許 濤 （成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都610059）

李 星 （河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南 南陽(yáng)473132）

徐紅梅 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

蒸汽吞吐后期剩余油分布規(guī)律研究

許 濤 （成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都610059）

李 星 （河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南 南陽(yáng)473132）

徐紅梅 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

河南油田蒸汽吞吐油藏均為特、超稠油和普通稠油，儲(chǔ)層膠結(jié)疏松，難以通過(guò)取心井定量分析剩余油飽和度，主要通過(guò)巖心觀察定性描述水淹級(jí)別。稠油油藏注蒸汽后，儲(chǔ)層巖電關(guān)系更為復(fù)雜，常規(guī)測(cè)井解釋方法已不適用。為此，經(jīng)過(guò)不斷探索和深入研究，應(yīng)用油藏工程方法、數(shù)值模擬方法和測(cè)井分析等多種方法，結(jié)合稠油數(shù)值模擬結(jié)果，能夠快速地判斷蒸汽吞吐后油層水淹程度，定量預(yù)測(cè)蒸汽吞吐泄油半徑。

稠油；熱采；蒸汽吞吐；剩余油分布

1985年以來(lái)，河南油田先后在泌陽(yáng)凹陷西北斜坡帶發(fā)現(xiàn)了井樓、古城、新莊和楊樓等4個(gè)稠油油田，主要含油層位為古近系核桃園組三段，主要為扇三角洲水下分流河道和前緣席狀砂沉積，砂體多變，斷層發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，具有淺、薄、稠、散的特點(diǎn)，資源品位低。根據(jù)河南油田稠油油藏地質(zhì)特點(diǎn)和蒸汽吞吐開(kāi)采狀況，應(yīng)用油藏工程方法、數(shù)值模擬方法和測(cè)井分析等多種方法，研究了高周期吞吐稠油油藏剩余油在平面及縱向上的分布狀況，建立了相應(yīng)的剩余油分布模式［1］。

1 剩余油研究方法

1.1 蒸汽吞吐水淹層測(cè)井識(shí)別方法

通過(guò)對(duì)井樓和古城油田蒸汽吞吐油藏所鉆取心井的大量巖心觀察，從顏色、污手程度、粒間及顆粒表面含油性等7個(gè)方面出發(fā)，建立了蒸汽吞吐油藏水淹層判別標(biāo)準(zhǔn)，將油層劃分為未水淹、弱水淹、中水淹和強(qiáng)水淹等4個(gè)級(jí)別 （表1）。

表1 巖心水淹程度判別標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 水淹層電性特征及水淹程度定性判斷

油層被蒸汽或冷凝水波及之后，電性特征也隨之產(chǎn)生變化，反應(yīng)最為明顯的是聲波時(shí)差、深淺側(cè)向電阻率和碳氧比測(cè)井曲線［2］。

1）聲波時(shí)差值明顯增大 油藏儲(chǔ)層多為泥質(zhì)、瀝青質(zhì)膠結(jié)。在高溫蒸汽吞吐使膠質(zhì)瀝青質(zhì)產(chǎn)生熱裂解，孔隙度變大，聲波時(shí)差增大。

2）深淺側(cè)向電阻率增大 注入蒸汽幾乎不含礦物質(zhì) （礦化度一般小于60mg/L），其電阻率比原始地層水高得多，水淹程度越高，使油層深淺側(cè)向電阻率在不同水淹程度下表現(xiàn)出不同程度的升高。

3）碳氧比測(cè)井曲線C/O值降低、Si/Ca值增大 稠油層蒸汽吞吐后，含油飽和度降低，注入蒸汽冷凝水進(jìn)入儲(chǔ)層并溶解其中的鈣質(zhì)組分，導(dǎo)致C/O數(shù)值降低，Si/Ca數(shù)值增大。

根據(jù)上述3種測(cè)井曲線的變化規(guī)律，建立了蒸汽吞吐油藏水淹層定性解釋標(biāo)準(zhǔn)圖版，從而快速地判斷加密井油層的水淹狀況及水淹級(jí)別 （表2）。

表2 加密井油層水淹程度電性判別標(biāo)準(zhǔn)

1.1.2 蒸汽吞吐后儲(chǔ)層參數(shù)研究及水淹層定量解釋

稠油油藏高周期吞吐后，儲(chǔ)層物性參數(shù)發(fā)生了很大變化。通過(guò)對(duì)加密井取心分析資料的多元回歸，得到儲(chǔ)層物性參數(shù)與電測(cè)信息之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式。

1）孔隙度計(jì)算。高周期吞吐稠油油藏加密井孔隙度計(jì)算，一般選用中子－密度交會(huì)法：POR＝式中，POR為孔隙度，%；DEN為密度測(cè)井值；CNL為中子測(cè)井值。

