基于流動單元控制的油藏宏觀剩余油潛力分布

周 游，李治平，景 成，孫 威，李 曉

(1.非常規天然氣能源地質評價與開發工程北京市重點實驗室，北京 100083；2.中國地質大學(北京)，北京 100083；3.中國石油大學(華東)，山東 青島 266580；4.中國石油長慶油田分公司，陜西 西安 710065)

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基于流動單元控制的油藏宏觀剩余油潛力分布

周 游1，2，李治平1，2，景 成3，孫 威4，李 曉3

(1.非常規天然氣能源地質評價與開發工程北京市重點實驗室，北京 100083；2.中國地質大學(北京)，北京 100083；3.中國石油大學(華東)，山東 青島 266580；4.中國石油長慶油田分公司，陜西 西安 710065)

針對鄂爾多斯盆地東部延長組特低滲儲層非均質性嚴重及剩余油分布異常復雜的問題，利用流動單元將該類儲層相對均質化，逐一研究各類流動單元宏觀剩余油潛力分布。利用取心數據對流動單元進行聚類分析，將巖心資料與測井數據建立聯系，采用灰色系統理論建立了流動單元定量綜合評價體系，將測井信息系統運用到對流動單元的識別評價中，深化對儲層非均質性的表征。在此基礎上，研究每一類流動單元儲層的儲量、采收率標定及油氣產出，從宏觀角度闡明了不同類型流動單元的剩余油富集規律及潛力分布。該研究現場應用效果好，為研究區后期的高效開發指明了方向。

特低滲透儲層；非均質性；流動單元；剩余油潛力分布；鄂爾多斯盆地

0 引 言

近年來，鄂爾多斯盆地東部特低滲油藏受多種因素影響，導致其儲層儲集性能和滲流結構差異大，剩余油分布異常復雜[1-2]。相關研究表明，儲層的非均質性在一定程度上控制著該類油藏的宏觀及微觀剩余油分布[3-4]。而流動單元概念的提出為簡化對儲集層非均質性的表征提供了一種有效的方法。關于儲層流動單元的研究，大多數都是利用流動單元進行儲層劃分和測井解釋，或利用流動單元將對儲層評價的結論直接疊合到剩余油分布的結果上，得到相關認識[5-7]。而基于流動單元控制下的剩余油分布及存在形式的相關研究甚少。因此，把流動單元所控制和反映儲層剩余油的主要因素有機結合起來，以流動單元為油藏精細描述的基本單位來簡化對儲集層非均質性的表征，建立了流動單元綜合評價體系，并將其用于研究宏觀剩余油分布。

1 流動單元的劃分及評價

研究區位于鄂爾多斯盆地中東部QH油田YD井區，表現為向西傾斜的平緩大單斜，坡降為7～10 m/km，地層傾角小于1 °。內部構造活動性小，僅發育由差異壓實作用形成的低幅度鼻狀構造，且鼻狀構造形態多不規則，方向性較差，對油藏的控制作用不明顯。研究目的層位為三疊系延長組長4+5二期油層組，處于延長—延安三角洲平原及前緣沉積，沉積物分選較差。受復雜沉積、成巖及構造因素的影響，油藏微觀孔隙結構復雜，類型多樣，儲集性能相差懸殊，非均質性極強，具有典型的低孔、低滲特征[8]。

1.1 劃分方法

參考前人研究成果，將研究區內長4+5二期油層組6口井的52個巖心樣品的巖心數據信息進行Q型聚類分析[9-12]，得到各類流動單元特征參數統計表(表1)。由表1可知，各類流動單元區分界限較為明顯，按所統計參數的分布范圍及均值大小，將3類流動單元劃分為較好、一般和較差的儲集能力和滲流能力。其中，試油結果在不同類型流動單元上差異較明顯，驗證了利用巖心資料識別流動單元的方法的可靠性。

