王永平 梁 爽 韓雪芳 文佳濤 王欣然

1. 中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司, 天津 300459;2. 東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 黑龍江 大慶 163318

0 前言

評(píng)價(jià)儲(chǔ)層動(dòng)用程度,明確剩余可采儲(chǔ)量分布和規(guī)模,是油氣藏挖潛調(diào)整方案編制的重要依據(jù)。影響注水開(kāi)發(fā)油藏儲(chǔ)層動(dòng)用程度的因素,除井網(wǎng)、井距、開(kāi)采方式、注采參數(shù)、儲(chǔ)層連通狀況、非均質(zhì)性外,沉積相的影響也至關(guān)重要。某油田目前進(jìn)入高含水、高采出程度、高井網(wǎng)密度的“三高”開(kāi)發(fā)期[1-4],各類油層動(dòng)用程度差異很大。目前主要采用產(chǎn)吸剖面評(píng)價(jià)動(dòng)用程度[5],而關(guān)于沉積相對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)用程度影響的研究一般停留于儲(chǔ)層物性好的動(dòng)用程度一般較高的定性認(rèn)識(shí),而對(duì)沉積相變化如何影響動(dòng)用程度以及如何用數(shù)值來(lái)表征動(dòng)用程度的研究卻較少,尚無(wú)一種有效方法能表征沉積相變和動(dòng)用程度的關(guān)系[6-12]。

1 沉積相變對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)用程度的影響

M區(qū)塊S、P為主力油層,油層埋藏深度為800～1 200 m,砂巖總厚度為58.9 m,有效厚度為16.2 m。表外儲(chǔ)層相對(duì)比較發(fā)育,平均滲透率0.021 μm2,平均孔隙度21.9%;表內(nèi)儲(chǔ)層平均滲透率0.312 μm2,平均孔隙度25.3%。地質(zhì)儲(chǔ)量采油速度和采出程度分別為0.8%和45.9%,綜合含水90.1%。以M區(qū)塊一個(gè)典型區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)各小層沉積相分布情況,將沉積相之間的分布方式分為表內(nèi)非主體—表外型(Ⅰ型)、表外—尖滅型(Ⅱ型)、大片的表內(nèi)非主體或大片的表內(nèi)主體型(Ⅲ型)三種類型,見(jiàn)圖1～4。

a)S32-1

a)S213B

a)S211-1A

利用區(qū)塊內(nèi)水井2009年以后的全部吸水剖面資料計(jì)算各小層的動(dòng)用程度,研究不同沉積相分布方式對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)用程度的影響,見(jiàn)表1。

表1 各類型小層及小層動(dòng)用情況統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics of utilization of different types of layers

由表1可得,由于表內(nèi)非主體的物性要好于表外物性,因此Ⅰ型動(dòng)用程度大于Ⅱ型動(dòng)用程度。由于小層內(nèi)存在大量物性較好的表內(nèi)主體和表內(nèi)非主體,而表外和尖滅較少,因此Ⅲ型的平均動(dòng)用程度以及各小層動(dòng)用程度相對(duì)較大。

2 相變系數(shù)引入

以上分析可知相的變化對(duì)儲(chǔ)層的動(dòng)用是存在影響的,通過(guò)調(diào)研大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)目前還沒(méi)有一種方法能有效描述沉積相變,為此以沉積相分布為研究對(duì)象,提出相變系數(shù)KAh的概念。

(1)

考慮到各種沉積相對(duì)相變系數(shù)的影響程度可能不同,為了更好地描述相變情況,用權(quán)重λ表示各種沉積相對(duì)相變系數(shù)的影響程度大小,然后計(jì)算相變系數(shù),分析相變系數(shù)與動(dòng)用程度之間的關(guān)系。

3 實(shí)例計(jì)算

確定各個(gè)沉積相對(duì)產(chǎn)油量的貢獻(xiàn),用灰色關(guān)聯(lián)法確定各個(gè)沉積相的權(quán)重[13-20],相關(guān)數(shù)據(jù)表格中只列取一部分。

3.1 確定參考數(shù)列和比較數(shù)列

本文累計(jì)產(chǎn)油量為參考數(shù)列,非主體砂厚、主體砂厚、表外砂厚、河道砂厚為比較數(shù)列，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 參考數(shù)列和比較數(shù)列數(shù)據(jù)表Tab.2 Data of reference and comparison series

3.2 初值法歸一化

由于各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)量綱不同,數(shù)量級(jí)差也懸殊,為使各原始數(shù)據(jù)消除量綱,合并數(shù)量級(jí),使其具有可比性,利用公式(2)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行初值法處理,結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 參考數(shù)列和比較數(shù)列歸一化處理結(jié)果表Tab.3 Normalization results of reference and comparative series

(2)

3.3 計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列差的絕對(duì)值

Δ0i(tj)=|X0(tj)-Xi(tj)|

(3)

利用公式(3)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 參考數(shù)列和比較數(shù)列的差序列表Tab.4 Difference series between reference and comparison series

