沈黎陽(yáng)，毛立華，王坤，趙磊，王明

(1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西 西安 710065；2.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南 濮陽(yáng) 457001）

中滲油藏相控剩余油分布特征研究及應(yīng)用

沈黎陽(yáng)1，毛立華2，王坤2，趙磊2，王明2

(1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西 西安 710065；2.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南 濮陽(yáng) 457001）

針對(duì)中原油田中滲高含水油藏面臨的水驅(qū)波及不均、不同微相剩余油描述困難、常規(guī)剩余油研究方法適應(yīng)性差等問(wèn)題，從微觀、層內(nèi)、平面3個(gè)方面入手，利用微觀可視化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、油藏相控?cái)?shù)值模擬等技術(shù)手段，對(duì)剩余油的賦存狀態(tài)、分布規(guī)律進(jìn)行了定量描述。研究表明，微觀上看，儲(chǔ)層的物性決定了剩余油的非均勻分布。針對(duì)構(gòu)型剩余油可采用頂部補(bǔ)孔、換向注水、薄注厚采等措施挖潛；平面剩余油可在相控指導(dǎo)下，通過(guò)側(cè)鉆、注采結(jié)構(gòu)調(diào)整等技術(shù)手段進(jìn)行效益挖潛。

中滲油藏；微觀可視化；構(gòu)型剩余油；相控剩余油；中原油田

0 引言

中原油田中滲油藏經(jīng)過(guò)30多年的注水開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入高采出、高含水階段，目前綜合含水率大于90%的地質(zhì)儲(chǔ)量占中滲油藏的64%，采出程度32.5%。其剩余地質(zhì)儲(chǔ)量約1.19×108t，具有極大的挖潛潛力。

目前，這類油藏具有3個(gè)開(kāi)發(fā)特點(diǎn)：一是油藏儲(chǔ)層平面變化快、沉積相帶差異大，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)；二是水驅(qū)波及不均，受沉積相影響動(dòng)用差異大；三是進(jìn)入高含水階段，剩余油分布零散。

剩余油分布的影響因素，主要是儲(chǔ)層非均質(zhì)性和開(kāi)采的非均勻性。具體表現(xiàn)為層間剩余油、層內(nèi)剩余油和平面剩余油3類。近幾年，通過(guò)油藏細(xì)分重組，強(qiáng)化二、三類油層的動(dòng)用，已經(jīng)較好地解決了層間剩余油動(dòng)用較差的問(wèn)題［1］。目前，針對(duì)高含水期中滲油藏挖潛重點(diǎn)，還需從層內(nèi)剩余油和平面剩余油的分布特征展開(kāi)研究［2］。

1 微觀剩余油賦存狀態(tài)分析

利用天然巖心微觀可視化實(shí)驗(yàn)及定量化分析技術(shù)，針對(duì)水驅(qū)后的鑄體薄片，采用自主編制的圖像處理軟件對(duì)鑄體圖像進(jìn)行不同顏色提取，然后按照不同顏色所占的面積比例轉(zhuǎn)換成飽和度值，進(jìn)行微觀剩余油定量化分析［3］。

不同沉積相帶儲(chǔ)層由于微觀結(jié)構(gòu)的差異，在達(dá)到相同的含水級(jí)別后（含水率98%），其剩余油飽和度和分布類型是有差別的（見(jiàn)圖1）。河道微相儲(chǔ)層鑄體圖片中剩余油（油為紅色）的面積比例為2.13%，剩余油飽和度（So）為0.132；前緣微相儲(chǔ)層中剩余油面積比例為3.11%，剩余油飽和度為0.203；遠(yuǎn)砂微相儲(chǔ)層中剩余油面積比例為4.92%，剩余油飽和度為0.312。

圖1 識(shí)別后的鑄體薄片內(nèi)油水分布情況

河道微相儲(chǔ)層內(nèi)的微觀剩余油主要以單孔型存在，前緣微相儲(chǔ)層內(nèi)的微觀剩余油主要以油膜型存在，遠(yuǎn)砂微相儲(chǔ)層內(nèi)的微觀剩余油主要以連片型存在。

2 油藏層內(nèi)剩余油分布規(guī)律

2.1 層內(nèi)韻律性對(duì)剩余油分布的影響

2.1.1 正韻律層

正韻律層內(nèi)非均質(zhì)模型整個(gè)水驅(qū)過(guò)程可以分為3個(gè)階段，分別為高中低滲合采階段（0～0.81 HCPV）、中低滲合采階段 （0.81～1.60 HCPV）和只采低滲層階段（1.60～2.84 HCPV）。從飽和度分布情況看（見(jiàn)圖2），3層同注同采時(shí)，注入流體優(yōu)先進(jìn)入高滲層，此時(shí)中滲和低滲層的開(kāi)采效果較差，當(dāng)關(guān)閉高滲層井后，中滲層才見(jiàn)較好的開(kāi)發(fā)效果，低滲層效果有所提高但不明顯，當(dāng)關(guān)閉中滲層井后，低滲層才充分見(jiàn)效。因此，層內(nèi)非均質(zhì)水驅(qū)時(shí)，存在明顯的竄流現(xiàn)象，水注進(jìn)模型后并不一定是沿著注入層滲流，而是從相鄰層竄流到中、高滲層后再向前推進(jìn)，即注入流體總是有選擇性地沿著滲流阻力小的方向移動(dòng)［4］。

