基于流动单元控制的低渗气藏剩余气潜力分布

李玉城

摘 要：针对苏里格气田西北部盒8、山1段致密砂岩储层非均质性严重及剩余气分布复杂的问题，基于流动单元内的储层相对均质化原理，逐一研究不同类型流动单元剩余气潜力分布。利用取芯数据对流动单元进行Q型聚类分析，将岩心--测井数据建立相关性，采用灰色理论建立流动单元综合评价体系，将其应用到非取芯井段，实现全区流动单元的综合评价。在此基础上，分析各类流动单元储层的地质储量、采收率及天然气产出量，明确不同类别流动单元的剩余气富集规律及潜力分布。应用表明，2019年在研究区ZD井区剩余气富集区部署6口井投产后，初期平均单井日产气是周围老井的1.7倍，为气藏后期高效开发提供技术支持。

关键词：低渗气藏;非均质性;流动单元;剩余气;鄂尔多斯盆地

0 引言

近年来，苏里格气田西北部低渗气藏受多种地质因素影响，储层物性和渗流结构差异明显，剩余气分布异常复杂[1]。国内外研究表明，储层的非均质性在很大程度上控制低渗气藏剩余气分布[2-3]。而流动单元为分析储层非均质性提供了一种最合适的地质单元。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、测井解释和地质建模[4]。而基于流动单元控制下的剩余气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气的影响因素结合起来，以流动单元为精细地质研究的基本单位来表征储层非均质性，建立了流动单元综合评价体系，用于剩余气分布研究。

1 流动单元的划分及评价

研究区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧苏里格气田苏X区ZD井区，表现为向西倾斜的宽缓单斜构造，目的层位古生界二叠系下石盒子组盒8段和山西组山1段厚砂层组，处于河流--三角洲沉积。受复杂沉积、成岩及孔隙结构影响，储层具有低孔低渗、强非均质性特征[5]。

1.1 划分方法

利用研究区内盒8段、山1段20口井的岩心数据进行Q型聚类分析，按照所统计孔渗及流动指数等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。试气结果及生产数据在不同类型流动单元上差异较为明显，验证了利用岩心资料识别流动单元方法的合理性。

1.2 定量评价指标体系的建立

在选取测井评价参数的过程中，综合判别分析，确定划分流动单元的测井参数为流动单元指数、含气饱和度、有效厚度、最大单气层厚度、渗透率、孔隙度及泥质含量7个参数，采用灰色理论识别流动单元的各参数重要程度，赋予不同的权重，建立该区块流动单元综合评价指标及其权系数（表1）。为验证结果的准确性，利用该方法对区内未参与测井参数评价标准建立的取芯井样品进行判别，准确率达98%。

2 分類流动单元下采收率预测

通常情况下，全区共用同一个采收率值。但对于苏里格气田储层较强非均质性，如果采用同一个数值势必给储量计算及后续剩余气研究带来误差。根据以往开采经验及生产数据等资料，应用数值模拟方法，结合实际地质条件综合计算采收率更符合实际。因此，通过各类流动单元产量、压力数据历史拟合，计算出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类流动单元采收率分别为44.6%、40.9%、36.0%。

3 基于流动单元控制的气藏剩余气分布规律及潜力评价

3.1 剩余气分布规律

根据各类流动单元采收率，计算可采储量后，结合各层储量动用状况，绘制出各类流动单元剩余可采储量分布图来描述宏观剩余气的分布规律（图1）。

从剩余气分布角度来看，盒8段剩余可采储量主要富集在43-74、51-62井等Ⅰ类流动单元所控制的东部和南部，其单井剩余可采储量在2200×104m3以上，占该层段剩余可采储量的82.9%;山1段剩余可采储量主要富集在52-65井Ⅰ类流动单元所控制的东部，呈条带状连片分布，其单井剩余可采储量在2000×104m3以上，占该层位可采储量的48.3%。

3.2 基于流动单元控制的气藏剩余气潜力评价

3.2.1 不同流动单元储层采出程度

根据气井各层储能系数，统计出单井分层累计产量，可以得到不同类流动单元的采出程度。Ⅰ类流动单元属于易动用储层，可采储量采出程度最大，为20.6%;Ⅱ类流动单元属于一般动用储集层，可采储量采出程度为9.8%，动用较小;Ⅲ类流动单元为弱动用储集层，可采储量采出程度仅2.9%，基本未动用。

3.2.2 潜力评价

Ⅰ类流动单元其发育规模和范围相对较小，但其孔渗条件好、含气饱和度高，其剩余可采储量潜能较大，为近期可开发储层;Ⅱ类流动单元发育范围比Ⅰ类大，采出程度较低，其剩余可采储量比例较低，是今后挖潜改造的备选对象;Ⅲ类流动单元基本未动用，采出程度及剩余可采储量都很小，其储层物性和含气性较差，可作为远景开发潜力层。

3.3 现场应用效果

根据不同流动单元剩余气富集规律研究成果和潜力评价结论，在研究区ZD井区Ⅰ类流动单元剩余气富集区部署新井20口，截止2019年已投产6口井，初期单井日产气量为1.91～4.82×104m3/d，平均单井日产气量3.35× 104m3/d，是周围老井的1.7倍，生产效果较好。

4 结论

①利用取芯资料对流动单元进行聚类分析，将岩芯资料与测井数据建立联系，采用灰色关联分析法建立流动单元综合评价体系。研究结果表明，该体系用来划分流动单元是合理、可靠的;

②对不同类别的流动单元分别预测采收率，在一定程度上提高了可采储量预测精度，有效地减少了全区共用同一个采收率研究剩余气产生的误差;

③根据各类流动单元的剩余气平面分布及动用状况，综合评价了该区分类流动单元剩余气富集规律和潜力分布，Ⅰ、Ⅱ类流动单元发育规模和范围虽然较小，但剩余可采储量富集程度较高，是井位部署和措施挖潜的重点对象，且研究成果现场应用效果较好。

参考文献：

[1]王泽明，段传丽.鄂尔多斯盆地苏里格气田苏20区块气层分布特征及分类评价[J].石油天然气学报，2009，31（5）： 186-189.

[2]刘吉余.流动单元研究进展[J].地球科学进展，2000，15（3）： 303-306.

[3]孙致学， 姚军，孙治雷，等.基于神经网络的聚类分析在储层流动单元划分中的应用[J].物探与化探，2011，35（3）： 249-353.

[4]陈烨菲，彭仕宓，宋桂茹.流动单元的井间预测及剩余油分布规律研究[J].石油学报，2003，24（3）：74-77.

[5]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.