1.2 油藏?cái)?shù)值模擬方法

油藏?cái)?shù)值模擬法是最為常用的剩余油研究方法，可以同時(shí)了解平面和縱向剩余油分布狀況。為了了解不同油藏類型的剩余油分布狀況，選取不同類型油藏高周期開(kāi)發(fā)單元有代表性井組進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬計(jì)算采用NUMSIP－Ⅳ 軟件。

數(shù)模結(jié)果表明：高周期吞吐井泄油半徑平均為34.5～38.7m；在五點(diǎn)法井網(wǎng)條件下，平面上剩余油主要分布在4口老井的中間部位，剩余油富集區(qū)面積基本上為0.44～0.71ha，平均0.6ha，相當(dāng)于老井控制面積的60%；在七點(diǎn)法井網(wǎng)條件下，單個(gè)剩余油富集區(qū)面積只有0.13～0.17ha，平均0.15ha，比五點(diǎn)法井網(wǎng)小得多?？v向上剩余油分布主要與油層非均質(zhì)性有關(guān)。

1.3 動(dòng)態(tài)法

該方法是把油藏參數(shù)和各種動(dòng)態(tài)資料結(jié)合起來(lái)，定量預(yù)測(cè)蒸汽吞吐的泄油半徑，進(jìn)而對(duì)一個(gè)區(qū)塊進(jìn)行剩余油分布的快速預(yù)測(cè)。

蒸汽吞吐井泄油面積與采出程度R（%）及單井控制面積等因素有關(guān)。正常情況下，泄油范圍基本上是一個(gè)圓形區(qū)域，經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，得到關(guān)系式為。若某一蒸汽吞吐區(qū)塊，相距為d的A、B兩口井間汽竄，這2口井采出程度分別為RA（%）和RB（%），該區(qū)塊井間未汽竄的單井平均原油采出程度為，則A、B兩口井的泄油面積SA、SB，汽竄帶面積及汽竄帶寬度分別為：SL＝。式中，r為單井吞吐泄油半徑，m；S為單井吞吐泄油面積，m2；ED為驅(qū)油效率，%；Ev為油層縱向波及系數(shù)，小數(shù)；r1為單井控制面積所折合圓的半徑，m；SL為汽竄帶面積，m2；L為汽竄帶寬度，m。

按上述公式對(duì)古城油田泌淺10區(qū)及井樓油田零區(qū)、一區(qū)和三區(qū)的泄油半徑進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明：高周期吞吐期泄油半徑一般小于35m；井間汽竄帶寬度沿主流線方向一般小于16m，平均12m；非主流線方向一般小于5m，平均為3m。

與數(shù)值模擬法相比，當(dāng)采出程度分別為5%、10%、15%和20%時(shí)，計(jì)算的泄油半徑絕對(duì)誤差在2～5m之間，二者非常相近。高周期吞吐加密井部署時(shí)以地質(zhì)動(dòng)態(tài)綜合分析法為主要依據(jù)，實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，這種方法是可靠的。

2 剩余油分布規(guī)律

2.1 平面剩余油分布特征

1）井樓一區(qū)平面上剩余油分布 井樓一區(qū)共有174口井先后生產(chǎn)核Ⅲ5－6層，目前正常生產(chǎn)井76口，采出程度為11.49%，單井平均控制儲(chǔ)量采出程度為20.8%，采出程度較高，部分區(qū)域剩余油較富集，從平面上看L1419－LJ1720－L1722井區(qū)采出程度小于20%。

2）古城泌淺10斷塊平面上剩余油分布 油層核Ⅳ9層，平均單井吞吐10.9周期，開(kāi)發(fā)效果越來(lái)越差，已處在蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)后期；采出程度在平面上差異較大，除局部區(qū)域采出程度大于50%外，大部分區(qū)域仍然在20%左右，剩余油仍有潛力。蒸汽吞吐后期平面上剩余油分布在遠(yuǎn)井地帶，距井底30m以內(nèi)，50m以外相對(duì)較弱。

2.2 縱向上剩余油分布特征

河南油田蒸汽吞吐稠油油藏縱向上主要分為淺薄層正韻律、淺中厚層復(fù)合韻律和特淺厚層塊狀均勻型3種類型油藏模式。其中，井樓油田零區(qū)核Ⅲ6層和三區(qū)核Ⅳ1－2層均屬正韻律油藏，古城油田泌淺10塊核Ⅳ9層屬?gòu)?fù)合韻律油藏，井樓油田一區(qū)核Ⅲ5－6層屬均勻型韻律特征，油層厚度大，物性好，夾層少且分布面積小 （多為物性?shī)A層）［4］。

