化法计算各参数的评价分数。

结合L油田储层分布的特点，对上述6项评价参数的“权”系数取值如下：单层厚度0.20、砂地比0.10、孔隙度0.10、渗透率0.15、变异系数0.20、泥质含量为 0.25。把各项参数的评价分数与所给定的“权”系数相乘，即可得到综合分数。根据储层评价分类标准，再结合本油田的储层发育特点（表 1），得到 L油田Ⅰ类储层综合分值大于0.40，Ⅱ类储层综合分值 0.25～0.40，Ⅲ类储层综合分值小于 0.25。

表1 储层综合评价分类统计

统计L油田2015—2017年注水开发区的58口调整油井钻遇储层的水淹级别和超欠压情况，按照L油田储层分类标准，分析各类储层的动用状况。

（1）Ⅰ类储层见水比例最高，开发效果最好，Ⅲ类储层见水比例小，开发效果差。参考行业标准，根据产水率将水淹级别划分为四个等级，统计 58口调整井馆陶组砂体水淹层钻遇情况（图1），可以看出，Ⅰ类储层见水比例最高（44%），开发效果最好；Ⅲ类储层见水比例小（9%），开发效果差。

图1 调整井钻遇不同类型储层水淹状况

（2）L油田调整井数多，随钻测压资料丰富，根据随钻测压MDT测试结果，将比原始地层压力大0.5 MPa以上的储层定义为超压储层，比原始地层压力小0.5 MPa以上的储层定义为欠压储层。经统计，调整钻遇储层中，86%的Ⅲ类储层为欠压储层（图2），初期得到有效动用。结合水淹情况认为，Ⅲ类储层初期对产量有贡献，后期产量减少甚至无产量。

图2 调整井钻遇不同类型储层压力状况

3 Ⅱ、Ⅲ类储层动用规律研究

通过资料分析对比发现，L油田Ⅱ、Ⅲ类储层分选性差、粒度组成不均匀、泥质含量高，大压差生产情况下易发生水敏、速敏，造成近井地带污染。薄互储层在调整井生产初期对产量有贡献，受砂堵影响，后期对产量贡献减小甚至部分层无产量，这种现象导致调整井投产初期产量递减。结合渗流力学原理，通过地层传导率因子与地层压力降关系，以相似表征薄互储层动用指数递减规律[1-4]。

3.1 数学模型的建立

Ⅱ、Ⅲ类储层因堵塞导致压力降很快传到边界，且无外来能量补充，只能继续消耗油层内部岩石和液体的弹性能，其渗流特征近似于有界地层定产条件下的拟稳定期。用近似方法确定在定产条件下拟稳定期的压力分布公式为：

若污染发生在近井地带，则：

由式（2）可知，地层压力降与测压点距离呈对数关系。

式中：pe为原始地层压力，MPa；pr为距井中心距离为r处的地层压力，MPa；q为产量（地层条件下），m3；μ为地层原油黏度，mPa·s；K为地层渗透率，μm2；h为地层厚度，m；er为供给半径，m；r为地层中某点到井中心的距离，m。

3.2 渗流规律定量表征

原井眼附近侧钻井的水淹情况和压力状况能更好地反映原井的动用情况，因此，选取21口原井眼附近侧钻井的储层动用状况进行研究。共取得 231个压力资料，压力值大部分在饱和压力以上，这说明薄储层在饱和压力时就很难动用，而此时地层能量充足且流体性质无大的变化，表明储层变化是导致其开发效果变差的重要原因。

地层压力降和传导率积与测压点距离呈对数函数关系，可采用指数函数作趋势预测。根据原井眼附近侧钻井的动静态资料，作地层压力降和传导率因子乘积与测压点距离关系散点图（图3）。

图3 地层压力降和传导率因子乘积与井距变化

回归得到地层压力降和传导率因子乘积与测压点距离关系经验公式：

该经验公式相关性较好，相关系数为 0.8693，可用来计算传导率因子与地层压力降关系。通过计算可得到，传导率因子与地层压力降曲线成指数递减关系（图4），可以看出，不同井网井距条件下传导率因子随地层压力降的增加而减小[5-9]。

图4 传导率因子与地层压力降关系

4 应用效果

借用ROCKTAB关键字，将传导率因子与压力降关系曲线引入Eclipse数值模拟中，以相似表征薄储层在调整井生产初期对产量有贡献，后期对产量贡献减小甚至无产量的动用特征，提高数模拟合精度[10-12]（图5）。2017年，该成果在L油田老区综合调整钻前井位优化中得到了应用，提高了老井拟合精度，并有效地指导开发井配产和指标预测，最终部署开发井101口，采收率提高6.9%。

图5 薄储层动用规律的数模拟合的影响

5 结论

（1）新钻调整井钻遇状况统计显示，薄储层初期对产量有贡献，后期产量贡献减少甚至无产量。

（2）根据原井眼附近侧钻井的储层水淹情况和超欠压情况，结合微观渗流力学径向流理论，建立薄储层动用指数递减规律。

（3）在数模中引入地层传导率因子与地层压力降关系，以相似表征薄储层动用指数递减规律，符合油田的实际生产情况。