3.4 求取關(guān)聯(lián)系數(shù)

(4)

表5 參考數(shù)列和比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)系數(shù)表Tab.5 Relation coefficients of reference and comparison series

3.5 求關(guān)聯(lián)度

計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值見(jiàn)公式(5)。

(5)

求的產(chǎn)油量與影響因素之間的關(guān)聯(lián)度按降序排列:河道有效厚度0.95>表內(nèi)主體有效厚度0.94>表內(nèi)非主體有效厚度0.75>表外有效厚度0.59。

3.6 求權(quán)重

(6)

最終求得河道、表內(nèi)主體、表內(nèi)非主體、表外各個(gè)沉積相的權(quán)重分別為0.283、0.281、0.259、0.177。

通過(guò)計(jì)算得到典型區(qū)域的各小層的動(dòng)用程度和各個(gè)沉積相相變系數(shù),結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 典型區(qū)域小層動(dòng)用程度及各個(gè)沉積相相變系數(shù)值統(tǒng)計(jì)表Tab.6 Statistics of the utilization degree of small layers and the values of KAh for each sedimentary face in typical area

表6 典型區(qū)域小層動(dòng)用程度及各個(gè)沉積相相變系數(shù)值統(tǒng)計(jì)表Tab.6 Statistics of the utilization degree of small layers and the values of KAh for each sedimentary face in typical area

層位動(dòng)用程度?KA㊣主體/(10-6 μm2·km2)?KA㊣非主體/(10-6 μm2·km2)?KA㊣表外/(10-6 μm2·km2)?KA㊣尖滅/(10-6 μm2·km2)?KAh㊣/(10-9 μm2·km2·km)S211-1A14.12%2 367.541 398.2895.62—7.83S2128.24%—2 568.52123.62—4.12S213B3.53%—385.90215.460.000.71S214A3.53%——201.650.000.09S31-12.35%——212.500.000.10S323.53%787.90651.7783.50—2.92S32-112.94%—968.44258.420.001.65S32-29.41%—0.0095.910.000.04S33-19.41%472.762 829.8036.08—5.61S342.35%—0.00164.110.000.07S35A30.59%7 708.603 327.14——23.41

圖5 動(dòng)用程度和KAh關(guān)系圖Fig.5 Relationship of utilization degree and KAh

為進(jìn)一步驗(yàn)證相變系數(shù)和動(dòng)用程度之間存在關(guān)系,選取M區(qū)塊全區(qū)作為研究對(duì)象,利用M區(qū)塊全區(qū)2009年以后的吸水資料,采用相變系數(shù)法計(jì)算相變系數(shù)對(duì)動(dòng)用程度的影響,相關(guān)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知,全區(qū)的相變系數(shù)和動(dòng)用程度有著密切聯(lián)系,隨著相變系數(shù)的增大,動(dòng)用程度不斷增大。

圖6 全區(qū)相變系數(shù)和動(dòng)用程度的關(guān)系圖Fig.6 Relationship of block KAh and utilization degree

綜上，無(wú)論是典型區(qū)域或者是M區(qū)塊全區(qū),經(jīng)相變系數(shù)法求解出的相變系數(shù)都與儲(chǔ)層的動(dòng)用程度之間存在著密切關(guān)系,隨著相變系數(shù)KAh的增大,儲(chǔ)層的動(dòng)用程度也不斷增大。通過(guò)以上兩個(gè)區(qū)域相變系數(shù)的計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)相變系數(shù)KAh可以表征儲(chǔ)層動(dòng)用程度的高低。動(dòng)用程度低的小層是首要挖潛方向,例如:Ⅲ型中的S32小層,物性好但動(dòng)用程度低,部署水平井進(jìn)行剩余油挖潛;而針對(duì)Ⅱ型中存在儲(chǔ)層尖滅的S31-1的小層,由于注采關(guān)系不完善造成的剩余油富集,實(shí)施補(bǔ)孔改善平面驅(qū)替完善注采;針對(duì)差油層動(dòng)用差和層間干擾形成的剩余油,實(shí)施壓裂挖潛;針對(duì)Ⅰ型物性較差小層S34造成的動(dòng)用差和層間干擾形成的剩余油,實(shí)施壓裂改造儲(chǔ)層挖潛。

4 結(jié)論

1)根據(jù)沉積相之間的分布方式可將沉積相劃分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,動(dòng)用程度大小順序?yàn)棰笮?Ⅰ型>Ⅱ型。

2)動(dòng)用程度的大小與區(qū)域內(nèi)的沉積相物性好壞關(guān)系有直接關(guān)系,物性好的動(dòng)用程度高。

3)沉積相的變化對(duì)動(dòng)用程度存在影響,沉積相分布情況不同儲(chǔ)層的動(dòng)用程度不同。

4)引入相變系數(shù)對(duì)儲(chǔ)層的動(dòng)用程度進(jìn)行分析,相變系數(shù)可以很好地表征儲(chǔ)層的動(dòng)用程度。