2.1.2 反韻律層

反韻律層內(nèi)非均質(zhì)模型水驅(qū)過(guò)程與正韻律非常類似。盡管仍存在竄流現(xiàn)象，但是其竄流程度明顯降低，由于低滲層在底部，重力作用的影響使得水向中、高滲層竄流的阻力變大。即注入流體總是選擇性地沿著滲流阻力小的方向移動(dòng)。

圖2 注入0.35，1.09 HCPV時(shí)含水飽和度分布

因此，整體來(lái)說(shuō)，對(duì)于反韻律層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)的油藏，由于存在重力和滲透率的聯(lián)合作用，開(kāi)發(fā)效果優(yōu)于相同條件的正韻律層內(nèi)非均質(zhì)油藏。

2.1.3 復(fù)合韻律層

復(fù)合反韻律層內(nèi)非均質(zhì)水驅(qū)過(guò)程中，3層同注同采時(shí)，飽和油和水驅(qū)油過(guò)程中都存在分層飽和特征。水驅(qū)時(shí)竄流現(xiàn)象比較明顯，由于注入流體總是有選擇性地沿著滲流阻力小的方向移動(dòng)，所以注入低滲層的水向相鄰的高、中滲層竄流嚴(yán)重，復(fù)合韻律的水驅(qū)效果相較于正、反韻律模型較差。

2.2 構(gòu)型對(duì)剩余油分布的影響

2.2.1 側(cè)向拼接樣式

其構(gòu)型特點(diǎn)是單一河道砂體彼此間有一定的接觸或有較差儲(chǔ)層進(jìn)行彼此相連，砂體兩側(cè)之間存在一定的接觸面［5］。

同相橫向拼接型儲(chǔ)層，剩余油主要富集于不同構(gòu)型交界處；異相橫向拼接型儲(chǔ)層，注入水優(yōu)先進(jìn)入物性好的河道，然后向河道邊緣擴(kuò)展，導(dǎo)致剩余油富集于相對(duì)低滲的差異相帶處［6］（見(jiàn)圖3）。

2.2.2 垂向疊切樣式

其構(gòu)型特點(diǎn)是單一河道砂體彼此間在垂向上有一定的接觸。根據(jù)彼此間接觸面的大小，又可分為線狀縱向疊切、點(diǎn)狀縱向疊切和層狀無(wú)疊切3種疊切方式［7］。根據(jù)這3種疊切關(guān)系，結(jié)合注采井的射孔情況，可設(shè)計(jì)9套方案進(jìn)行剩余油分布規(guī)律研究。

剩余油主要富集于構(gòu)型內(nèi)部滲流能力較差處；縱向上疊切方式不同，導(dǎo)致垂向滲透率不同，層間動(dòng)用狀況差異大，河道邊緣剩余油富集；受接觸面影響，頂部剩余油相對(duì)富集［8］（見(jiàn)圖4，色譜柱同圖3）。

圖3 橫向拼接構(gòu)型下剩余油分布狀況

圖4 垂向疊切樣式下的剩余油分布狀況

3 油藏平面相控剩余油分布規(guī)律

3.1 單一水下分流河道微相對(duì)剩余油分布的影響

水下分流河道微相主要有“S”、“L”、“I”、“枝杈”等4種展布類型。

3.1.1 “I”型河道砂體的寬度

在實(shí)際的構(gòu)型地質(zhì)模型中選取物性相近的不同河道寬度（60，90，120，150 m）區(qū)域，部署一注一采井組。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，剩余油主要分布在河道側(cè)翼邊緣，隨河道寬度增加，剩余油分布范圍越大，分布特征越明顯。從對(duì)比數(shù)據(jù)看：河道較窄時(shí)，注采井的位置對(duì)剩余油分布影響不大；當(dāng)河道的寬度大于半個(gè)井距時(shí)，不同位置布井會(huì)影響剩余油分布。

