江苏油田低渗致密砂岩储层综合评价

刘桂玲，刘 辛，林式微

(中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院，江苏 扬州 225009)

随着江苏油田勘探程度的不断深入，近几年新增探明储量中，低渗致密油藏储量占了相当大的比例。由于受地面、地下条件的限制，这类储量中相当一部分油藏由于储层物性差，开发投资大，难以有效开发动用。为了有效开发江苏低渗致密储层，开展低渗致密砂岩储层综合评价研究工作有着重要意义。

1 地质特征

江苏低渗致密砂岩油藏地质特征主要表现为:

(1)构造破碎，含油面积小，储量规模小，储量丰度低且分布零散。已发现的油藏绝大多数与断层遮挡成藏有关，断块构造破碎且含油面积小，含油面积小于0.8 km2的断块占60%，含油面积最小的仅0.08 km2。平均每个断块储量不到60×104t。断块储量丰度低，储量丰度最低的不到15×104t/km2。

(2)储层多为三角洲前缘末端沉积，以薄互层的席状砂为主，油藏埋深较大。目前发现的储层多为三角洲前缘末端沉积，以薄互层的席状砂为主，少有河道砂体，储层物性很差;已探明致密油储量平均埋深2 800 m，埋深大于3 000 m的储量占40.3%。

(3)原油性质相对好，多为低－中等粘度的轻质油。92%的断块均为轻质油，其余为中质油，没有重质油。

(4)储量落实程度低。已探明未动用致密油储量落实程度不高，构造和产能均需进一步落实。

与其他油田相比由于江苏油田低渗致密储层的孔隙度相对偏高，但可动流体百分数相对偏低，在一定程度上影响了渗流能力，影响了对储层的直观有效评价;江苏油田地质构造复杂，落实程度相对低，断块碎小，规模效益差，影响着有序动用的决策。

2 开采特征

对江苏油田试采井和已开采低渗致密区块进行分析发现，其开采特征表现为:

(1)自然产能低，生产压差大，压裂后增产幅度大。由于岩性致密，孔喉细小，渗流阻力大，导致油井自然产能低，单井产能一般低于2 t/d，有的甚至不出油，但大多数致密油藏在压裂改造后初期增产幅度在3倍以上。

(2)采用天然能量方式开采，压力下降快，产量递减快。油藏天然能量不足，产量递减也较大，一次采收率较低。从试采井的初期产量递减情况来看，试采前半年的平均递减率达到42.9%，最大地区超过50%。试采第一年的平均递减率达到62.3%，最高的超过了80%。试采第二年的递减率仍然超过40%，与胜利、华北等油田相比递减明显偏大。

(3)注水井吸水能力差，注水压力高，注水困难。由于受启动压力高、储层敏感性强等因素的影响，注水井吸水能力差，往往随着注水开发的深入，矛盾日益加剧，甚至注不进水。

3 低渗致密砂岩储层综合评价技术

3.1 评价方法

储层综合评价牵涉到诸多参数，且很多因素间具有错综复杂的关系，各因子之间并不相互独立，其间存在不确定性的相互影响，很难用精细的线性数学方法进行定量表征。因此本次研究选用模糊综合评价法［1，2］开展致密油藏区块储层综合评价。

3.2 评价参数的选取

低渗致密砂岩储层能否实现经济有效开发，取决于关键参数的大小。关键参数的选择应能充分体现储层内部的非均质性，反映出储层质量的空间分布［3］。结合江苏已发现低渗致密储层的特点，选择的关键参数主要包括5大类:①岩石学参数，如岩石的成分、敏感性、可压性等，②常规物性参数，如孔隙度和渗透率等。③储层渗流特征参数。如原油粘度、平均孔喉半径、主流动吼道半径、可动流体百分数以及启动压力梯度等。④油藏宏观参数，如面积、储量、可采储量、埋深等。⑤千米井深初期自然日产油。

