劉玲 云電江 周冕 劉杰 舒幸寧 強少雄 賀震

1. 延長油田股份有限公司勘探開發(fā)技術(shù)研究中心 陜西 延安 716000 2. 延長油田股份有限公司靖邊采油廠 陜西 榆林 718500

靖邊油田青陽岔區(qū)位于陜西省榆林市靖邊縣境內(nèi)，其構(gòu)造位置屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，研究區(qū)主力生產(chǎn)層位為長2、長4+5和長6油藏。長6油藏屬于三角洲平原沉積亞相，儲層巖性以長石砂巖為主，平均埋深1350，孔滲條件較好。但是研究區(qū)長6油藏在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)物性、電性差不多的油井在求產(chǎn)過程中各油井產(chǎn)量差別較大，含水率也參差不齊，為有效指導(dǎo)生產(chǎn)，亟需對該區(qū)長6儲層完鉆的生產(chǎn)井進行產(chǎn)能評價，以節(jié)約投資，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

油藏的儲層評價在生產(chǎn)中主要針對儲層流體的性質(zhì)和儲層的產(chǎn)量兩方面進行評價。長期以來我們首先關(guān)注的是儲層的含油性，因此含油飽和度的大小常常被認(rèn)為是判別油氣層的主要尺度，甚至是唯一尺度。事實上任何油藏的含油飽和度都達(dá)不到100%，但是在油藏的生產(chǎn)過程中，部分儲層的產(chǎn)量卻能達(dá)到含水率為零。因此我們在對儲層進行生產(chǎn)能力評價的時候不能只參考含油飽和度這一個靜態(tài)參數(shù)，還要考慮儲層的孔滲參數(shù)和滲流的動態(tài)規(guī)律。因此我們評價油氣層必須建立在油藏物理學(xué)的基礎(chǔ)上，把測井學(xué)、油藏物理學(xué)和滲流力學(xué)結(jié)合起來，實現(xiàn)對油氣層的評價即產(chǎn)能評價。

1 流體滲流特征

通常情況下，地層產(chǎn)出流體的動態(tài)規(guī)律，主要服從于多項流體在多孔介質(zhì)微觀孔隙中的分布及滲流特性[1，2]。根據(jù)這一規(guī)律，地層所產(chǎn)流體的性質(zhì)主要取決于油水在孔隙中的流動能力，即遵從達(dá)西定律[2，3]。

對于水平狀儲層，油水各相分流量可表示為：

式中：QO、Qw—分別表示油水的分流量，m3；

KO、Kw—分別表示油水的有效滲透率，um2；

μO、μw—分別為油水的黏度，mPa.s

A—為滲流截面面積，cm2

由上述公式可見含油性好的儲層在生產(chǎn)過程中含水率的多少由油水兩相各自的有效滲透率決定。為了更好的了解青陽岔區(qū)塊長6儲層油水兩相流體的流動過程和相對流動能力，根據(jù)前人研究成果往往采用相對滲透率來進行評價。即：

式中Krw、Kro—分別表示水和油的相對滲透率。

對于油水共滲體系，地層的產(chǎn)水率Fw可以由上式進一步推導(dǎo)為：

對于青陽岔區(qū)塊長6儲層油水共滲體系，根據(jù)它們各自的滲透率變化，則可以建立評價油水層的概念模型。

（1）當(dāng)儲層中水的Krw趨于0，而油的Kro趨于1，這時地層內(nèi)部孔隙流體的物理狀態(tài)為：水以束縛水形式分布于儲層中不易流動[4-6]，油則主要分布在結(jié)構(gòu)較好的孔道或孔道內(nèi)流動阻力較小的部位，形成只有油流動而水不能流動的狀態(tài)[4-6]。根據(jù)上式，則Qw趨于0，F(xiàn)w趨于0，表明儲層只產(chǎn)油，不產(chǎn)水，屬于油層。

（2）若儲層中油的Kro趨于0，而水的Krw趨于，這時地層的儲集空間或者被水完全充滿（不含油），或者只有處于孤立狀態(tài)的殘余油，形成只有水能夠流動的物理狀態(tài)[4]。根據(jù)上式，則Qo趨于0，F(xiàn)w=1，表明儲層只產(chǎn)水，不產(chǎn)油，屬于水層。

（3）若0＜（Kro，Krw）＜1，或0＜（Kro，Krw）＜K，即Sw＞Swb，Swm＞0，同理可導(dǎo)出Qw＞0，Qo＞0，也即Fw＞0，F(xiàn)o＞0，顯然屬于油水同層的情況。

2 生產(chǎn)能力評價模式

根據(jù)以上原理，可建立兩種評價模式：一是分析產(chǎn)層Sw與Swi關(guān)系的可動水分析法；二是通過計算儲層的產(chǎn)水率定量平均儲層的生產(chǎn)能力。

2.1 可動水分析法

我國著名測井專家曾文沖提出應(yīng)用可動水分析法與相對滲透率分析法來評價油水層的解釋理論和方法[7]。跟據(jù)曾文沖的研究成果對于青陽岔區(qū)長6儲層油水共滲體系，可建立以下概念模型：

