大港油田储层岩心饱和度校正方法优选

2019-12-09芦凤明马文华白晶郭志桥中石油大港油田分公司勘探开发研究院天津300280

长江大学学报(自科版) 2019年12期

芦凤明，马文华，白晶，郭志桥 (中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280)

油田开发中后期剩余油高度分散，通过密闭取心井岩心饱和度测定能够直观并定量地研究剩余油分布，但由于地面和地下温度、压力等差异，地面测量的饱和度值和地下真实值之间存在较大差距。在岩心饱和度校正方面，前人做了大量研究工作，总体可以归纳为实验室分析法、数理统计法、经验公式法等3种方法[1～4]，但对于每种校正方法的适用性以及针对同一类储层不同校正方法的优选方面研究较少，为此，笔者以大港油田不同储层类型取心资料为基础，通过多种校正方法综合对比，总结了不同类型储层岩心饱和度校正方法的适应性。

1 概况

大港油田已进入开发中后期，受断层、储层非均质性影响，剩余油分布极其复杂，为落实剩余油分布情况，制定合理的二次开发政策，提高油田整体采收率，油田近几年针对不同类型储层开展了多次密闭取心工作。从岩心饱和度分析结果来看，各井的统计情况都不同，油、水饱和度之和远不到100%，流体损失20%～30%不等。其中庄6-16-5井流体饱和度主要分布范围60%～90%，官78-28-2井流体饱和度主要分布范围70%～100%。要建立适合大港油田的饱和度校正方法，首先要对取心井流体饱和度的损失原因进行分析。

2 饱和度校正方法原理及适用性分析

研究发现，导致饱和度损失的主要原因是孔隙中的流体降压脱气、岩石孔隙体积发生变化以及岩样在保存、运输和测试过程中的损失。

2.1 实验室分析法

在降压脱气实验室分析法研究方面，杨胜来和胡学军等[5，6]建立了一套物理模拟流程和方法来模拟真值及地面实测值，以确定真值与实测值之间的关系。模拟过程分为油水驱替过程和降压脱气过程2个步骤。其中，模拟水驱油藏取心过程为岩心饱和水、饱和油建立束缚水饱和度、水驱油模拟某种水淹程度的含水饱和度、建立油藏温度和压力条件下的当前含水饱和度、模拟降压脱气过程、测定岩心含水饱和度。

通过试验测定降压脱气前后流体饱和度的关系式，然后再通过体积系数及覆压孔隙度变化确定体积变化对饱和度的影响。该方法的优点是可以不考虑降压脱气过程中复杂的物理化学变化过程，但缺点是：①不适用于低渗油藏，主要是由于计量误差和模拟压力；②样品点少，当储层、流体差别大时，适用性变差。

2.2 数理统计法

数理统计法是饱和度校正使用较早的一种方法。文献[7，8]研究了江苏油田密闭取心井资料的误差统计规律，并推导出了基于数理统计进行饱和度资料校正的方法。研究认为，同一口密闭取心井在受到外界各种因素影响后，其油、水饱和度之间仍然存在较好的线性关系，偏离线性关系的油、水饱和度误差并不是杂乱无章的，而是有内在统计规律的系统误差。利用误差的规律性，求取校正系数，从而达到油、水饱和度校正的目的。

如果在同一口井中取心井段的压力、温度等条件基本相同,取心工艺和饱和度测量工艺完全相同,那么对含油性、物性相同的岩心其油水饱和度损失量也是基本相同的。设油的剩余率为η1,水的剩余率为η2,那么有：

当油层中不存在游离气而只有油水两相时,油水饱和度关系应符合：

So+Sw=1

符合线性关系形式：

这表明对油水剩余率相同的岩心,物性测量的含油饱和度与含水饱和度数据之间是一种线性关系,只要对饱和度资料进行一元线性回归即可得出η1、η2,从而实现对饱和度资料的校正。该方法的优势在于计算简单，不用考虑取心过程饱和度损失的复杂过程，但适用条件是实测油水饱和度数据间具有很好的线性相关性，相关系数在0.9以上。

2.3 经验公式法

针对岩心饱和度校正的经验公式最早由国外学者Rathmell等(1973)[9]提出:

(1)

经验公式法优势在于计算简单，缺点也显而易见，不同油田不同类型油藏的适用性差。一个地区需要大量的取心井数据支持，形成较为准确的校正公式。

3 储层岩心饱和度校正结果对比

3.1 同类储层不同方法比较

考虑试验录取资料的完整性以及试验过程安全性，选择中高渗储层(官78-28-2井)开展多种校正方法对比研究。

官78-28-2井枣Ⅱ、枣Ⅲ油组孔隙度范围18.9%～22.0%，空气渗透率范围182～1300mD，试验温度85.0℃，原始地层压力27.46MPa，饱和压力5.29MPa，分别对该井进行降压脱气实验室分析法、数理统计法、经验公式法校正，结合地层压实作用校正、考虑岩样在运输过程中以及试验操作过程中存在的系统误差等因素[10]，最终得出饱和度校正结果，见表1。