河流相零散砂體剩余油認識和挖潛對策研究

薛紅霞，鄒 翔，鄒夢琳

（1.中石化勝利油田分公司勝利采油廠勝采地質研究所，山東東營257051；2.長江大學地球科學學院地質學2016級，湖北武漢430100）

1 特高含水期零散砂體剩余油認識的幾項關鍵技術

1.1 零散砂體分類及再分級技術

之前對河流相儲層主要是根據砂體的面積、厚度、儲量、砂體展部形態、井網條件、儲量動用狀況等靜態和動態因素，按面積及儲量大小將砂體分為4類（見表1）。

表1 河流相儲層砂體分類表

其中一類、二類砂體主要位于分流河道、河道側緣、心灘、水下分流河道、河口砂壩等沉積微相位置，是主要的儲集砂體，砂體面積較大、滲透性較好。三類砂體位于水下天然堤、廢棄河道等沉積相待，儲層物性差，與主力砂體之間結合不好，砂體多呈條帶或土豆狀分布。四類砂體主要是決口扇、河漫灘等沉積微相沉積，面積最小而且由于多期辮狀河道砂體相互疊合常伴有泥質夾層存在，多呈土豆狀分布，無法形成注采井網，所以在分類上主要是把該類儲層三類和四類砂體稱為零散砂體。

從采出狀況看：一類砂體采出程度高達51.2%，綜合含水95.6%；二類砂體采出程度48.5%，綜合含水92.6%；三類砂體采出程度為18.5%；四類砂體采出程度僅為4.73%,剩余油潛力較大。從目前生產狀況看：三、四類零散砂體生產井平均含水為73.2%～86.3%（見表2）。

從逆向思維的角度考慮，在以往開發過程中忽略的土豆狀、條帶狀零散砂體，由于井網控制程度、動用程度差，基本保持原始狀態，剩余油較富集。為了最大限度地挖潛不同類型零散砂體潛力，并根據不同砂體分類采用相對應的配套措施，確保河流相儲層零散砂體的挖潛效果，必須將零散砂體再分級。

應用容積法對河流相儲層三、四類砂體的儲量再細分，將三類砂體再細分為四級（見表3），四類砂體再細分為三級（見表4）。這樣，河流相零散砂體就可分為：3.1、3.2、3.3、3.4、4.1、4.2、4.3等7個級別。因為三類砂體可形成單向注采井網，四類砂體基本上形不成有效注采井網，考慮到地層能量，措施遞減及目前工藝現狀，再分類制定出相適應的配套挖潛措施。

1.2 細分韻律重建零散砂體模型技術

表2 勝坨油田河流相儲層分類砂體采出狀況統計表

表3 三類砂體細分（含油面積0.05～0.18km2）

表4 四類砂體細分（含油面積＜0.05km2）

對于地下油水關系復雜、儲層非均質性強，縱向上砂體疊置、薄互層現象突出；橫向上砂體變化快，往往幾十米內就尖滅的河流相儲層。為了正確揭示地下儲層的縱橫分布，就需要深入地精細對比與劃分，重建零散砂體平面展布模型，以滿足下一步挖潛的需要。下面說明河流相儲層韻律層細分及重建零散砂體空間展布模型的方法。

1.2.1 地層對比及韻律層細分的原則

由于河流相沉積環境的復雜多變，則采用“等高程對比”同時結合“相變對比模式”、“疊置砂體對比”方法進行對比。

1.2.2 小層對比及韻律層細分對比模式

由于沉積水動力的作用，前期沉積物頂部受到沖刷，隨后又沉積新的砂體，形成砂體疊置現象。這些疊加砂體通常有3種類型：（1）間歇疊加，砂體保持完整層序，其間有泥巖隔開；（2）連續疊加，疊加砂體無泥巖隔開，但其間巖性粒度有所變化；（3）侵蝕疊加，也稱下切疊加，即上部河道下切下伏河道而造成的上下河道砂體的疊加，表面上看來好象是一期河道砂體。間歇疊加型砂體以及連續疊加型砂體，通過巖性特征變化比較容易地區別開來。對于下切型砂體，則采用以下原則進行劈層：（1）自然電位、微電極幅度變化的位置，即自然電位或微電極有回返處劈層。（2）考慮時間單元的厚度在橫向上的變化趨勢，進行厚度切片。1.2.3 小層對比及韻律層細分結果

