張林琬，張斌，賈涵，朱曉宇，程蘭嘉

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430100)

?

齊40塊稠油熱采汽驅(qū)優(yōu)勢通道評價參數(shù)及權(quán)重分析

張林琬，張斌，賈涵，朱曉宇，程蘭嘉

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430100)

通過多項地質(zhì)參數(shù)與開發(fā)效果的對比分析，選取滲透率、沉積微相、變異系數(shù)、砂層厚度和夾層頻率作為汽驅(qū)優(yōu)勢通道的評價參數(shù)。以開發(fā)動態(tài)資料分析為基礎(chǔ)，提取汽驅(qū)優(yōu)勢通道砂層的樣本參數(shù)，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法計算各參數(shù)權(quán)重。評價參數(shù)及其權(quán)重的確定為汽驅(qū)優(yōu)勢通道的識別、評價，進而制定稠油蒸汽驅(qū)開發(fā)方案奠定了基礎(chǔ)。

稠油油藏；蒸汽驅(qū)；優(yōu)勢通道；評價參數(shù)；灰色關(guān)聯(lián)度分析

1　地質(zhì)概況

1.1構(gòu)造特征

遼河油田齊40塊蓮花油層是在斜坡背景上受古地形控制、繼承性發(fā)育起來的單斜構(gòu)造，構(gòu)造面積8.5km2。斷塊內(nèi)地層總體上由北西向南東傾沒。研究區(qū)內(nèi)共發(fā)育4條斷層：控制北部邊界的齊40-10-16～14-20斷層，斷距大、發(fā)育時間長；斷塊內(nèi)斷層有北東走向、南東傾向的齊40-8-22斷層，北東向斷距大，向西南方向逐漸變??；東走向、東南傾向的齊40-16-291～15-29斷層，西部斷距大，向東逐漸變?。槐睎|走向、西南傾向的齊40-13-22斷層，傾斷距為30～60m，斷層延伸長度為1.8km。

1.2油層特征

開發(fā)目的層為古近系沙河街組蓮花油層，分蓮Ⅰ(27個井組)、蓮Ⅱ(38個井組)兩個油層組，為中高孔、中高滲普通稠油油藏。研究區(qū)塊含油面積1.41km2，石油地質(zhì)儲量1333×104t，儲層物性屬高孔、高滲。油層為褐色含油砂巖與淺灰～灰綠色泥巖組合，巖性分布較分散，粒度變化范圍大。含油砂巖主要有中～粗砂巖、不等粒砂巖、含礫不等粒砂巖等。

1.3開發(fā)現(xiàn)狀

齊40區(qū)塊是遼河油田中深層普通稠油油藏，65個井組于2006年12月轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?qū)，轉(zhuǎn)驅(qū)后取得較好效果。截至2013年5月，注汽井總開井126口，日產(chǎn)油1646t，綜合含水率86.4%，平均單井日產(chǎn)油2.7t，瞬時油汽比0.14，瞬時采注比1.02，累計產(chǎn)油383.1×104t，累計注汽3209.9×104t，汽驅(qū)階段油汽比0.12，汽驅(qū)階段采注比0.94，汽驅(qū)階段采出程度10.1%，總采出程度41.8%。目前65個井組整體進入蒸汽突破階段，但受儲層非均質(zhì)性、沉積微相、地層傾角等因素的影響，使得剩余油挖潛目標區(qū)日益復(fù)雜，產(chǎn)量呈下降趨勢。

2　優(yōu)勢通道的評價參數(shù)選擇

汽驅(qū)優(yōu)勢通道的形成受砂體沉積特征、儲層物性、儲層非均質(zhì)性及構(gòu)造特征等地質(zhì)條件的影響。通過分層汽驅(qū)開發(fā)動態(tài)資料和地質(zhì)參數(shù)的對比與統(tǒng)計分析，確定滲透率、沉積微相、砂層厚度、變異系數(shù)、夾層頻率為汽驅(qū)優(yōu)勢通道評價的地質(zhì)參數(shù)。參數(shù)過多會導(dǎo)致部分評價因素重復(fù)考慮，過少則難以體現(xiàn)控制汽驅(qū)優(yōu)勢通道的主要因素。

2.1儲層物性

儲層物性是影響汽驅(qū)優(yōu)勢通道形成的重要因素。儲層物性越好，越有利于優(yōu)勢通道形成，同時汽驅(qū)效果也越好。儲層物性參數(shù)中，滲透率與稠油開發(fā)效果具有較好的相關(guān)性，平面上滲透率大于2000mD的區(qū)域開發(fā)效果較好(圖1)。

