龔晶晶，唐小云 （中石油冀東油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 唐山 063004）

曹華 （中石油冀東油田分公司，河北 唐山 063004；中國石油天然氣勘探開發(fā)公司，北京 100034）

陳雪凝，方度 （中石油冀東油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 唐山 063004）

南堡陸地淺層油藏整體處于特高含水開發(fā)階段，并仍處于上升趨勢，采出程度低，優(yōu)勢滲流通道發(fā)育、剩余油普遍分布、局部富集。剩余油潛力大，難度也大，剩余油有效挖潛的基礎是弄清剩余油分布規(guī)律，前提是對優(yōu)勢滲流通道的識別及對其進行有效的流體運動控制。由于曲流河儲層側積泥巖將河道點壩砂體分隔為多個斜列分布的側積層，具有特殊的優(yōu)勢滲流通道發(fā)育模式及剩余油分布模式。

1 優(yōu)勢滲流通道影響因素與響應特征

影響和反映優(yōu)勢滲流通道形成的因素很多，通過分析總結目標區(qū)各個典型的影響因素和響應特征，可以為單因素識別優(yōu)勢滲流通道提供基礎。

1）儲層膠結疏松，泥質(zhì)含量高，導致出砂嚴重，形成優(yōu)勢滲流通道。儲層膠結疏松，砂粒遷移所需要的驅(qū)替速度較小，出砂嚴重，容易形成優(yōu)勢滲流通道；泥質(zhì)含量高，在原油流動過程中孔隙表面吸附的大量黏土微粒極易被帶走，巖石顆粒暴露在流體沖刷下，進一步減小地層膠結程度，加劇優(yōu)勢滲流通道的形成［1］。出砂量可以用于判別和描述優(yōu)勢滲流通道的形成。

2）儲層高孔高滲、平面及層內(nèi)非均質(zhì)性強，容易形成優(yōu)勢滲流通道。由于儲層平面及層內(nèi)非均質(zhì)性，邊底水易沿優(yōu)勢滲流帶突進，對高滲層的沖刷作用強，孔道間微粒被沖刷帶走，孔道增大，出砂嚴重，形成優(yōu)勢滲流通道［1］。儲層高孔高滲、強非均質(zhì)性可以作為優(yōu)勢滲流通道形成的判別標準。

3）厚油層油藏，容易形成優(yōu)勢滲流通道［1，2］。油層越厚，砂體規(guī)模越大，層內(nèi)非均質(zhì)性越突出，同時受到的重力分異作用也越強，水沿高滲條帶突進，更容易形成優(yōu)勢滲流通道。

4）開采強度大、開發(fā)時間長，容易形成優(yōu)勢滲流通道。開采強度大，作用在砂粒上的壓力梯度就越大，砂粒就越容易從巖石上脫落，越容易形成優(yōu)勢滲流帶，壓力下降越快，而壓力下降越快越容易出砂，如此反復循環(huán)，導致優(yōu)勢滲流通道形成［1］。開發(fā)時間長，累積流量大，過流斷面的沖刷就越厲害，越容易形成優(yōu)勢滲流通道。開采強度、開發(fā)時間可以作為優(yōu)勢滲流通道形成的判別標準。

5）受提液影響，高含水期優(yōu)勢滲流通道的形成速度加快。高含水期無量綱采液指數(shù)大，受提液穩(wěn)油影響，開采強度大幅增加，更容易出砂，加劇優(yōu)勢滲流通道的形成；高含水期驅(qū)油效率上升速度快，黏土更容易遇水膨脹、分化、分散、運移，進一步減弱巖石的膠結作用，出砂可能性進一步增加，加劇優(yōu)勢滲流通道的形成。

6）優(yōu)勢滲流通道形成，油井產(chǎn)液能力明顯增強、含水大幅上升、含水指數(shù)特征曲線呈現(xiàn)凸型［3］；注水油壓低，水驅(qū)速度快［4，5］。優(yōu)勢滲流通道形成后，滲透率增大、地下流體傳導能力增強，采液指數(shù)大幅提高、采液能力明顯增強，含水指數(shù)特征曲線呈現(xiàn)明顯的凸型；注水油壓低，水驅(qū)速度快；大量水從優(yōu)勢滲流通道中采出，含水率大幅上升。這些優(yōu)勢滲流通道動態(tài)響應特征可以用于識別和定量描述優(yōu)勢滲流通道的形成。