采取追索和交叉對比相結合的方法，在13條骨架閉合剖面的基礎上，對全區402口井統層并進行大層對比校驗和韻律層細分工作，最終將上油組6個砂層組28個小層細分出50個韻律層，原109個含油砂體相應劃分為352個相對獨立的韻律層油砂體，其中三類零散砂體由47個增加為186個，四類零散砂體個數由25個增加為114個。

2 多項油藏工程分析，認識零散砂體剩余油分布技術

2.1 從靜態角度認識零散砂體剩余油分布技術

（1）微構造與剩余油分布的關系?？死赘瘢‵.F.Craig）指出：“在某一流速下，隨著地層傾角的增加，油被驅向上的注水動態就會得到改善，但若油被驅向下，其驅動效率則降低。”他引用Leverett方程來說明這個問題：

式中：fw——水的分流量（油井產液的含水率），%

K——油層滲透率，μm2；

Kro——油的相對滲透率，μm2；

Ko——油的有效滲透率，μm2；

Kw——水的有效滲透率，μm2；

μo——油的粘度，mPa·s；

μw——水的粘度，mPa·s；

Vt——總流速，cm/s；

pc——毛細管壓力，pc=po-pw=油相壓力-水相壓力，0.101MPa；

L——沿流向的距離，cm；

g——重力加速度，cm/s2；

Δρ——油水密度差，Δρ= ρw- ρo，g/cm3；

αd——油層傾角，以水平線為零，沿傾角向上流動取正值，向下流動取負值。

從上式可知，μo、μw、Ko、Kw、Kro、pc和Δρ等參數雖對 fw有影響，但在同一油層內，油水飽和度相近的條件下，這些參數變化較小，故影響不大；由于油層的非均質性，滲透率在油層的不同微相帶變化較大，對 fw有較大影響；sinαd不僅在數值上有變化，因它向上流動為正值，向下流動為負值，故對 fw有重要影響。F.F.Craig指出：“在任何含水飽和度情況下，水向上驅油比向下驅油的 fw值要低”。由此說明向上驅油對油井生產有利，而從油藏頂部注水驅油效率則相對較低。

（2）斷層封閉性與剩余油分布的關系。一般地，斷層封閉性好，油井含水率相對低，剩余油飽和度相對高。由于斷層封堵致使采油井注水受效差，或者采油井單一方向受效，因此，封閉性斷層有利于剩余油富集。

（3）砂體的連通性及剩余油分布關系。砂體的幾何形態決定了砂體的連續性和井間連通率的大小，在注采井網一定的條件下，采油井和注水井間砂體連通率是影響注水開發效果的重要因素，砂體連通率越高，注水開發效果越好，剩余油含量越少。因此對注水開發油層而言，每個油層都必須處于有效的水驅條件下開發，任何一個油砂體若注采系統不完善，油砂體連通性不好都不能很好地動用起來,剩余油相對富集。河流相儲層中連通性較差的三四類零散砂體、分布范圍小，在平面上分布不連續，基本上是單向或根本形不成有效注采井網，驅油效率低，水淹程度也低，儲量基本上處于未動用狀態，剩余油較富集。中低含水井應在微構造高點、斷層附近以及井網不完善的零散砂體。

2.2 從油藏開發角度認識零散砂體剩余油分布技術

（1）運用飽和度測井資料挖掘零散砂體潛。對于細分韻律后形成的零散砂體因為儲量動用狀況差，生產資料少，主要是應用剩余油飽和度測井資料認識油藏潛力，然后進行相應挖潛。如37X223井的PND測井資料顯示，剩余油飽和度較高的小層主要分布于35、51、72層的零散砂體內。2014年8月改層生產51層，初期日產液19.6t，日產油15.3t,日增油能力18.2t，截止到目前已累計增油14326.5t。

（2）運用新井資料挖掘零散砂體潛力。36x240井為三區t7上的新投油井，該井的測井曲線顯示72、74、78為油層，該小層位于韻律層細分后的三類2級零散砂體內，在平面上僅對應一口水井36196，長期處于只注不采狀態。2014年3月改層72-78生產，初期自噴，日產液30.2t，日產油23.9t，含水僅21%。