圖1　齊40塊蓮Ⅱ油層組滲透率與汽驅(qū)效果對比圖

圖2　齊40塊38個井組有效厚度與油汽比關(guān)系曲線

2.2儲層沉積微相

不同沉積微相及其組合對稠油熱采的開發(fā)效果尤其是對薄互層的影響主要表現(xiàn)在3個方面：影響儲量動用程度；影響斷塊地層壓降速度；影響油氣井注汽質(zhì)量，造成熱損失大、出砂及污染等問題。研究區(qū)屬于扇三角洲前緣的主體部位，水下分流河道廣泛發(fā)育，部署在河道微相上的注采井組，蒸汽沿主流線物性較好的方向優(yōu)先突進，開發(fā)效果較好。

2.3砂層厚度

砂層厚度直接影響汽驅(qū)開發(fā)效果，區(qū)塊內(nèi)汽驅(qū)井組隨有效厚度的增加，開發(fā)效果逐漸變好。開發(fā)效果好的井組有效厚度與油汽比關(guān)系呈現(xiàn)為較好的拋物線狀，井組砂層有效厚度在20～35m之間時，其油汽比隨著有效厚度的增加而增加(圖2)。

2.4儲層非均質(zhì)性

儲層非均質(zhì)特征表現(xiàn)為儲層巖性、物性、電性、含油性的空間變化及分布差異，對蒸汽驅(qū)開發(fā)效果影響很大。

層內(nèi)儲層變化主要影響層內(nèi)波及系數(shù)及洗油效率，導(dǎo)致正韻律下部、反韻律上部汽驅(qū)動用程度高。從主要微相內(nèi)的夾層特征來看，支流間灣夾層最厚，河道邊緣次之，河道夾層厚度最薄。從開發(fā)效果與夾層頻率對比來看，夾層頻率高的區(qū)域開發(fā)效果較差(圖3)。

圖3　齊40塊蓮Ⅱ油層組夾層頻率與汽驅(qū)效果對比圖

平面非均質(zhì)性參數(shù)主要有變異系數(shù)、突進系數(shù)、連通系數(shù)、砂體配位數(shù)等，變異系數(shù)與砂體沉積微相具有較好的對應(yīng)關(guān)系，扇三角洲前緣的水下分流河道主體部位變異系數(shù)值較小，為蒸汽的平面優(yōu)先突進方向。

層間非均質(zhì)性是由于多期水下分流河道的頻繁擺動，使不同微相在縱向上交錯疊加造成的。研究表明：層間滲透率差異越大，越容易形成汽驅(qū)優(yōu)勢通道。一般高滲層動用好，低滲層動用差[1]。

3　汽驅(qū)優(yōu)勢通道評價參數(shù)的權(quán)重確定

各參數(shù)的權(quán)重系數(shù)是指在一個領(lǐng)域中，對目標值起權(quán)衡作用的數(shù)值。目前廣泛應(yīng)用的參數(shù)權(quán)重確定方法有專家咨詢權(quán)數(shù)法、因子分析權(quán)數(shù)法、獨立性權(quán)數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法等[2～5]。。其中，灰色關(guān)聯(lián)度分析法通過對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一測度和歸一化處理，消除了不同指標量綱的影響，能定量反映不同評價單元的優(yōu)劣程度。由于稠油汽驅(qū)優(yōu)勢通道尚未有系統(tǒng)的地質(zhì)研究，難以通過專家打分判斷參數(shù)權(quán)重，因此筆者選取灰色關(guān)聯(lián)度法作為判斷參數(shù)權(quán)重的方法。通過灰色關(guān)聯(lián)分析來尋求系統(tǒng)中各因素的主要關(guān)系，找出影響各項評價指標的重要因素，從而掌握事物的主要特征，根據(jù)各項參數(shù)的相關(guān)系數(shù)對參數(shù)賦以不同的“權(quán)重”，以體現(xiàn)各參數(shù)的重要程度。

3.1樣本數(shù)據(jù)獲取

根據(jù)前期開發(fā)動態(tài)資料，在形成優(yōu)勢通道后，吸汽、產(chǎn)液、井溫剖面均出現(xiàn)異常顯示。其中吸汽剖面中優(yōu)勢通道所在砂層出現(xiàn)吸汽比例大，注汽井吸汽剖面差異大，縱向上單層突進嚴重的現(xiàn)象。在產(chǎn)液剖面中，產(chǎn)液曲線變化差異大，產(chǎn)液剖面縱向上差別明顯，產(chǎn)液程度變化異常。井溫剖面中優(yōu)勢通道部位的井溫高。依據(jù)上述特征，選擇有優(yōu)勢通道顯示的砂層提取砂巖參數(shù)，統(tǒng)計目標層內(nèi)單砂體的主要地質(zhì)參數(shù)，結(jié)果見表1。