7）優(yōu)勢滲流通道發(fā)育區(qū)域鉆井過程中井徑會出現(xiàn)擴徑和縮徑的變化。優(yōu)勢滲流通道區(qū)域孔滲好，在泥漿液柱壓力的作用下，泥漿中自由水出現(xiàn)滲透濾失，在井壁形成泥皮或泥餅，引起井徑變小，導致縮徑；受注入水溶蝕、黏土礦物水化膨脹和力不平衡等因素影響，優(yōu)勢滲流通道區(qū)域巖石的抗剪切和張力的能力下降，在鉆井過程中井壁剝落掉塊，造成井徑異常擴大或坍塌［6，7］。通過鉆井過程中井徑的變化，特別是擴徑的出現(xiàn)，可以判別優(yōu)勢滲流通道的形成。

2 優(yōu)勢滲流通道識別

2.1 注采見效分析優(yōu)勢滲流通道

G63－10斷塊G63－25井于2008年3月25日開始實施交聯(lián)聚合物/活性高分子二元復合驅(qū)，與鄰井G63－9井相距140m，4月4日見到效果，平均水驅(qū)速度14m/d；9月實施注入粒徑為1～2mm的凝膠微球，G63－9井含水率下降6%，日增油12t；鄰井G63－10井和G63－11井也分別見到效果，水驅(qū)速度分別為3.8m/d和3.4m/d，說明G63－25井至G63－11井之間已經(jīng)形成了優(yōu)勢滲流通道。

2.2 吸水剖面識別優(yōu)勢滲流通道

如果某個層位相對吸水量很大，認為該層可能形成了優(yōu)勢滲流通道［8］。分析G63－10斷塊4口井的吸水剖面，層間吸水狀況差異較大。G63－20井于2008年11月利用電磁流量法測的吸水剖面顯示，7＃層相對吸水量達到52%，說明該層存在優(yōu)勢滲流通道；G63－13井2008年9月利用同位素載體法測的吸水剖面顯示14＃層相對吸水量達到83%，說明該層存在較嚴重的優(yōu)勢滲流通道；G63－13井2008年9月利用同位素載體法測的吸水剖面顯示19＃層相對吸水量為0，而2009年5月利用電磁流量法測的吸水剖面顯示該層相對吸水量為49%，這是因為同位素載體法所測的吸水剖面在吸水層形成大孔道時，載體顆粒被水流沖進地層，測不到吸水量，因此該層存在嚴重的優(yōu)勢滲流通道。

2.3 示蹤劑識別優(yōu)勢滲流通道

G63－10斷塊G63－13井和G63－20井于2008年底實施了示蹤劑監(jiān)測，解釋結果顯示，各個井組井間滲透率都比初期增大1～2倍，說明開發(fā)對地下儲層產(chǎn)生了影響；G63－13井～G63－P2井在N（明化鎮(zhèn)組2油組4②小層）小層滲透率變化系數(shù)達到3.13，說明井間已經(jīng)形成了優(yōu)勢滲流通道。

2.4 綜合指數(shù)法識別優(yōu)勢滲流通道

與優(yōu)勢滲流通道相關的影響因素和動態(tài)響應特征參數(shù)很多，按照具有代表性、井間差別較大、數(shù)據(jù)容易獲取、各參數(shù)間無明顯相關性的原則，選取影響優(yōu)勢滲流通道形成的7個動靜態(tài)參數(shù)——滲透率、滲透率級差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度等，作為識別優(yōu)勢滲流通道的特征參數(shù)。由于這些參數(shù)單位不一致，使用極差法將其進行歸一化：

式中：V′i為參數(shù)極差歸一化處理后的第i個變量值；Vimax為第i個變量的最大值；Vimin為第i個變量的最小值；i＝1～7，分別代表滲透率、滲透率級差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度。

應用層次分析法確定各參數(shù)的權重，計算每口井的優(yōu)勢滲流通道綜合指數(shù)：

式中：V為某口井的優(yōu)勢滲流通道綜合指數(shù)；ai為第i個變量的權重值。滲透率、滲透率級差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度的權重分別為0.1、0.1、0.1、0.1、0.2、0.2、0.2。

根據(jù)優(yōu)勢滲流通道綜合指數(shù)，采用正逆塊數(shù)累計法確定優(yōu)勢滲流通道的界限值。正逆累計法是指有效樣品與非有效樣品對于選擇的參數(shù)各自按照相反的方向作塊數(shù)的累計曲線，其交點即為有效樣品與非有效樣品的界限。G63－10斷塊優(yōu)勢滲流通道的界限值為0.25（圖1），據(jù)此可以開展其他井點的優(yōu)勢滲流通道識別。