3 河流相儲層零散砂體挖潛配套技術

3.1 配套沉積微相及隔層分布技術，重點挖掘上附著式和階梯式粘連零散砂體潛力

勝坨油田沙二段主力油層間的隔層基本上相對穩定，并且井間連片程度較高，但是由于沉積條件的影響，在不同小層中的不同部位上下砂體之間的隔層厚度分布在縱向上有一定差異。平面上隔層的分布也同樣受沉積條件的控制，曲流河形成的層間隔層泥巖厚度大、質地純，對流體運動和油水分布的控制作用強，因此對曲流河形成的零散潛力砂體，可以直接挖潛。

辮狀河沉積形成的隔層在主力層段隔層厚度小，部分地區上下砂體連通。因此對于儲層的垂向非均質來說，注入水就會優先進入細分韻律后連通性較好的高滲韻律段驅油，沿高滲韻律段形成指進，對于辮狀河沉積儲層細分韻律層后形成的零散砂體的連通性及滲透性較差的低滲韻律段波及程度相對較小。這種水驅不均一的現象導致剩余油在縱向上分布不均，容易形成油、水間互的分布狀態，被稱之為“剩余油的閣樓式分布”。所以對于辮狀河沉積儲層細分韻律層后形成的零散砂體的上下粘連層，主要是挖掘上附著式和階梯式粘連零散砂體。如33101井2017年1月份改層后，日產油16t，含水穩定在40%左右，到目前已累增油2896t。

3.2 配套注采調整技術，重點配套挖掘三類零散砂體潛力

（1）挖潛剩余油相對富集，目前無井采，但可提前進行注水培養的潛力井區。

（2）挖潛可形成單向井網的潛力小砂體?？拷鼣鄬蛹皫r性尖滅遮擋區，砂體動用差，可形成單向井網并有一定能量補充的小砂體，剩余潛力一般較富集。

（3）挖潛曾經有過注水補充，但處于非主流線方向或該層吸水較差，形不成有效注采流線且目前無井開采的小砂體進行挖潛。

3.3 配套完善射孔及機采工藝技術，重點挖掘三類四級和四類二級零散砂體潛力

以往被忽略的四類砂體，主要是側緣微相沉積，砂體發育面積較小，滲透性較差，動用程度較差基本保持原始狀態。經精細油藏分析認為四類儲層的1級儲層縱向上水淹差別不大，可全層射開，直接采取改層單采措施。

對于三類4級或四類砂體的2級儲層則考慮能量狀況，采取深傳透的102槍配合102彈多段全層射開合采，在機采工藝上研究引進了小泵深抽工藝，解決了低滲低能油層的深抽提液難題。

3.4 配套完善了注水配套技術，適應零散砂體注水開發需要，改善水驅開發效果

部分零散砂體因為滲透率較低、平面上連通性不好，注水基本不吸水或吸水狀況較差，因此在零散砂體挖潛的同時，在水井對應層段實施重分層專注，建立與完善以點狀增壓為主的第二壓力系統，改善低滲透零散砂體水井的吸水狀況。

4 河流相零散砂體挖潛取得的效果及認識

（1）取得的效果。從2007年1月開始到2017年10月份，勝坨油田共實施河流相儲層零散砂體挖潛102井次，主要集中在二區沙二3、4-6，三區t7上，t30上等7個單元。累計實施工作量102井次措施，累計增油17.56×104t。

（2）經濟效益評價。按每桶60美元計算，實現利潤1.0536億元，具有較高的經濟效益。勝坨油田河流相儲層零散砂體所占儲量較多，分布較廣，具有一定的挖潛潛力。同時對其它油田類似油藏零散砂體的挖潛具有較強的指導意義。

參考文獻：

[1] 吳朝東，劉建民，王軍.河流沉積單元分析與儲層宏觀非均質性[J].地質科學，2003，38（1）：60-73.

[2] 孫玉善，申銀民，徐迅.應用成巖巖相分析法評價和預測非均質性儲層及其含油性——以塔里木盆地哈得遜地區為例[J].沉積學報，2002，20（1）：55-59.

[3] 孫夢茹，等.勝坨油田精細地質研究[M].北京：中國石化出版社，2004：1-16.

[4] 姜漢橋,谷建偉,陳月明，等.剩余油分布規律的精細數值模擬[J].石油大學學報：自然科學版,1999,23（5）：31-34.

[5] 高印軍，李才雄，王大興，等.水淹層測井解釋技術研究與應用[J].石油勘探與開發，2001，28（5）：42-45.