基于FZI的致密砂巖滲流特征分析

摘要：為解決致密巖性油氣藏儲層非均質強滲流特征復雜，剩余油富集規律不清的問題，以靖邊油田為例，運用Amaefule提出的流動分層指標法，建立流動單元分類標準圖版，進而確定出流動單元類型。通過巖心歸位建立孔、滲透率的解釋模型，求取各井點FZI值，劃分平面流動單元，采用單井劈分法研究剩余油的分布規律，分析流動單元類型與剩余油分布響應關系。結果表明致密巖性儲層的滲流特征體現流動單元類型與剩余油的響應關系，流動單元類型與井網完善程度對剩余油分布均有明顯控制作用，井網完善程度較低時，流動單元指數越高，單井的剩余儲量越大，井網完善程度較高時，在流動單元的過渡區剩余油的儲量較大。利用FZI流動分層指標法研究致密巖性儲層的滲流特征，可以更加有效地指導開發剩余油。關鍵詞：致密巖性；滲流特征；流動單元；響應關系

中圖分類號：TE 122文獻標志碼： A

0引言鄂爾多斯盆地是中國重要的低滲油藏富集地區，經過多年的開發，在油藏精細評價和滲流規律等方面已經取得了深入的認識和成果，隨著開發的深入，致密砂巖的開采已備受關注，但其滲流特征復雜，剩余油規律不清，嚴重制約油藏的開采[1]。致密砂巖物性差、非均質性強、水驅特征復雜，經過多年的開采，呈現出油層自然能量不足，油井見水后采液，采油指數下降快，非達西滲流特征明顯，油井見效緩慢，剩余油分布規律不清的特點。而流動單元的提出為研究致密砂巖的滲流特征，解決剩余油分布問題，指出了新的思路和方法。關于致密砂巖儲層的孔隙結構和滲流特征，前人已做了大量研究，胡勇等指出致密砂巖儲層巖石致密，孔隙結構復雜，儲層非均質性強，在滲流特征方面與常規砂巖儲層存在較大差異、表現為含水飽和度高、可動流體飽和度小、氣相滲透率低等[2]。流動單元的概念是1984年美國地質學家Hearn CL等首次提出的，專家學者對流動單元的劃分方法和控制因素進行了大量的研究。朱玉雙曾經指出中國陸相儲層由于其相變快、油氣藏類型多樣、儲層非均質性較強烈，剩余油分布復雜，流動單元概念提出的重要意義在于其將靜態的地質體和孔隙內部流體的滲流特征緊密地聯系起來[3-4]，但具體的研究方法未曾涉及。袁彩萍等利用流動層段指標FZI對取芯井的巖石物理相進行了研究，提出了多種流動單元的研究方法[5]。李陽也提出了利用儲層的巖性和物性等特征分析流動單元模式和剩余油的分布特征[6]。但是利用流動單元對滲流特征進行分類及利用流動單元模型及其對剩余油富集和控制規律的研究目前較少[1-5]，同時兩者之間的響應關系及對生產實踐的指導作用未曾提及。因此針對致密巖性油氣藏滲流特征與剩余油分布的響應關系，及對生產實踐的指導在近些年的研究中成為研究的熱點。文中針對這一問題，以鄂爾多斯盆地靖邊地區長6致密砂巖為例，利用巖心分析的物性參數同時結合沉積微相，利用FZI流動分層指標法對劃分流動單元，分析其滲流特征，運用容積法和單井劈分法求取剩余油儲量，找出剩余油的分布規律，進而探討致密砂巖流動單元的滲流特征與剩余油富集關系，以便指導生產實踐。1區域地質特征靖邊地區位于鄂爾多斯盆地一級構造單元陜北斜坡的中部，為一向西傾斜的平緩單斜，局部發育鼻隆構造，主力產層為三疊系延長組長6油層組，為三角洲前緣亞相沉積砂體，水下分流河道微相砂體為主要儲油砂體，屬于致密巖性油氣藏[7-9]。利用靖邊地區內靖探335，靖探53307，靖43148及靖探751井的鑄體薄片掃描電鏡等資料統計分析表明，長6儲層巖性以淺灰、深灰色中—細粒和細粒巖屑質長石砂巖為主，主要礦物成分為長石，占420%～630%，平均516%；次為石英，占200%～270%，平均254%；巖屑含量95%～220%，平均136%；巖屑主要為變質巖巖屑、火成巖巖屑，沉積巖巖屑含量極少。填隙物總量平均值為87%，成分有水云母、高嶺石、硅質、綠泥石、鐵方解石及少量的濁沸石，個別樣品中含有少量的磁鐵礦，其中，水云母、綠泥石的成分含量相對較高[3-4]?？紫额愋鸵粤ｉg孔為主包括溶蝕粒間孔和殘余粒間孔，平均為347%，占總面孔率的68%；次為長石溶蝕孔，平均為083%，占1622%，再次為粒內孔，平均054%，占106%，此外有少量的鑄?？准皾岱惺芸?。根據長6油層物性分析統計表明，平均孔隙度95%，主要分布區間80～120%，滲透率范圍003～292 mD，具有2個主要分布區間，其一為01～1 mD，其二為13～16 mD，平均081 mD，屬于小孔細喉-細孔微細喉型超低滲透致密巖性儲層，同時表明儲層微觀非均質性較強，造成了儲層縱向和平面非均質性均較強。2流動單元劃分與滲流規律