表1 研究區分類流動單元特征參數統計

由于油田勘探開發中這些取心資料十分有限，有必要把有限的巖心資料與測井資料建立一定的關系，將測井資料運用到流動單元的識別評價中，即在巖心資料分析的基礎上，統計其對應的二次測井解釋成果，利用取心井測井解釋及其處理結果，對同一區塊未取心井進行流動單元的評價與劃分。

在選取測井評價參數的過程中，結合因子分析[13-14]，最終確定劃分研究區流動單元的測井參數為流動層帶指標、儲能系數、最大單滲砂層厚度、有效厚度、滲透率、孔隙度及泥質含量7個參數，從不同角度表征流動單元的各項特征[15-16]。

1.2 定量評價指標體系的建立

為精確表征和劃分儲層的流動單元，必須判斷上述參數識別流動單元的主導程度，為各參數賦予不同的權重。因此，采用灰色系統理論流動單元的分類原則和處理方法，綜合運用上述評價參數對該區長4+5二期油層組流動單元進行歸納和統計，利用其平均數據作為儲層流動單元劃分的指標[17-18]。采用準確率及分辨率聯合分析來賦予每一個評價指標不同的權系數[19-20]，建立起該區流動單元綜合評價指標及其權系數(表2)。

表2 研究區流動單元綜合評價劃分標準及權系數

通過分析未取心層段70多個層點的測井參數統計結果，利用灰色系統理論綜合評價方法，采取最大隸屬原則作為判別流動單元的依據[21-22]，從而將上述劃分方法推廣應用到非取心層段，實現全區流動單元的綜合評價。為驗證其準確性，利用該方法對研究區未參與測井參數評價標準建立的取心井樣品進行判別，準確率達96%。同時，將部分未取心井的判別結論與其試油效果進行對比，結果一致性較好(圖1)。

由圖1可知，15號油層被綜合評價為1類流動單元，16號油層為2類流動單元。在15號油層井段射孔試油，日產油為5.5 t/d，試油效果較好。因此，以單井劃分流動單元為基礎，結合其連井剖面對全區流動單元的宏觀平面展布進行研究。根據該分類方法將儲層性質相近的油層控制在同一個計算單元內，單獨圈定各類流動單元的含油面積來計算其單井控制的石油地質儲量，最終結合采收率及油氣產出，研究宏觀剩余油的分布情況。

2 分類流動單元下采收率的標定

以往的采收率標定方法，全區往往共享同一個采收率值。但在特低滲油藏中，儲層會表現出十分明顯的非均質性特征，故全區采取同一數值勢必會給儲量計算及后續剩余油研究帶來一定程度的偏差。儲層的非均質性越嚴重，其計算誤差越大。若針對每類流動單元，深入研究其各自的地質及開發特點，對采收率進行分別標定，顯然會提升采收率標定的精度。由于動態法是參考實際地質條件、以往開采經驗及生產數據等多種信息來綜合標定采收率，更符合生產實際。故通過統計各類流動單元年產量與時間的變化曲線發現，2001年后，其年產量遞減明顯，遞減規律符合Arps指數遞減模型(圖2)，擬合度較高。

由Arps指數遞減曲線可分別計算出各類流動單元的采收率(表3)。

圖1 Y6井長4+5二期油層組流動單元綜合評價成果

圖2 分類流動單元指數遞減模擬曲線

表3 研究區采收率標定匯總

3 基于流動單元控制的油藏剩余油分布規律及潛力評價

3.1 宏觀剩余油分布規律

利用上述方法算出可采儲量后，結合儲量分層動用狀況，編制出各類流動單元分層剩余可采儲量分布圖來描述宏觀剩余油的分布規律(圖3、4)。

從流動單元角度來看，長4+5二期1類流動單元分布規模和范圍最小，通過與沉積微相進行擬合對比，發現1類流動單元主要分布在水下分流河道及其疊置區域，儲層物性最好；2類流動單元分布在1類周圍，發育范圍有所增大，儲層物性較好，和1類同處于河道主體最有利的沉積相帶上；3類流動單元發育規模最大，但儲層物性較差，具有高膠結、壓實和弱溶蝕特征，是典型的特低滲儲層。