3.2原始數(shù)據(jù)處理

對樣本參數(shù)中的描述性參數(shù)采用賦值編碼的方式加以量化處理。為保證各項評價參數(shù)具有可比性，對原始數(shù)據(jù)無量綱化和歸一化。在儲層綜合定量評價過程中，一般采用極大值標準化對儲層參數(shù)進行標準化處理，以單項參數(shù)除以同類參數(shù)極大值，使評價參數(shù)在0～1之間變化。對于值愈大愈好的參數(shù)，直接除以最大值；對值愈小愈好的參數(shù)，用極大值與參數(shù)差除以最大值，使各項參數(shù)間具有可比性。

表1　齊40塊汽驅(qū)優(yōu)勢通道樣本砂層參數(shù)統(tǒng)計表(部分)

3.3確定權(quán)重系數(shù)

汽驅(qū)開發(fā)效果分析表明，在影響汽驅(qū)優(yōu)勢通道的各項地質(zhì)因素中，滲透率在很大程度上反映了儲層的動用程度，高滲層動用好，低滲層動用差，可認為是最為重要的評價參數(shù)。因此，將滲透率定為主要參數(shù)，其他則為次要參數(shù)。通過將滲透率與其他各指標進行比較，計算其他各指標與目標之間的關(guān)聯(lián)度，而后對各指標的關(guān)聯(lián)度作歸一化處理即獲得權(quán)重值。由此獲得的權(quán)重值可以確定指標對目標的影響程度，具有較強的客觀性。

將樣本砂層各參數(shù)統(tǒng)計值輸入計算機內(nèi)，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法計算出各參數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)，進而可得到各參數(shù)的權(quán)重系數(shù)。分析各次要指標對滲透率的關(guān)聯(lián)序和權(quán)重系數(shù)可知，汽驅(qū)優(yōu)勢通道評價指標以滲透率最為重要，其權(quán)重系數(shù)近乎其他指標的2倍。其余4個參數(shù)的重要性相差不大，其中砂層厚度、變異系數(shù)的權(quán)重系數(shù)略大于沉積微相、夾層頻率的權(quán)重系數(shù)(表2)?？偨Y(jié)油田開發(fā)過程中汽驅(qū)優(yōu)勢通道的地質(zhì)影響因素，說明所選各指標及其權(quán)重系數(shù)與實際情況符合較好，能夠很好地反映汽驅(qū)優(yōu)勢通道的發(fā)育特征。

表2　灰色關(guān)聯(lián)分析相關(guān)數(shù)據(jù)表

4　結(jié)論

通過多項地質(zhì)參數(shù)與開發(fā)效果的對比分析，選取了滲透率、沉積微相、變異系數(shù)、砂層厚度和夾層頻率作為汽驅(qū)優(yōu)勢通道的評價參數(shù)。以開發(fā)動態(tài)資料為基礎(chǔ)識別汽驅(qū)優(yōu)勢通道，提取砂層參數(shù)并應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法計算各評價參數(shù)的權(quán)重。評價參數(shù)及其權(quán)重的確定可為稠油區(qū)塊汽驅(qū)優(yōu)勢通道的預(yù)測和評價提供重要的基礎(chǔ)資料，進而服務(wù)于稠油蒸汽驅(qū)開發(fā)方案的制定。

[1]李艷玲.稠油熱采蒸汽驅(qū)地質(zhì)影響因素研究 [J].特種油氣藏，2009，16(5)：58～63.

[2]劉自遠，劉成福.綜合評價中指標權(quán)系數(shù)確定方法探討[J].研究與方法，2006，13(2)：45～48.

[3]張立國, 張吉光. 灰色關(guān)聯(lián)分析在圈閉評價中的應(yīng)用[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā), 1995,14(4):12～19.

[4]許云書. 利用灰色關(guān)聯(lián)分析判別儲層含油氣性的思考[J]. 統(tǒng)計與信息論壇, 2004, 19(2):56～58.

[5]李治平, 趙必榮. 油田注水開發(fā)效果評價的灰色關(guān)聯(lián)分析法[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā), 1990, 9(3):44～51.

[編輯]黃鸝

2016-04-25

張林琬(1994-)， 女 ，現(xiàn)從事資源勘查工程專業(yè)的學(xué)習(xí)和研究， 461185427@qq.com。

TE357.4

A

1673-1409(2016)26-0053-04

[引著格式]張林琬，張斌，賈涵，等.齊40塊稠油熱采汽驅(qū)優(yōu)勢通道評價參數(shù)及權(quán)重分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2016,13(26):53～56.