三類油層強(qiáng)勢滲流層位識別研究

張鳳敏 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163511)

三類油層強(qiáng)勢滲流層位識別研究

張鳳敏 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163511)

為識別三類油層強(qiáng)勢滲流層位,建立了單井徑向模型，利用取心井、新井解釋與剖面資料量化強(qiáng)勢滲流界限，擬合了不同有效厚度、滲透率突進(jìn)系數(shù)層位的含水與吸水情況。研究表明,利用取心井、新井解釋和剖面資料量化識別三類油層強(qiáng)勢滲流層位是可行的;當(dāng)層位含油飽和度變化值達(dá)到40%時，油層接近水驅(qū)最大驅(qū)油效率，存在強(qiáng)勢滲流通道;層位含油飽和度變化與有效厚度、滲透率突進(jìn)系數(shù)、相對水量突進(jìn)系數(shù)成正相關(guān)性，有效厚度1m、滲透率突進(jìn)系數(shù)2、相對水量突進(jìn)系數(shù)1.5是強(qiáng)勢滲流層位識別界限。

強(qiáng)勢滲流層位；有效厚度；滲透率突進(jìn)系數(shù)；相對水量突進(jìn)系數(shù)

目前，杏北油田進(jìn)入“雙特高”開發(fā)階段，注入水低效無效循環(huán)進(jìn)一步加劇，層間干擾嚴(yán)重，低含水儲層不能得到有效動用，制約了水驅(qū)油田開發(fā)水平的進(jìn)一步提高。因此，如何有效識別三類油層強(qiáng)勢滲流通道，進(jìn)而開展配套治理技術(shù)研究，成為水驅(qū)油田控制含水上升速度的關(guān)鍵。

1 強(qiáng)勢滲流

強(qiáng)勢滲流通道，是指儲層中注入水的優(yōu)勢通道。在大慶油田主要表現(xiàn)為砂巖儲層由于自身向上變細(xì)的旋回性和滲透率的差異性，加上油、水的重力分異作用，造成注入水優(yōu)先沿著砂巖底部相對高滲透帶向油井快速突進(jìn)，并且在長期注水沖刷條件下，水相滲透率逐漸升高，形成油水井間相互連通厚度不大的相對高滲透強(qiáng)水洗通道。當(dāng)其驅(qū)油效率接近或達(dá)到最大驅(qū)油效率時，強(qiáng)水洗段的驅(qū)油效率不再明顯提高，注入水在強(qiáng)勢滲流通道上呈現(xiàn)低效無效循環(huán)狀態(tài)，嚴(yán)重干擾油層頂部及其他部位的吸水和出油狀況。

圖1 單井徑向模型

統(tǒng)計(jì)薩爾圖、喇嘛甸油田15口井相滲試驗(yàn)資料，油層最大驅(qū)油效率平均超過60%[1]。近年來喇薩杏油田檢查井強(qiáng)水洗段驅(qū)油效率狀況統(tǒng)計(jì)表明，長期注水條件下，強(qiáng)水洗段的驅(qū)油效率多數(shù)集中在60%～70%[1]。統(tǒng)計(jì)杏北地區(qū)取心檢查井資料，三類油層表內(nèi)儲層平均原始含油飽和度為69.6%，表外儲層為47.3%，考慮到儲量比例，以最大驅(qū)油效率為60%計(jì)算，得出接近水驅(qū)最大驅(qū)油效率時層位含油飽和度變化值達(dá)到40%，由此確定當(dāng)層位含油飽和度差值為40%時，為強(qiáng)勢滲流層位。

2 單井徑向模型及滲流影響因素

為研究油層注入狀況，建立單井徑向模型如圖1所示。假定一口注水井射開n個油層，hi、Ki、μi分別代表第i個油層的砂巖厚度、滲透率和流體粘度，注水井流動壓力P1，采油井流動壓力P2，注采井距L。按照達(dá)西定律可知，理論上注入水在各油層中的流量Qi與滲透率、注采壓差和截留面積Ai成正比，與注采井距和流體粘度成反比：

考慮到現(xiàn)場注采壓差、原油粘度差異較小，故不予考慮這2個因素。統(tǒng)計(jì)杏北地區(qū)2010、2011兩年新井61130個小層水淹解釋資料，高水淹層數(shù)占總層數(shù)的11.7%，油層滲透率越高，高水淹層數(shù)占相應(yīng)層數(shù)的比例越高；油層發(fā)育有效厚度越大，高水淹層數(shù)占相應(yīng)層數(shù)的比例越高(見表1和表2)。

