陳寧寧

(中國(guó)石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營(yíng) 257000)

1 埕東東區(qū)概況

埕東油田1974年投入開發(fā),整個(gè)油田被一條二級(jí)正斷層分為東西2個(gè)區(qū),其中埕東東區(qū)館上段是埕東油田的主力開發(fā)區(qū)塊。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖心描述、沉積結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征將研究區(qū)館上段23～34層沉積相類型定為辮狀河亞相。主力層河心砂壩和辮狀河道發(fā)育,呈長(zhǎng)條形或連片分布;非主力層河心砂壩和辮狀河道不發(fā)育,大都呈短長(zhǎng)條形或不規(guī)則透鏡狀。

埕東東區(qū)主要有自然電位、2.5 m梯度電阻率、側(cè)向電阻率、井徑、感應(yīng)、聲波時(shí)差等測(cè)井資料。通對(duì)對(duì)水淹層測(cè)井響應(yīng)特征分析發(fā)現(xiàn)埕東東區(qū)館上段油藏水淹后測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)變化表現(xiàn)為自然電位曲線基線偏移、聲波時(shí)差比油層的增大、自然伽馬曲線漸趨光滑、電阻率值明顯下降等等。

目前埕東東區(qū)已全面進(jìn)入三高開發(fā)階段,層間矛盾突出、注采井網(wǎng)不完善、近幾年產(chǎn)量明顯下降。如何認(rèn)識(shí)并開采剩余油已成為特高含水后期油藏一個(gè)十分重要而又亟待解決的問題。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料和礦場(chǎng)挖潛資料證明,埕東油田特高含水后期仍存在剩余油富集區(qū),要實(shí)現(xiàn)開發(fā)后期的有效挖潛,定量判別水淹層尤為重要,測(cè)井資料提供了認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)水淹層的豐富信息[1-4],用數(shù)學(xué)理論定量解釋水淹層[5-6]可起到好的效果。

2 熵權(quán)法判別水淹層應(yīng)用

熵權(quán)法是一種多對(duì)象、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)方法,依據(jù)客觀資料,避免單參數(shù)間表征結(jié)果不一致的情況,同時(shí)在很大程度上避免主觀因素的影響[7-8]。利用熵權(quán)法去同留異的特點(diǎn),發(fā)揮算法優(yōu)勢(shì),建立能夠定量表征埕東東區(qū)水淹特征的參數(shù),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的水淹狀況定量刻畫,從而指導(dǎo)剩余油的挖潛工作。

基于埕東東區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)和開發(fā)狀況,采用基于熵權(quán)的水淹層定量判別方法(圖1),根據(jù)水淹級(jí)別不同某些特征參數(shù)不同的特點(diǎn),提取水淹層的相關(guān)測(cè)井參數(shù),依據(jù)不同水淹級(jí)別特征參數(shù)的變化規(guī)律來確定水淹程度。結(jié)合沉積微相、儲(chǔ)層物性等影響油層水淹狀況的其他因素,在測(cè)井處理和解釋成果的基礎(chǔ)上,用熵權(quán)法定量判別埕東東區(qū)水淹層,建立水淹模式。

水淹層控制因素分析發(fā)現(xiàn)孔隙度、滲透率、含油飽和度、電阻率以及沉積微相對(duì)埕東東區(qū)水淹層有影響,選擇這5個(gè)參數(shù)作為埕東東區(qū)水淹層定量評(píng)價(jià)參數(shù),將不同量綱、不同數(shù)量級(jí)的指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,歸一化到(0～1),0代表水淹最弱,1代表水淹最強(qiáng)。利用隸屬函數(shù)求取參數(shù)決策因子的大小,得到模糊評(píng)判矩陣。

(1)

圖1 水淹層定量判別流程

為確定埕東東區(qū)水淹層定量評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重,首先要在參數(shù)歸一化的基礎(chǔ)上,通過以下公式計(jì)算出各評(píng)價(jià)參數(shù)的熵值,其結(jié)果作為每個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值。

(2)

(3)

(4)

通過計(jì)算,埕東東區(qū)水淹層判別指數(shù)權(quán)重向量W為

Wi=(w微相指數(shù),w電阻率,w孔隙度,w滲透率,w含油飽和度)=

(0.029 656,0.193 92,0.196 199,0.204 483,0.195 743).

(5)

將埕東東區(qū)水淹指數(shù)定義為一個(gè)多元一次方程,確定水淹指數(shù)計(jì)算公式Ifw=WBT,建立水淹指數(shù)數(shù)據(jù)庫(表1)。比對(duì)水淹指數(shù)與試油資料,根據(jù)多元統(tǒng)計(jì)方法將埕東水淹層分為4個(gè)等級(jí):當(dāng)水淹指數(shù)≤0.35時(shí),判斷為弱水淹;當(dāng)0.35<水淹指數(shù)≤0.6時(shí),判斷為中等水淹;當(dāng)0.6<水淹指數(shù)≤0.75時(shí),判斷為較強(qiáng)水淹;當(dāng)0.75>水淹指數(shù)時(shí),判斷為強(qiáng)水淹。

表1 水淹指數(shù)與試油資料判別水淹層對(duì)比

分別以取心井和新井為例,建立水淹剖面圖(圖2、3)。由圖可知垂向上水淹程度的變化與這一層沉積韻律基本一致;層內(nèi)水淹指數(shù)變化導(dǎo)致水驅(qū)油不均勻。

從水淹剖面圖看出,埕東東區(qū)主要存在3種水淹模式:

(1)均質(zhì)韻律油層水淹模式。埕東東區(qū)油田均質(zhì)韻律油層水淹模式表現(xiàn)為物性相對(duì)均勻,上部水淹指數(shù)略小于下部水淹指數(shù)。在重力作用下,注入水呈均勻或者略偏下的水線模式來推進(jìn),相對(duì)而言,油層下部水淹厚度較大,水淹程度較高。油層頂部有剩余油富集。

(2)正韻律油層水淹模式。埕東東區(qū)正韻律油層水淹模式表現(xiàn)為儲(chǔ)層底部物性較好,孔隙度大,滲透率高,向上物性變差,滲透率變小,且上部水淹指數(shù)小于下部水淹指數(shù)。在重力作用下,注入水會(huì)沿著地層底部高滲透層段突進(jìn),導(dǎo)致正韻律油層的底部水淹嚴(yán)重,所以油層中上部?jī)?chǔ)量動(dòng)用狀況很差,剩余油富集。

圖2 埕7-檢9井水淹剖面圖

(3)復(fù)合正韻律油層水淹模式。埕東東區(qū)復(fù)合正韻律油層水淹模式表現(xiàn)為多個(gè)正韻律油層的組合。每個(gè)正韻律層段內(nèi)上部水淹指數(shù)小于下部水淹指數(shù),這是由于物性或巖性夾層的存在所造成的多段式水洗。各正韻律層段底部水淹程度較高,油層頂部有剩余油富集。

圖3 埕8-斜更7井水淹剖面圖

3 結(jié) 論

(1)熵權(quán)法定量解釋水淹層的客觀條件容易滿足,只要選準(zhǔn)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),即可定量判別該區(qū)塊水淹層的水淹級(jí)別。

(2)水淹層判斷中依賴測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),這是目前油田測(cè)井信息分析地下水淹情況的一個(gè)方向,根據(jù)實(shí)際采油情況,加入其他特征綜合分析更能提高判斷率。