（1）油層：當(dāng)儲層中Sw=Swb，Swm=0，無可動水時，則Krw=0，Kro→1，儲層只產(chǎn)油，不出水。

（2）油水同層：當(dāng)儲層中Sw＞Swb，Swm＞0，有可動水時，則0＜Krw＜1，0＜Kro＜1，地層既產(chǎn)油，又產(chǎn)水。

（3）水層：當(dāng)儲層中Sw＞＞Swb，Swm→1，So≈Sor，即地層中不含油或只含殘余油而無有可動油時，則Krw→1，Kro→0，地層不產(chǎn)油，只產(chǎn)水。

可動水分析法的關(guān)鍵是求取有關(guān)含水飽和度參數(shù)：地層含水飽和度Sw，束縛水飽和度Swb，可動水飽和度Swm；含油飽和度So，殘余油飽和度Sor，可動油飽和度Som。

含水飽和度：主要采用阿爾奇公式及印度尼西亞公式。

含油飽和度：So=1-Sw。

殘余油飽和度：Sor=1-Sxo

可動油飽和度：Som=Sxo-Sw

可動水飽和度：Swm=Sw-Swb

在評價油氣層生產(chǎn)能力時，可動油飽和度Smo是一個十分重要的參數(shù)[8]。一般認(rèn)為沖洗帶內(nèi)的油是不可動的殘余油，因此沖洗帶內(nèi)的含水飽和度Sxo與原狀地層含水飽和度Sw的差值，為可動油飽和度Som[8]。

束縛水飽和度：本次研究通過青陽岔區(qū)密閉取心資料的水驅(qū)油實驗所得束縛水飽和度與測井解釋有效孔隙度、泥質(zhì)含量分別建立回歸關(guān)系，通過公式可用于解釋其他井的束縛水飽和度。

利用以上解釋方法，對研究區(qū)198口井進行了解釋，綜合解釋了儲層含水飽和度、束縛水飽和度、可動水飽和度、殘余油飽和度、可動油飽和度，并根據(jù)流體識別標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對產(chǎn)層性質(zhì)進行了解釋，圖1。

圖1 靖邊油田青陽岔區(qū)X井長6儲層可動水法解釋產(chǎn)層性質(zhì)成果圖

通過與測試資料井的對比，本次解釋結(jié)論與測試結(jié)論吻合率為92%。在92口井126個測試層中，10個測試層不吻合。

2.2 相滲法產(chǎn)水率計算

利用測井資料直接計算油水相對滲透率與產(chǎn)水率，目的在于實現(xiàn)對地層不同性質(zhì)產(chǎn)液由定性描述進入定量描述[1]。其解釋過程為：通過測井信息的還原求解出反映儲層油水相對滲透能力的相對滲透率（Krw和Kro），并進一步求出產(chǎn)層的產(chǎn)水率，最終以產(chǎn)水率這一動態(tài)參數(shù)實現(xiàn)對地層產(chǎn)液性質(zhì)、層間與層內(nèi)油水分布的定量描述。因此這一方法的關(guān)鍵是如何利用測井資料直接求解地層的束縛水飽和度、相對滲透率系列參數(shù)。產(chǎn)水率解釋模型為：

通過已計算的含水飽和度、束縛水飽和度及原油粘度等參數(shù)，采用以上模型可對研究區(qū)進行產(chǎn)水率計算。利用測井資料直接計算油水相對滲透率與產(chǎn)水率，目的在于實現(xiàn)對地層不同性質(zhì)產(chǎn)液由定性描述進入定量描述。其解釋過程為：通過測井信息的還原求解出反映儲層油水相對滲透能力的相對滲透率（Krw和Kro），并進一步求出產(chǎn)層的產(chǎn)水率，最終以產(chǎn)水率這一動態(tài)參數(shù)實現(xiàn)對地層產(chǎn)液性質(zhì)、層間與層內(nèi)油水分布的定量描述。因此這一方法的關(guān)鍵是如何利用測井資料直接求解地層的束縛水飽和度、相對滲透率系列參數(shù)。

通過已計算的含水飽和度、束縛水飽和度及原油粘度等參數(shù)，采用以上模型對研究區(qū)198口井進行了產(chǎn)水率計算，圖2。

圖2 靖邊油田青陽岔區(qū)X井長6儲層相對滲透率法解釋產(chǎn)水率成果示意

3 結(jié)論

1）為了提高儲層投產(chǎn)的成功率，準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)層的含水率，需要掌握油水兩相流體的相對滲流特征，主要充分利用從測井資料能得到的參數(shù)進行對儲層滲流特征進行定性和定量解釋。

2）通過區(qū)塊水驅(qū)油試驗擬合出束縛水與孔隙度和泥質(zhì)含量的關(guān)系，并通過阿爾奇公式對儲層的含水飽和度、束縛水飽和度、可動水飽和度、殘余油飽和度、可動油飽和度參數(shù)進行詳細(xì)解釋，可以對儲層性質(zhì)進行定性定解釋。

3）通過相對滲透率公式推導(dǎo)出儲層的產(chǎn)水率公式，由推導(dǎo)出的每口井的含水飽和度、束縛水飽和度及原油粘度等參數(shù)，最終以產(chǎn)水率這一動態(tài)參數(shù)可實現(xiàn)對儲層產(chǎn)液性質(zhì)的定量描述。