圖3 長4+5二期1類流動單元剩余可采儲量分布

圖4 長4+5二期2類流動單元剩余可采儲量分布

3.2 基于流動單元控制的油藏剩余油潛力評價

3.2.1 分類流動單元儲層采出程度

根據單井點分層累計產量，可以統計出不同類別流動單元的采出程度。其中，1類流動單元可采儲量采出程度最大，為10.9%；2類流動單元可采儲量采出程度為6.7%，動用較小；3類流動單元可采儲量采出程度為1.5%，基本未動用。

3.2.2 分類流動單元儲層動用難易程度

不同流動單元在其開發過程中動用難易程度也

各不相同。利用油井產液剖面等資料可將其動用難易程度劃分為易動用、一般動用及弱動用3種類型[23]。統計結果表明，1類流動單元產液強度大，易動用的儲集層占同類型儲集層的92%，表現出明顯的易動用的特點；2類流動單元產液強度較大，易動用和一般動用的儲集層占同類型儲層的87%，弱動用的儲層占13%，總體上表現為一般動用的特征；3類流動單元產液強度較小，表現為弱動用。

3.2.3 潛力評價

1類流動單元其發育規模和范圍相對較小，但其孔隙結構、儲層和滲透條件較好，其剩余可采儲量富集程度非常高，潛能較大。同時，1類流動單元采出程度較高，易動用，仍將是以后的主力產層及挖潛的重點對象，為近期可開發油藏；2類流動單元自身發育的規模和范圍比1類大，采出程度較低，且為一般動用，其剩余可采儲量占油藏總量的比例較低，是今后油層挖潛改造的次要對象，為評價后可開發油藏；3類流動單元采出程度及剩余可采儲量比例都非常小，基本未動用，其儲層物性和儲滲條件總體較差，不宜獨立作為挖潛改造對象，可作為遠景開發潛力區。

3.3 現場應用效果

根據上述分類流動單元剩余油富集規律研究成果及潛力評價結論，在研究區KJG井區1類流動單元剩余油富集區部署13口新井，2015年投產7口，初期日產油為3.9～7.2 t/d，平均為5.4 t/d，是周圍老井的3.1倍。含水率為2.6%～22.5%，平均為11.8%，比相鄰老井低26.2%，生產效果較好(表4)。

表4 KJG井區2015年新井投產初期與老井對比生產情況

4 結 論

(1) 研究區儲層非均質性較強，利用取心資料對流動單元進行聚類分析，將巖心資料與測井建立聯系，采用灰色理論建立了流動單元綜合評價體系。研究結果表明，該體系用來精細劃分流動單元是行之有效的。

(2) 針對每一類流動單元分別標定采收率，在一定程度上提高了可采儲量標定的精度，有效地減小了全區共享同一采收率進行后續剩余油研究產生的偏差。

(3) 基于流動單元控制下的宏觀剩余油平面分布及動用狀況，闡明了該區分類流動單元剩余油富集規律及潛力分布。現場應用效果較好。研究表明，1、2類流動單元發育的規模和范圍雖然較小，但其剩余可采儲量占油藏總剩余可采儲量的比例較高，仍將是今后的主力產層及挖潛改造的重點對象。

[1] 楊希濮，孫衛.鄂爾多斯盆地低滲透油藏孔隙結構特征及影響因素分析[J].特種油氣藏，2011，18(6)：44-47.

[2] 宋子齊，唐長久，劉曉娟，等.利用巖石物理相“甜點”篩選特低滲透儲層含油有利區[J].石油學報，2008，29(5)：711-716.

[3] 付金華，魏新善，任軍峰，等.鄂爾多斯盆地天然氣勘探形勢與發展前景[J].石油學報，2006，27(6)：1-4.

[4] 楊華，付金華，魏新善.鄂爾多斯盆地天然氣成藏特征[J].天然氣工業，2005，25(4) ：5-8.