21流動單元劃分參數及方法靖邊地區長6油藏屬于致密巖性油藏，流動單元發育特征和空間分布主要受原始沉積作用和成巖作用的影響和控制，是儲層巖石物性特征的綜合反映[10]。此次劃分流動單元的主要運用Amaefule提出FZI流動分層指標法，結合沉積特征進行劃分。首先利用靖邊地區取心井靖探335，靖探53307，靖43148及靖探751井4口取心井的131個樣本點孔隙度和滲透率分析資料，利用公式RQI=0031 4*

Ke

，計算出油藏品質因子，再用公式z=e/（1-e）計算出z孔隙體積和顆粒體積的比值，最后用公式FZI=RQI/z求取流動單元指數FZI（見公式3），做出z與RQI的交匯圖，其不同的斜率范圍即代表不同的流動單元，根據斜率劃分流動單元，并進行分類得到3個流動單元（圖1），從圖版中可知靖邊地區FZI<03的值幾乎不存在，即當FZI<03時為無效的流動單元。

其次，根據該區目的層段測井資料及其儲層參數研究成果，通過巖心歸位建立聲波時差與孔隙度和滲透率的的模型（圖2），計算出相應層位的孔隙度、滲透率，求取FZI值，繪制FZI等值線圖，結合各小層沉積微相展布和儲層參數空間分布及其砂巖儲層的非均質因素，繪制出該區各小層流動單元平面分布圖。

22流動單元滲流規律

靖邊地區屬于三角洲前緣亞相的水下分流河道沉積微相，河道砂體呈北東南西方向的條帶狀展布，表現出北東物源方向儲層的各種特性續性很好，而垂直方向連續性很差。所以流動單元的平面分布，沉積微相展布是一個重要控制因素[11]。根據各井、各沉積單元流動指標和沉積微相特征，繪制流動單元分布圖。各流動單元滲流規律如下

A類流動單元（圖1，圖3）：118 m，砂巖厚度>15 m，砂地比>90%，水動力大且能量均勻，砂體純凈，分選好，粒度粗，主要以原生粒間孔為主，孔喉連通性好。其滲流特征為均勻驅替為主，指狀驅替為輔，注入水平行推入孔喉通道，波及面積均勻，在局部會形成指狀突進，但指狀突進會逐漸消失，驅替后剩余油未被波及到的區域片狀分布，驅油效率高達56%.