表1 不同滲透率級別水淹比例構(gòu)成

表2 不同砂體類型水淹比例構(gòu)成

3 強(qiáng)勢滲流層位界限的量化

利用2008年后的取心井資料，擬合含油飽和度變化與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系，確定強(qiáng)勢滲流層位界限。

1)有效厚度 油層發(fā)育有效厚度越大，含油飽和度變化越大，兩者呈線性正相關(guān)(見圖2)。當(dāng)折算有效厚度大于1m時，層位含油飽和度差值大于40%，即為強(qiáng)勢滲流層位。

擬合其與單層含水飽和度的關(guān)系。滲透率突進(jìn)系數(shù)越大，含油飽和度變化越大，兩者呈線性正相關(guān)(見圖3)。當(dāng)滲透率突進(jìn)系數(shù)達(dá)到2時，層位含油飽和度差值達(dá)到40%，即為強(qiáng)勢滲流層位。由此確定，強(qiáng)勢滲流層位成因主要受有效厚度、滲透率影響，與有效厚度，滲透率突進(jìn)系數(shù)均成正比，從擬合規(guī)律看，有效厚度1m，滲透率突進(jìn)系數(shù)2是強(qiáng)勢滲流層位界限。

圖2 有效厚度與含油飽和度變化擬合(取心井) 圖3 滲透率突進(jìn)系數(shù)與含油飽和度變化擬合(取心井)

4 強(qiáng)勢滲流層位界限驗(yàn)證

1)新井解釋資料對比驗(yàn)證 考慮到取心井資料的范圍性，選取資料來源充足、在全區(qū)有代表性的2010、2011年新井水淹解釋進(jìn)行對比驗(yàn)證。從擬合規(guī)律看(見圖4和圖5)，有效厚度、滲透率突進(jìn)系數(shù)與含油飽和度變化成線性正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均大于0.9。當(dāng)有效厚度達(dá)到1m、滲透率突進(jìn)系數(shù)達(dá)到2時，含油飽和度變化值分別為34%、36%，接近40%，證實(shí)該界限條件在全區(qū)內(nèi)適用。

圖4 有效厚度與含油飽和度變化擬合(新井測井解釋) 圖5 滲透率突進(jìn)系數(shù)與含油飽和度變化擬合(新井測井解釋)

2) 吸水剖面資料對比驗(yàn)證 為證實(shí)界限條件下層位吸水能力，利用注入剖面資料量化評價(jià)儲層吸水狀況，引入相對水量突進(jìn)系數(shù)(λ)，即單層相對注入量di與全井平均單層相對注入量的比值：

擬合界限條件與相對水量突進(jìn)系數(shù)，檢驗(yàn)其相關(guān)性。從擬合規(guī)律看(見圖6和圖7)，有效厚度、滲透率突進(jìn)系數(shù)與相對水量突進(jìn)系數(shù)成線性正相關(guān)。當(dāng)有效厚度達(dá)到1m，滲透率突進(jìn)系數(shù)達(dá)到2時，相對水量突進(jìn)系數(shù)均為1.5，證實(shí)界限條件層位吸水確實(shí)高于全井平均值，而相對水量突進(jìn)系數(shù)1.5可以作為判斷強(qiáng)勢滲流層位的界限。

圖6 折算有效厚度與相對水量突進(jìn)系數(shù)變化擬合(剖面資料) 圖7 滲透率突進(jìn)系數(shù)與相對水量突進(jìn)系數(shù)變化擬合(剖面資料)

5 結(jié) 論

(1)利用取心井、新井解釋和剖面資料量化識別三類油層強(qiáng)勢滲流層位是可行的。

(2)當(dāng)層位含油飽和度變化值達(dá)到40%時，油層接近水驅(qū)最大驅(qū)油效率，存在強(qiáng)勢滲流通道。

(3) 層位含油飽和度與有效厚度、滲透率突進(jìn)系數(shù)、相對水量突進(jìn)系數(shù)成正相關(guān)性，有效厚度1m、滲透率突進(jìn)系數(shù)2、相對水量突進(jìn)系數(shù)1.5是強(qiáng)勢滲流層位識別界限。

[1]付志國，楊青山，劉宏艷，等.低效、無效循環(huán)層測井識別描述方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26(3)：68-71.

2013-01-23

張鳳敏(1972-)，女，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)方面的研究工作。

TE311

A

1673-1409(2013)10-0099-03

[編輯] 洪云飛