淺薄層特稠油正韻律油藏底部水淹模式：其特點(diǎn)是剩余油富集在中上部，下部動(dòng)用程度高。如果發(fā)生汽竄，蒸汽一般沿下部高滲透帶突進(jìn)，水淹厚度1.2～2.8m，未淹厚度一般小于4.0m。淺中厚層特－超稠油復(fù)合韻律油藏中部水淹模式：其特點(diǎn)是剩余油主要富集在油層的上部和下部，中部高滲透層動(dòng)用程度高。如果發(fā)生汽竄，蒸汽往往沿中部的1－2個(gè)高滲透層突進(jìn)，水淹厚度3.0m左右，未淹厚度一般大于6.0m。特淺厚層超稠油塊狀均勻型油藏頂部水淹模式：其特點(diǎn)是開(kāi)發(fā)層系中單層厚度大的油層，由于蒸汽超覆作用造成油層頂部動(dòng)用程度高，剩余油主要富集在油層的中、下部，離油井20m以外約2/3厚的油層仍處于原始狀態(tài)。

3 剩余油影響因素分析

1）采出程度的影響 剩余油潛力大小與采出程度密切相關(guān)。如井樓油田零區(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)，吞吐階段采出程度28.84%，平均單井泄油面積高達(dá)0.63ha，井組內(nèi)剩余油面積僅0.37ha；而外圍擴(kuò)大區(qū)采出程度為19.96%，平均單井泄油面積為0.38ha，井組內(nèi)剩余油面積0.62ha。也就是說(shuō)，當(dāng)采出程度由19.96%提高到28.84%時(shí)，井組內(nèi)剩余油面積減少了40%。

2）井網(wǎng)類型的影響 五點(diǎn)法井網(wǎng)與七點(diǎn)法井網(wǎng)數(shù)值模擬結(jié)果表明，在采出程度相同的情況下，五點(diǎn)法井網(wǎng)剩余油潛力明顯較七點(diǎn)法井網(wǎng)大。如井樓油田三區(qū)和古城泌淺10區(qū)，前者采用100m×100m的七點(diǎn)法井網(wǎng)，后者為100m×141m五點(diǎn)法井網(wǎng)，盡管后者加密前采出程度比前者高2.9個(gè)百分點(diǎn)，但水淹厚度比例卻較前者低18.2個(gè)百分點(diǎn)［5］。

3）井間汽竄的影響 蒸汽吞吐過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)井間汽竄，當(dāng)正方形周邊方向發(fā)生汽竄時(shí)，剩余油富集區(qū)位于4口老井的中間部位，井組內(nèi)剩余油連片分布；對(duì)角線方向一對(duì)井間汽竄時(shí)，剩余油成對(duì) “片”分布；雙對(duì)角線方向兩對(duì)井間發(fā)生汽竄時(shí)，剩余油呈 “梅花”狀零散分布。

4）構(gòu)造部位的影響 蒸汽注入地層后，由于重力分異作用，蒸汽具有沿上傾方向突進(jìn)的趨勢(shì)。如地層傾角較陡的古城油田泌淺10區(qū)試驗(yàn)區(qū)共發(fā)生了77次汽竄，其中注入蒸汽從低部位向高部位竄流的有55井次，占70%。泌淺10區(qū)破裂壓力測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)88min高壓注汽后，上傾方向裂縫長(zhǎng)度為62m，比下傾方向長(zhǎng)17m。這也說(shuō)明，蒸汽吞吐上傾方向泄油半徑大于下傾方向，剩余油潛力較下傾方向?。?］。

4 結(jié) 論

1）蒸汽吞吐后期縱向剩余油分布分3種模式：淺薄層特稠油正韻律油藏底部水淹模式、淺中厚層特－超稠油復(fù)合韻律油藏中部水淹模式、特淺厚層超稠油塊狀均勻型油藏頂部水淹模式。

2）蒸汽吞吐后期剩余油分布的影響因素主要有：剩余油潛力大小與采出程度密切相關(guān)、不同井網(wǎng)形式對(duì)剩余油分布面積影響較大、不同汽竄方式其剩余油在平面上具有不同的分布特征、由于重力分異作用蒸汽吞吐上傾方向泄油半徑大于下傾方向。

［1］王晗，陳彩云.井樓油田稠油厚油層高周期吞吐后剩余油分布規(guī)律研究 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2010，32（3）：158～160.

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［4］王志高，徐懷民.稠油剩余油形成分布模式及控制因素分析 ［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，24（3）：19～23.

［5］柴利文，龔春輝.高升油田蓮花稠油油藏剩余油分布規(guī)律研究 ［J］.特種油氣藏，2003，10（B09）：31～33.

［6］劉尚奇，王曉春.蒸汽超覆對(duì)塊狀超稠油油藏剩余油分布影響研究 ［J］.特種油氣藏，2005，12（1）：29～32.

TE357.4

A

1000－9752（2011）06－0333－03

2011－05－11

許濤 （1981－），男，2004年大學(xué)畢業(yè)，博士生，現(xiàn)主要從事油氣田開(kāi)發(fā)工程研究工作。

［編輯］ 蘇開(kāi)科