李偉男
(中國石油大港油田公司,天津300280)
儲層非均質(zhì)性是反應(yīng)儲層在形成過程中受沉積環(huán)境、成巖作用及構(gòu)造作用的影響,在空間分布及內(nèi)部等各種屬性上都存在不均勻的變化,這種變化成為儲層的非均質(zhì)性[1],是影響地下油、氣、水運動及油氣采收率的重要因素,對注水開發(fā)油田起著至關(guān)重要的影響。
A油田位于非洲西部撒哈拉沙漠南緣Termit盆地,面積約35km2,主要含油層系為E1油組,分為E1、E2、E3、E4和E5共計5個小層,E1-1-E5-2共10個砂層組。主要發(fā)育了三角洲前緣的水下分流河道、河口壩及席狀砂沉積,儲層巖性為石英砂巖和巖屑砂巖,平均孔隙度約為20.1%,滲透率550md,為中孔中滲儲層。油田已開發(fā)10年,總井?dāng)?shù)25口,油井19口,水井6口。
通常儲層非均質(zhì)性分為宏觀和微觀兩類,儲層的宏觀非均質(zhì)性包括層內(nèi)、層間及平面非均質(zhì)性。
層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個單砂層規(guī)模內(nèi)部垂向上儲層特征變化。主要研究內(nèi)容是沉積作用和非均質(zhì)響應(yīng)的關(guān)系,包括了層內(nèi)滲透率在垂向上的差異程度、最高滲透率段所處的位置、層內(nèi)粒度韻律、滲透率韻律和滲透率的非均質(zhì)程度以及層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布等[2]。研究層內(nèi)非均質(zhì)性需要巖心化驗分析資料、測井資料、沉積微相特征等研究資料綜合分析來實現(xiàn)。層內(nèi)非均質(zhì)性主要受粒序韻律(正韻律及反韻律)、沉積構(gòu)造(層理及層內(nèi)構(gòu)造)及滲透率非均質(zhì)程度等方面的影響。
通過取心井A-1井巖心滲透率統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),對該井E油組層內(nèi)非均質(zhì)性進(jìn)行統(tǒng)計評價。由級差、變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)三項參數(shù)計算評價單層內(nèi)滲透率分布非均質(zhì)性。
滲透率變異系數(shù):采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法,對用于度量統(tǒng)計的若干數(shù)值相對于其平均值的分散度。反映了樣品偏離整體平均值的程度,當(dāng)數(shù)值越小,則說明樣品值分布越均勻,反之,則說明非均質(zhì)性越強。
滲透率突進(jìn)系數(shù):計算A油田該砂層中最大滲透率與平均滲透率的比值,反映滲透率變化幅度的參數(shù)。當(dāng)滲透率絕對值的差異程度的數(shù)值越大,儲層非均質(zhì)性越強。當(dāng)儲層越均質(zhì)時,則數(shù)值越接近于1。
滲透率級差:計算A油田該砂層中滲透率最大值與最小值的比值,反映滲透率最大和最小之間的差異程度,當(dāng)數(shù)值越大,則儲層非均質(zhì)性越強;當(dāng)儲層越均質(zhì)時,則數(shù)值越接近于1。
公式中:Kv為滲透率變異系數(shù),Ki為各層滲透率值,為各層滲透率平均值,n為統(tǒng)計樣品數(shù),Jk為滲透率級差,Kmax為層內(nèi)最大滲透率值,Kmin為層內(nèi)最小滲透率值,Tk為滲透率突進(jìn)系數(shù)。通過計算A油田E1油組層內(nèi)滲透率非均質(zhì),見表1。
由表1可以看出,A油田E1油組層內(nèi)非均質(zhì)性總體為中等-強,E1-1及E1-5以強非均質(zhì)性為主,E1-2和E1-3非均質(zhì)中等為主,儲層相對較好,水驅(qū)油波及面積大,采出程度高。
表1 A油田E1油組層內(nèi)滲透率非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計表
層間非均質(zhì)性為縱向上多個油層間的差異性,主要以層間滲透率的變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差來表征層間分異程度,是油田中宏觀的、層次最低的非均質(zhì)性。它是對一個油藏或者一套砂、泥巖間的含油層系的總體研究。在油田注水開發(fā)過程中,層間干擾和水驅(qū)差異受層間非均質(zhì)性影響較大。其中主要包括層間差異、層間隔層和裂縫的影響。層間差異主要體現(xiàn)在沉積旋回、分層系數(shù)及各層間滲透率的非均質(zhì)性程度等。層間隔層的泥頁巖、粉砂巖和膏巖等同樣影響了層間非均質(zhì)性。由表2可以看出,A油田E1油組層間非均質(zhì)性總體為中等-強。
平面非均質(zhì)性是指一個儲層砂體的幾何形態(tài)、大小尺寸、連續(xù)性、展布特征和砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的空間分布所引起的非均質(zhì)性,其中砂體的幾何形態(tài)及規(guī)模分布是描述儲層平面非均質(zhì)性的重要參數(shù)。平面非均質(zhì)性是造成注水不均勻推進(jìn)的主要原因,它對于井網(wǎng)布置及剩余油的平面分布有很大影響。A油田E1油組主要發(fā)育三角洲前緣水下分流河道沉積為主,相帶窄,砂體規(guī)模相對較小。從A-2-A-9部分井油層聯(lián)通圖(圖1)中可以看出,各層儲層厚度、形態(tài)變化均較大,順物源方向儲層逐漸變薄。綜合分析表現(xiàn)較強的平面非均質(zhì)性。
圖1 A-2-A-9部分井油層聯(lián)通圖
(1)通過巖心化驗分析資料統(tǒng)計分析滲透率變異系數(shù)、滲透率級差及滲透率突進(jìn)系數(shù),綜合來看A油田E1油組總體為中等-強非均質(zhì)性儲層。(2)由于A油田儲層層間較強的非均質(zhì)性的影響,油田開發(fā)過程中為提高采收率,可對該區(qū)塊采用分層采油技術(shù)進(jìn)行開采,從而將富集在儲層滲透率級差大的單砂層內(nèi)的剩余油開采出來。(3)油田后期注水開發(fā)過程中,應(yīng)該充分考慮非均質(zhì)性的影響,選擇非均質(zhì)性影響較小的水驅(qū)優(yōu)勢儲層布局注水井。
表2 A油田E1油組層間滲透率非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計表