反韵律油层剩余油富集模式分析

韩光明

(承德石油高等专科学校科技发展与校企合作处，河北 承德 067000)

在注水开发油田中，由于受到沉积微相、砂体微构造、储层非均质性等多种静态因素的影响及开发非均匀的影响，剩余油分布非常复杂。在垂向上，储层构型单元的韵律性对剩余油分布起主要控制作用，一般来说，正韵律油层剩余油主要分布在顶部，而反韵律油层剩余油分布要复杂得多，在砂体的顶部、底部均有可能出现剩余油富集，甚至在一定条件下可能出现纵向上的均衡驱替，很多学者[1-3］针对此问题开展了研究，但针对剩余油富集模式和渗透率极差及油层厚度关系的研究较少。本文通过建立典型概念模型，研究了反韵律油层剩余油的富集模式以及出现不同模式的渗透率级差及油层厚度界限，为反韵律油层的高效挖潜指明了方向。

1 概念模型的建立

根据研究区内的检查井与取心井岩心分析渗透率数据，设计不同渗透率级差的三维概念模型，并通过三维模型的数值模拟结果分析剩余油的分布模式。剖面模型如图1所示，为一口注水井和一口采油井，油水井距为300 m，平面网格大小设为15 m×15 m，纵向网格大小均取1 m。

渗透率级差分别取 2、4、6、8、10 和 15 六个级别，渗透率平均值均为450×10－3μm2，砂体厚度分别取3、6、9和15 m四个级别。油水井的最大注入采出能力通过分析现有井的资料获取，概念模型中油井与水井的配产配注限制在该值范围内，同时开发过程注采平衡。

另外，所有模型均水驱至极限含水，即含水率fw等于98%情况下，通过比较不同油层厚度、渗透率级差下剩余油分布情况，根据数值模拟结果的敏感性分析，总结剩余油富集模式。

2 剩余油分布模式

2.1 渗透率级差的影响

如图2和图3所示，以3 m厚度的模型为例，渗透率级差为2～15，从计算结果看:随渗透率级差的增加，高渗层的采收率逐渐增大，低渗层的采收率逐渐降低，剩余油随着渗透率级差增大，向底部富集。主要原因是由于对于反韵律油层，油水重力差异促使剩余油向顶部富集，而非均质性即渗透率级差则促使剩余油在底部，在油层厚度比较薄的情况下，重力作用比较小，非均质性差异作用较大，因此剩余油富集在底部。当然随着油层厚度的增加，重力作用逐渐变大，情况会发生变化。

2.2 油层厚度的影响

如图4和图5所示，当油层厚度为6 m时，从计算结果可看出，当渗透率级差＜3时，低渗层比高渗层的采收率要高，剩余油富集在高渗层，重力起主要作用，非均质作用较弱。当渗透率级差＞3时，高渗层比低渗层的采收率要高，剩余油富集在低渗层，非均质性起主要作用，渗透率级差界限为3。随着厚度的增加，剩余油在底部和顶部的渗透率界限逐渐增大，同理，如图6和图7所示，当油层厚度为9 m时，渗透率级差界限为5，如图8和图9所示，当油层厚度为15 m时，渗透率级差界限为6。

2.3 剩余油富集模式

通过数值模拟结果可以看出，反韵律油层剩余油分布比较复杂，主要有剩余油的顶部富集、底部富集和均衡驱替富集三种模式，任一模式的出现跟渗透率级差和油层厚度密切相关。如图10所示，为均衡驱替下油层厚度与渗透率级差界限关系曲线，对某一固定厚度油层，当渗透率级差大于渗透率级差界限时，即曲线右下方，高渗层的采收率较低渗层的采收率要高，低渗层剩余饱和度较高，即为底部富集模式;当渗透率级差小于渗透率级差界限时，即曲线左上方，高渗层的采收率较低渗层的采收率要低，高渗层剩余饱和度较高，即为顶部富集模式，对于曲线，属于均衡驱替富集模式，较难实现。

3 实例验证

通过东部某油田3-8-J215密闭取心井数据(表1)可以看出，83层厚度为5.9 m，为典型反韵律油层，其渗透率级差为3.1，其高、低渗层的驱油效率基本相等，即在5.9 m左右的厚度下高渗带低渗带等效驱替点在级差3左右，进一步验证了计算结果可靠性。

表1 东部某油田3-8-J215密闭取心井

4 结论

1)通过建立典型反韵律油层剩余油模型，分析了反韵律油层剩余油的顶部、底部、均衡驱替3种富集模式。

2)通过数值模拟计算确定了典型非韵律油层剩余油富集模式出现的界限，明确不同渗透率级差及厚度条件下的反韵律油层的剩余油分布，并进行了实例验证，对于油田开发后期明确提高采收率挖潜方向具有重要意义。

[1]杜庆军，陈月明，侯键，等.胜坨油田厚油层内夹层分布对剩余油的控制作用[J］.石油天然气学报，2006，28(4):111－114.

[2]马炳杰.夹层对反韵律厚油层水驱剩余油赋存规律的影响研究[J］.内蒙古石油化工，2014(5):124－127.

[3]方群，李明忠.石南低渗油藏剩余油富集规律研究[J］.承德石油高等专科学校学报，2014，16(5):8－10.