[5] 王月蓮，宋新民.按流動單元建立測井儲集層解釋模型[J].石油勘探與開發，2002，29(3)：53-55.

[6] 曾少軍，何勝林，王利娟，等.基于流動單元的測井儲層參數精細建模技術[J].天然氣工業，2011，31(8)：12-15.

[7] 宋子齊，程英，霍威，等.利用流動單元圈定含油有利區[J].油氣地質與采收率，2008，15(2)：1-4.

[8] 宋子齊，白振強，陳榮環，等.陜北斜坡東部低滲透儲集層的有利沉積相帶[J].新疆石油地質，2004，25(6)：588-591.

[9] 蔣平，呂明勝，王國亭.基于儲層構型的流動單元劃分——以扶余油田東5-9區塊扶楊油層為例[J].石油實驗地質，2013，35(2)：213-219.

[10] 李松澤，胡望水.復雜油藏高含水期流動單元研究及剩余油預測[J].特種油氣藏，2015，22(3)：121-124.

[11] 王奇，祝敏榮.模糊聚類分析在儲層流動單元研究中的應用[J].石油化工應用，2009，28(5):55-57.

[12] 張吉，張烈輝，陳軍，等.岔河集油田岔39塊流動單元系統聚類劃分及特征分析[J].河南石油，2004，18(6):33-36.

[13] 宋子齊，陳榮環，康立明，等.儲層流動單元劃分及描述的分析方法[J].西安石油大學學報(自然科學版)，2005，20(3)：56-59.

[14] 王志章，何剛.儲層流動單元劃分方法與應用[J].天然氣地球科學，2010，21(3)：362-366.

[15] 宋子齊，楊立雷，王宏，等.灰色系統儲層流動單元綜合評價方法[J].大慶石油地質與開發，2007，26(3)：76-81.

[16] 張連鋒，袁志華， 張玉清，等.聚類分析技術在江蘇油田韋2斷塊儲層流動單元劃分中的應用[J].石油地質與工程，2015，29(2):87-89.

[17] 景成，宋子齊，蒲春生，等.基于巖石物理相分類確定致密氣儲層滲透率——以蘇里格東區致密氣儲層滲透率研究為例[J].地球物理學進展，2013，(6)：3222-3230.

[18] 宋子齊，王瑞飛，孫穎，等.基于成巖儲集相定量分類模式確定特低滲透相對優質儲層——以AS油田長61特低滲透儲層成巖儲集相定量評價為例[J].沉積學報，2011，29(1):88-95.

[19] 景成，蒲春生，周游，等.基于成巖儲集相測井響應特征定量評價致密氣藏相對優質儲層——以SULG東區致密氣藏盒8上段成巖儲集相為例[J].天然氣地球科學，2014，25(5)：657-664.

[20] 賴錦，王貴文，羅官幸，等.基于巖石物理相約束的致密砂巖氣儲層滲透率解釋建模[J].地球物理學進展，2014，29(3):1173-1182.

[21] 宋子齊，王建功.儲層定量評價指標和權系數研究[J].測井技術，1997，21(5)：351-355.

[22] 趙新偉，許 紅.基于微焦X-CT的碳酸鹽巖孔隙結構精細表征[J].特種油氣藏,2016,23(1):127-131.

[23] 范子菲，李孔綢，李建新，等.基于流動單元的碳酸鹽巖油藏剩余油分布規律[J].石油勘探與開發，2014，41(5)：578-584.

編輯 黃華彪

20160429；改回日期：20160908

國家科技重大專項“中西部地區碎屑巖儲層預測、保護與改造技術”(2011ZX05002-005)

周游(1988-)，男，2011年畢業于長江大學石油工程專業，現為中國地質大學(北京)石油與天然氣工程專業在讀博士研究生，主要從事油氣田開發地質方面的科研工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.06.008

TE122.2

A

1006-6535(2016)06-0035-05