图1 不同渗透率级别岩心喉道半径分布对比

(1)孔隙度、渗透率、原油粘度是评价储层优劣最基础的指标。但对评价低渗致密储层远远不够，必须充分考虑微观渗流参数。

(2)喉道半径是影响渗流能力大小的关键指标。从江苏11个油田31个样品进行恒速压汞实验结果来看，不同渗透率储层孔道半径差别不大，渗透率相差2个数量级的岩心的主体孔道半径均为100～150 μm，且其孔道半径分布曲线均近似呈正态分布，反映出储层微观孔道发育特征对渗透率的影响较小。但不同渗透率储层喉道半径分布相差较大，主要分布在1～4 μm之间。说明岩样的渗流能力主要受喉道半径所控制(图1)。从相同渗透率级别的样品实验结果分析来看，平均喉道半径也是有差异的(图2)。说明物性相同的储层渗流能力是有差异的，必将导致开发效果的差异［4］。因此，喉道半径是反映储层渗流能力大小的一个关键指标。

图2 相同渗透率级别岩心喉道半径分布对比

(3)可动流体百分数也是反映此类储层渗流能力大小的关键指标。从江苏8个油田60块致密储层的样品可动流体百分数研究结果来看，可动流体百分数主要分布在10%～60%之间。可动流体百分数随渗透率、孔隙度的增大而增大，但是对于渗透率较低的储层，特别是渗透率小于3×10－3μm2的储层相关性不是很好(图3)。这种差异必然导致相同渗透率的储层开发效果的差异，也说明对这类储层孔隙度与渗透率已不能全面反映储层的渗流能力的大小，必须考虑可动流体百分数的高低。

图3 可动流体百分数与渗透率孔隙度的关系

(4)启动压力梯度大小是反映致密砂岩储层渗流能力大小的又一关键指标。对江苏13个油田32块样品进行了水测启动压力梯度实验。从实验结果来看，启动压力梯度与渗透率存在如下关系:

当渗透率小于1×10－3μm2启动压力梯度急剧增大，说明岩石渗透率越小，喉道越细，岩石喉道壁粘附的边界层厚度占喉道半径的比例就越大;孔隙中过流面积越小，驱动流体流动所需克服的阻力越大，启动压力梯度也就越大，渗流能力就越低。因此，对超低渗储层开发难度加大，启动压力不容忽视。

(5)低渗致密储层的敏感性在一定程度上决定了注水开发的效果。江苏低渗致密储层大多速敏、碱敏性损害不明显，但水敏、酸敏性损害较大，部分地区达到80%以上。大多储层有一定的应力敏感性，压力敏感性伤害主要表现在有效压力增加的初期阶段。致密储层的敏感性不容忽视。

(6)储量规模、储量丰度、可采储量及油藏埋深反映了油藏宏观上的规模效益，而千米井深初期日产综合反映了储层的渗流能力，在综合评价时应适当考虑。为此，结合江苏复杂小断块低渗致密砂岩储层的油藏特征、储层特征与产能特征，优选了12个关键参数，形成低渗致密砂岩储层综合评价的指标体系(图4)。

图4 储层综合评价指标体系

3.3 评价参数指标标准的制定与权重的确定

以江苏油田已发现致密油藏区块地质指标参数为依据，结合相关已有地质行业标准［5、6］，确定了江苏低渗致密储层各个参数分类指标标准(表1～表12)。

表1 储量参数分类标准 104m3

表2 储量丰度分类标准 104m3/km2

表3 可采储量分类标准 104m3

表4 有效孔隙度分类标准 %

表5 渗透率分类标准 10－3μm2

表6 油藏中深分类标准 m

表7 地面原油黏度分类标准 mPa·s

表8 喉道半径分类标准 μm

表9 敏感性分类标准

表10 千米井深日产油量分类标准 t/(d·km)

表11 可动流体饱和度评价标准 %

表12 启动压力梯度分类标准 MPa/m

利用岭型分布函数获得各待评价区块各指标单因素评价矩阵。运用层次分析法计算各个因素对评价对象影响的相对重要程度，依次确定各因素的权重系数，结果见图5所示。根据上述方法分别获得油藏、储层、动态三类综合指标评价矩阵，根据综合权重求得最终评价矩阵，最总将储层分为五类Ⅰ类为相对好的储层，Ⅱ类为相对较好的储层，Ⅲ类是中等储层，Ⅳ类是较差储层，Ⅴ类是差储层。