B類流動單元（圖1，圖4）：07

C類流動單元（圖1，圖5）：03

3流動單元與剩余油分布關系

致密砂巖分布具有明顯的非均質性，其滲流特性的差異形成了不同的流動單元類型，同時井區與之對應的注采井網也呈不均勻分布，受開發過程的影響，剩余油分布形成即受到油層本身的性質的影響，又受到生產工藝措施的影響。因此對于不同的區塊剩余油分布的影響因素要區分對待[12-16]。為了能夠深入的研究流動單元滲流特征與剩余油分布關系，分為2種不同類型的開發區塊進行分析，第一類為井網不完善，注采比小于合理注采比，開采程度較低的區塊，定義為Ⅰ類區塊，該類地區油層本身的性質影響著流動單元類型，進而影響剩余油的分布，第二類為井網較完善的區塊，注采比大于或等于合理注采比，定義為Ⅱ類區塊，該類區塊油層本身的性質和開采程度共同影響著剩余油的分布。

31Ⅰ類區塊流動單元與剩余油分布響應關系Ⅰ類區塊，沉積微相、油層微構造、儲層非均質性等油層本身的性質是影響滲流特性的主要因素，決定著流動單元的類型，控制著剩余油的分布。尤其對于致密巖性油藏來說，各個流動單元的滲流特征就是其微觀與宏觀特征的體現，其不同類型的流動單元控制著剩余油的分布。該類地區石油開采主要依賴自然能量開采，儲量動用程度低、平面動用不均衡，雖投產初期產量往往較高、含水率較低，但產量下降很快，除少部分井采出程度較高，剩余油飽和度下降較大以外，剩余油分布較多的區域仍是滲流能力強，流動單元指數較高的區域，流動單元指數FZI值越高，單井剩余油儲量越大，為剩余油的富集區。同時在井網控制差、油井受效差的部位，如圖靖51810-5和靖51810-02井一線以東區域至靖51810-01井，油、水井之間略偏油井流動單元指數高的一側為剩余油相對富集區。

32Ⅰ類區塊流動單元與剩余油分布響應關系Ⅰ類區塊，井網較完善的區塊，開發程度高，各類流動單元的滲流特征隨著開發程度的增強逐漸發生變化，因此和開采工藝共同控制著剩余油的分布。首先流

動單元過渡帶，通常巖性變差，非均質性增強，導致剩余油富集，如靖邊地區南部靖41015-01井位于流動單元由B到C的過渡地帶，造成了定41015-01-定41017-01井區的剩余油的富集，其次井網較完善的情況下，由于井間具有不易滲流區帶的存在，未動用或動用差的油層主要是隔夾層發育的較差的儲層以及現注采井網不完善的邊角部位的油層，該類油層主要分布在B類和C類流動單元中，通常在流動單元過渡帶上，容易形成死油區（圖7），導致剩余油相對富集。

油水井在流動單元內的位置影響注水的效果及剩余油的分布。當油井位于A類、或者B類流動單元或B類向C類流動單元過渡的區帶時，其油井產量相對較高，水淹程度低如靖邊地區西部勝1-02注水井組；當水井位于高滲區，油井位于低滲區，或者油、水井均位于低滲區時，注水見效差，剩余油富集程度高如圖靖邊地區西南部勝12-07注水井組。

4結論

1）利用FZI流動分層指標法，建立了劃分流動單元類型交匯圖版，根據交匯圖版，三勝油區長6油層可劃分為3類流動單元，流動單元小于03為無效流動單元。為識別鄂爾多斯盆地致密巖性油藏的流動單元的滲流規律研究提供了切實可行方法；

2）流動單元類型與井網完善程度對剩余油分布均有明顯控制作用，同時油水井在流動單元的位置影響著剩余油的分布。井網完善程度較低時，流動單元指數越高，單井的剩余油儲量越大，剩余油越富集。井網完善程度較高時，在流動單元的過渡區剩余油的富集程度高；

3）根據流動單元與剩余油分布的關系，對于Ⅰ類地區，開采剩余油的關鍵是完善井網，提高注采比。對于Ⅱ類地區根據不同情況采取油水井調整，補孔、加密井及堵水調剖等措施開采剩余油。參考文獻References

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