靖邊油田青陽岔區塊長6油藏油井生產能力評價及預測

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技術研究中心 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

靖邊油田青陽岔區位于陜西省榆林市靖邊縣境內，其構造位置屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，研究區主力生產層位為長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。但是研究區長6油藏在生產過程中發現物性、電性差不多的油井在求產過程中各油井產量差別較大，含水率也參差不齊，為有效指導生產，亟需對該區長6儲層完鉆的生產井進行產能評價，以節約投資，實現經濟效益最大化。

油藏的儲層評價在生產中主要針對儲層流體的性質和儲層的產量兩方面進行評價。長期以來我們首先關注的是儲層的含油性，因此含油飽和度的大小常常被認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不到100%，但是在油藏的生產過程中，部分儲層的產量卻能達到含水率為零。因此我們在對儲層進行生產能力評價的時候不能只參考含油飽和度這一個靜態參數，還要考慮儲層的孔滲參數和滲流的動態規律。因此我們評價油氣層必須建立在油藏物理學的基礎上，把測井學、油藏物理學和滲流力學結合起來，實現對油氣層的評價即產能評價。

1 流體滲流特征

通常情況下，地層產出流體的動態規律，主要服從于多項流體在多孔介質微觀孔隙中的分布及滲流特性[1，2]。根據這一規律，地層所產流體的性質主要取決于油水在孔隙中的流動能力，即遵從達西定律[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，地層的產水率Fw可以由上式進一步推導為：

對于青陽岔區塊長6儲層油水共滲體系，根據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）當儲層中水的Krw趨于0，而油的Kro趨于1，這時地層內部孔隙流體的物理狀態為：水以束縛水形式分布于儲層中不易流動[4-6]，油則主要分布在結構較好的孔道或孔道內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[4-6]。根據上式，則Qw趨于0，Fw趨于0，表明儲層只產油，不產水，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的殘余油，形成只有水能夠流動的物理狀態[4]。根據上式，則Qo趨于0，Fw=1，表明儲層只產水，不產油，屬于水層。

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

2 生產能力評價模式

根據以上原理，可建立兩種評價模式：一是分析產層Sw與Swi關系的可動水分析法；二是通過計算儲層的產水率定量平均儲層的生產能力。

2.1 可動水分析法

我國著名測井專家曾文沖提出應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]。跟據曾文沖的研究成果對于青陽岔區長6儲層油水共滲體系，可建立以下概念模型：

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

（2）油水同層：當儲層中Sw＞Swb，Swm＞0，有可動水時，則0＜Krw＜1，0＜Kro＜1，地層既產油，又產水。

（3）水層：當儲層中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，地層不產油，只產水。

可動水分析法的關鍵是求取有關含水飽和度參數：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

在評價油氣層生產能力時，可動油飽和度Smo是一個十分重要的參數[8]。一般認為沖洗帶內的油是不可動的殘余油，因此沖洗帶內的含水飽和度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密閉取心資料的水驅油實驗所得束縛水飽和度與測井解釋有效孔隙度、泥質含量分別建立回歸關系，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，并根據流體識別標準參數對產層性質進行了解釋，圖1。

圖1 靖邊油田青陽岔區X井長6儲層可動水法解釋產層性質成果圖

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

2.2 相滲法產水率計算

利用測井資料直接計算油水相對滲透率與產水率，目的在于實現對地層不同性質產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），并進一步求出產層的產水率，最終以產水率這一動態參數實現對地層產液性質、層間與層內油水分布的定量描述。因此這一方法的關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。產水率解釋模型為：

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，采用以上模型可對研究區進行產水率計算。利用測井資料直接計算油水相對滲透率與產水率，目的在于實現對地層不同性質產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），并進一步求出產層的產水率，最終以產水率這一動態參數實現對地層產液性質、層間與層內油水分布的定量描述。因此這一方法的關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。

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，采用以上模型對研究區198口井進行了產水率計算，圖2。

圖2 靖邊油田青陽岔區X井長6儲層相對滲透率法解釋產水率成果示意

3 結論

1）為了提高儲層投產的成功率，準確預測產層的含水率，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進行對儲層滲流特征進行定性和定量解釋。

2）通過區塊水驅油試驗擬合出束縛水與孔隙度和泥質含量的關系，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、可動油飽和度參數進行詳細解釋，可以對儲層性質進行定性定解釋。

3）通過相對滲透率公式推導出儲層的產水率公式，由推導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，最終以產水率這一動態參數可實現對儲層產液性質的定量描述。