图5 各指标权重

3.4 储层综合评价结果

根据确定的各类参数指标的权重系数和模糊综合评价方法，对已探明未开发区块分别获得油藏、储层、动态三类综合指标评价矩阵，根据综合权重求得最终评价矩阵。从评价结果综合分析看，江苏油田已发现未动用致密油藏主要以Ⅲ、Ⅳ类储层为主(图6)，占91.9%，开发难度较大。

图6 致密储层综合分类结果

3.5 实例分析

HZ油田H10断块油藏埋深3 320 m，上报探明储量237×104t，储层平均孔隙度13%，平均渗透率3.0 ×10－3μm2，主流喉道半径 1.7 μm，启动压力梯度0.085 MPa/m，可动流体百分数49%。根据储层特征地质值以及相应的参数评价标准，利用岭型分布函数获得各指标单因素评价矩阵:

探明 储 量 (0.00391，0.269，0.46，0.257，0.011);

储量 丰 度 (0.0067，0.099，0.427，0.375，0.093);

可采储量(0.0056，0.07，0.225，0.369，0.329)

有效 孔 隙 度 (0.148，0.408，0.315，0.112，0.017);

渗透率(0.16，0.338，0.279，0.177，0.046);

油 藏 中 深 (0.071，0.454，0.366，0.102，0.0067);

地面原油黏度 (0.059，0.22，0.291，0.308，0.122);

吼道半径(0.074，0.34，0.361，0.192，0.033);

千米井深日产油量 (0.058，0.282，0.297，0.223，0.04);

可动流体饱和度(0.037，0.211，0.373，0.313，0.067);

启动压力梯度(0.034，0.344，0.356，0.209，0.057);

敏感性(0.111，0.216，0.399，0.185，0.089);

根据确定的各类参数指标的权重系数和模糊综合评价方法，分别获得油藏、储层、动态三类综合指标评价矩阵:

油藏参数指标(0.059，0.165，0.264，0.264，0.248);

储层参数指标(0.173，0.258，0.258，0.215，0.096);

动态参数指标(0.153，0.392，0.324，0.121，0.011)。

根据综合权重求得最终评价矩阵:(0.129，0.26，0.241，0.186，0.184)。因此综合评价 H10 断块储层属于Ⅳ类，开发动用有一定的难度，需要加强工艺技术攻关。

4 结论与建议

(1)江苏油田低渗致密油藏储量规模小，丰度低，开发难度较大，开发前应加强储层综合评价研究。

(2)从各影响因素来看，油藏参数指标中，储量丰度和可采储量规模对储层开发的影响程度较大;储层参数指标中，渗透率、喉道半径，可动流体百分数、启动压力梯度影响程度较高。因此，对低渗致密储层微孔隙结构研究及微观渗流特征研究就显得尤为重要。

(3)从目前江苏已探明未动用低渗致密储量储层综合评价分级结果来看，主要以Ⅲ、Ⅳ类储层为主，开发难度较大，开发前应加强技术经济评价研究，把风险降到最低。

［1］ 李伯年.模糊数学及其应用［M］．合肥工业大学出版社，2007:103－140.

［2］ 张东荣，王军.利用模糊综合评判法进行储层评价.内蒙古石油化工，2006，(5):175 －176.杨正明，张英芝，郝明强，等.低渗透油田储层综合评价方法［J］．石油学报，2006，27(2):64 －67.

［3］ 张旭，颜其彬.陆相碎屑岩储层定量评价的新方法.天然气地球科学，2007，18(1):141 －144.

［4］ 刘桂玲，孙军昌.高邮凹陷南断阶特低渗透油藏储层微观孔隙结构特征及分类评价［J］．油气地质与采收率，2013，20(4):37－41.

［5］ 中国石油天然气集团公司.SY－T5838－1993油(气)田(藏)储量技术经济评价规定［S］．北京:石油工业出版社，1993.

［6］ 中国石油天然气集团公司.SY－T6169－1995油藏分类［S］．北京:石油工业出版社，1995.