3.1.2 “S”型河道砂體的曲率

以同一單河道為地質(zhì)模型，在油水井注采主流線與彎曲河道呈不同曲率的情況下部署一注一采井組。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，小曲率情況與“I”型單一河道砂體剩余油的分布相類似，但隨著曲率的變大，剩余油主要分布在河道拐彎的外側(cè)，隨著河道曲率增大，其分布特征越明顯。河道拐彎處剩余油分布特點(diǎn)還受注采井的位置影響。如果該處為油井，彎部的剩余油富集程度要遠(yuǎn)大于該處為水井的情況（見(jiàn)圖5，圖中1，2分別為2種布井情況，色譜柱同圖3）。

圖5 “S”型河道砂體剩余油分布狀況

3.1.3 “枝杈”型河道砂體的彎折度

在油水井注采主流線與河道各“枝杈”間不同彎折度的情況下部署一注一采井組。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在小彎折度的情況下，河道內(nèi)剩余油的分布與“I”型單一河道砂體剩余油的分布相類似，但隨著曲率的變大，剩余油分布類型出現(xiàn)明顯變化。剩余油主要集中在河道的尖滅端及河道側(cè)翼，隨著注采井組所在河道的彎折度增大，在河道分叉處也出現(xiàn)剩余油的富集（見(jiàn)圖6）。

圖6 “枝杈”型河道砂體剩余油分布情況

3.2 差異相帶對(duì)剩余油分布的影響

在不同相變程度（滲透率突變、稍微減緩、均勻變化）下，部署一注一采井組。對(duì)比發(fā)現(xiàn)：相變快的區(qū)域含水上升較快，注入水沿著相帶好的區(qū)域條帶狀推進(jìn)，水驅(qū)動(dòng)用面積相對(duì)較小，剩余油主要分布在相帶差的區(qū)域，富集程度較高；而相帶變化緩慢部位的含水上升也相對(duì)緩慢，水驅(qū)較為均勻，采出程度較高，剩余油主要分布在距主流線較遠(yuǎn)的前緣微相內(nèi)［9］。

注采方式對(duì)開(kāi)發(fā)效果影響大，低含水期，側(cè)翼注河道采油開(kāi)發(fā)效果較好；高含水期，河道注水側(cè)翼采油開(kāi)發(fā)效果較好［10-12］。

4 結(jié)論

1）儲(chǔ)層的物性決定剩余油的非均勻分布。高含水階段，滲透率低、孔隙性差的前緣、遠(yuǎn)砂微相剩余油較富集。

2）受層內(nèi)的韻律性及構(gòu)型影響，高含水期剩余油主要富集在正韻律儲(chǔ)層的頂部和儲(chǔ)層內(nèi)部滲流能力較差或構(gòu)型接觸面附近。

3）針對(duì)正韻律性剩余油可采用調(diào)驅(qū)、調(diào)剖挖潛；針對(duì)構(gòu)型剩余油可采用頂部補(bǔ)孔、換向注水、薄注厚采等措施挖潛。

4）高含水期，平面剩余油挖潛方向主要是河道的側(cè)翼及河道末端。在相控指導(dǎo)下，通過(guò)側(cè)鉆、注采結(jié)構(gòu)調(diào)整等技術(shù)手段進(jìn)行效益挖潛。

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（編輯 王淑玉）

Distribution of remaining oil controlled by facies in medium permeability reservoir and application

SHEN Liyang1,MAO Lihua2,WANG Kun2,ZHAO Lei2,WANG Ming2
(1.College of Petroleum Engineering,Xi′an Shiyou University,Xi′an 710065,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)

Non-uniform water flooding,difficulty of remaining oil description in different microfacies and the poor adaptability of the conventional remaining oil research method are the three big problems in medium permeability reservoir in high water cut period, Zhongyuan Oilfield.In order to solve these problems,microscopic visualization lab test,reservoir facies controlling numerical simulation are used to reveal the micro-description and macro-description in the reservoir.The results prove that the non-uniform distribution of remaining oil is mainly influenced by the physical properties of reservoir.The architecture remaining oil can be recovered by measures of perforation addition at the top,reversing the direction of water injection,thin-layer injection with thicklayer production.The remaining oil on the plane can be benefitly tapping by the technical means of sidetrack drilling,adjusting the injection-production structure and so on.

medium permeability reservoir;microscopic visualization;architecture remaining oil;facies controlling remaining oil; Zhongyuan Oilfield

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”（2011ZX05006）

TE32+1

：A

10.6056/dkyqt201701007

2016-07-16；改回日期：2016-11-27。

沈黎陽(yáng)，男，1992年生，在讀碩士研究生，主要從事地質(zhì)導(dǎo)向和鉆井信息化研究。E-mail：slymitec@live.com。

沈黎陽(yáng)，毛立華，王坤，等.中滲油藏相控剩余油分布特征研究及應(yīng)用［J］.斷塊油氣田，2017，24（1）：31-34.

SHEN Liyang，MAO Lihua，WANG Kun，et al.Distribution of remaining oil controlled by facies in medium permeability reservoir and application［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（1）：31-34.