圖1 G63－10斷塊優(yōu)勢滲流通道綜合指數(shù)正逆塊數(shù)累計圖

2.5 優(yōu)勢滲流通道的分布

曲流河儲層層內(nèi)非均質(zhì)模式復雜，主要由多個正韻律組合而成。從密閉取心井GJ69－29井可以看出，優(yōu)勢滲流通道不僅僅發(fā)育在油層底部，而是受單砂體內(nèi)部薄夾層空間構型、儲層物性及非均質(zhì)性、重力分異等因素共同影響，發(fā)育在部分正韻律底部高滲部位，這是因為曲流河儲層側積泥巖將單砂體分隔為多個斜列分布的側積層，將無夾層時流體水平運動改為順側積泥巖的斜向運動［9］，容易沿側積層底部高滲帶發(fā)育優(yōu)勢滲流通道。受各個側積層物性差異、動用等影響，形成了曲流河儲層層內(nèi)復雜的優(yōu)勢滲流通道垂向發(fā)育模式 （圖2）。

圖2 側積層優(yōu)勢滲流通道發(fā)育模式 （據(jù)單敬福等［9］，有修改）

綜合影響因素與響應特征識別法、動態(tài)分析識別法、優(yōu)勢滲流通道綜合識別法，開展了G63－10斷塊5個主力小層優(yōu)勢滲流通道的識別。結合注采受效、示蹤劑監(jiān)測和儲層層內(nèi)非均質(zhì)模式，分析優(yōu)勢滲流通道的平面和縱向發(fā)育軌跡，結果見圖3。

可以看出，優(yōu)勢滲流通道分布受側積體空間分布、相對高滲條帶分布、重力分異作用、開發(fā)狀況等因素綜合影響，一個小層內(nèi)發(fā)育多條優(yōu)勢滲流通道。

根據(jù) G63－13井組和 G63－20井組示蹤劑監(jiān)測解釋結果，優(yōu)勢滲流通道厚度為1.0～2.5m，平均為1.56m；滲透率為1000～3000mD，平均為1351mD；高滲層喉道半徑為5～10μm，平均為6.4μm。

3 剩余油分布與挖潛

受優(yōu)勢滲流通道發(fā)育影響，平面上剩余油主要分布在優(yōu)勢滲流通道兩側和構造高部位，縱向上分布在已動用側積層上傾方向巖性尖滅區(qū)、井間未動用側積層內(nèi)、已動用側積 層頂?shù)?滲 部位［9～11］（圖 4），是目前剩余油挖潛的主體，應該以提高波及體積、有效驅(qū)替這些富集區(qū)域的剩余油作為目前剩余油挖潛、提高采收率的主要方向。

受側積層精細刻畫難度大的影響，針對側積層內(nèi)部剩余油富集區(qū)開展定向挖潛風險大；利用氣、油密度差異，開展頂部/腰部氣驅(qū)，采用頂部氣驅(qū)＋底部水驅(qū)、化學驅(qū)＋氣驅(qū)等復合技術驅(qū)替方式，可以在地質(zhì)研究還難以實現(xiàn)曲流河儲層側積層準確識別的情況下，有效動用受優(yōu)勢滲流通道發(fā)育影響形成的剩余油富集區(qū)、提高波及體積［12，13］（圖4）。

圖3 G63－10斷塊Nm52優(yōu)勢滲流通道

圖4 曲流河點壩砂體剩余油分布與氣驅(qū)效果

4 結論

1）綜合運用影響因素與響應特征識別法、動態(tài)分析識別法、綜合指數(shù)識別法，可以開展南堡陸地淺層復雜斷塊油藏優(yōu)勢滲流通道的識別。

2）曲流河儲層受側積泥巖控制，形成特殊的空間構型和層內(nèi)非均質(zhì)模式，與儲層物性、重力分異等因素共同作用，控制優(yōu)勢滲流通道的發(fā)育和剩余油分布。

3）在地質(zhì)研究還難以實現(xiàn)曲流河儲層側積層準確識別的情況下，氣驅(qū)可以實現(xiàn)剩余油的有效挖潛，可以作為目前提高采收率的有效方式之一。

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［編輯］ 黃鸝