中渗油藏相控剩余油分布特征研究及应用

沈黎阳，毛立华，王坤，赵磊，王明

(1.西安石油大学石油工程学院，陕西 西安 710065；2.中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南 濮阳 457001）

中渗油藏相控剩余油分布特征研究及应用

沈黎阳1，毛立华2，王坤2，赵磊2，王明2

(1.西安石油大学石油工程学院，陕西 西安 710065；2.中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南 濮阳 457001）

针对中原油田中渗高含水油藏面临的水驱波及不均、不同微相剩余油描述困难、常规剩余油研究方法适应性差等问题，从微观、层内、平面3个方面入手，利用微观可视化室内实验、油藏相控数值模拟等技术手段，对剩余油的赋存状态、分布规律进行了定量描述。研究表明，微观上看，储层的物性决定了剩余油的非均匀分布。针对构型剩余油可采用顶部补孔、换向注水、薄注厚采等措施挖潜；平面剩余油可在相控指导下，通过侧钻、注采结构调整等技术手段进行效益挖潜。

中渗油藏；微观可视化；构型剩余油；相控剩余油；中原油田

0 引言

中原油田中渗油藏经过30多年的注水开发，已进入高采出、高含水阶段，目前综合含水率大于90%的地质储量占中渗油藏的64%，采出程度32.5%。其剩余地质储量约1.19×108t，具有极大的挖潜潜力。

目前，这类油藏具有3个开发特点：一是油藏储层平面变化快、沉积相带差异大，储层非均质性强；二是水驱波及不均，受沉积相影响动用差异大；三是进入高含水阶段，剩余油分布零散。

剩余油分布的影响因素，主要是储层非均质性和开采的非均匀性。具体表现为层间剩余油、层内剩余油和平面剩余油3类。近几年，通过油藏细分重组，强化二、三类油层的动用，已经较好地解决了层间剩余油动用较差的问题［1］。目前，针对高含水期中渗油藏挖潜重点，还需从层内剩余油和平面剩余油的分布特征展开研究［2］。

1 微观剩余油赋存状态分析

利用天然岩心微观可视化实验及定量化分析技术，针对水驱后的铸体薄片，采用自主编制的图像处理软件对铸体图像进行不同颜色提取，然后按照不同颜色所占的面积比例转换成饱和度值，进行微观剩余油定量化分析［3］。

不同沉积相带储层由于微观结构的差异，在达到相同的含水级别后（含水率98%），其剩余油饱和度和分布类型是有差别的（见图1）。河道微相储层铸体图片中剩余油（油为红色）的面积比例为2.13%，剩余油饱和度（So）为0.132；前缘微相储层中剩余油面积比例为3.11%，剩余油饱和度为0.203；远砂微相储层中剩余油面积比例为4.92%，剩余油饱和度为0.312。

图1 识别后的铸体薄片内油水分布情况

河道微相储层内的微观剩余油主要以单孔型存在，前缘微相储层内的微观剩余油主要以油膜型存在，远砂微相储层内的微观剩余油主要以连片型存在。

2 油藏层内剩余油分布规律

2.1 层内韵律性对剩余油分布的影响

2.1.1 正韵律层

正韵律层内非均质模型整个水驱过程可以分为3个阶段，分别为高中低渗合采阶段（0～0.81 HCPV）、中低渗合采阶段 （0.81～1.60 HCPV）和只采低渗层阶段（1.60～2.84 HCPV）。从饱和度分布情况看（见图2），3层同注同采时，注入流体优先进入高渗层，此时中渗和低渗层的开采效果较差，当关闭高渗层井后，中渗层才见较好的开发效果，低渗层效果有所提高但不明显，当关闭中渗层井后，低渗层才充分见效。因此，层内非均质水驱时，存在明显的窜流现象，水注进模型后并不一定是沿着注入层渗流，而是从相邻层窜流到中、高渗层后再向前推进，即注入流体总是有选择性地沿着渗流阻力小的方向移动［4］。

2.1.2 反韵律层

反韵律层内非均质模型水驱过程与正韵律非常类似。尽管仍存在窜流现象，但是其窜流程度明显降低，由于低渗层在底部，重力作用的影响使得水向中、高渗层窜流的阻力变大。即注入流体总是选择性地沿着渗流阻力小的方向移动。

图2 注入0.35，1.09 HCPV时含水饱和度分布

因此，整体来说，对于反韵律层内非均质性较强的油藏，由于存在重力和渗透率的联合作用，开发效果优于相同条件的正韵律层内非均质油藏。

2.1.3 复合韵律层

复合反韵律层内非均质水驱过程中，3层同注同采时，饱和油和水驱油过程中都存在分层饱和特征。水驱时窜流现象比较明显，由于注入流体总是有选择性地沿着渗流阻力小的方向移动，所以注入低渗层的水向相邻的高、中渗层窜流严重，复合韵律的水驱效果相较于正、反韵律模型较差。

2.2 构型对剩余油分布的影响

2.2.1 侧向拼接样式

其构型特点是单一河道砂体彼此间有一定的接触或有较差储层进行彼此相连，砂体两侧之间存在一定的接触面［5］。

同相横向拼接型储层，剩余油主要富集于不同构型交界处；异相横向拼接型储层，注入水优先进入物性好的河道，然后向河道边缘扩展，导致剩余油富集于相对低渗的差异相带处［6］（见图3）。

2.2.2 垂向叠切样式

其构型特点是单一河道砂体彼此间在垂向上有一定的接触。根据彼此间接触面的大小，又可分为线状纵向叠切、点状纵向叠切和层状无叠切3种叠切方式［7］。根据这3种叠切关系，结合注采井的射孔情况，可设计9套方案进行剩余油分布规律研究。

剩余油主要富集于构型内部渗流能力较差处；纵向上叠切方式不同，导致垂向渗透率不同，层间动用状况差异大，河道边缘剩余油富集；受接触面影响，顶部剩余油相对富集［8］（见图4，色谱柱同图3）。

图3 横向拼接构型下剩余油分布状况

图4 垂向叠切样式下的剩余油分布状况

3 油藏平面相控剩余油分布规律

3.1 单一水下分流河道微相对剩余油分布的影响

水下分流河道微相主要有“S”、“L”、“I”、“枝杈”等4种展布类型。

3.1.1 “I”型河道砂体的宽度

在实际的构型地质模型中选取物性相近的不同河道宽度（60，90，120，150 m）区域，部署一注一采井组。对比发现，剩余油主要分布在河道侧翼边缘，随河道宽度增加，剩余油分布范围越大，分布特征越明显。从对比数据看：河道较窄时，注采井的位置对剩余油分布影响不大；当河道的宽度大于半个井距时，不同位置布井会影响剩余油分布。

3.1.2 “S”型河道砂体的曲率

以同一单河道为地质模型，在油水井注采主流线与弯曲河道呈不同曲率的情况下部署一注一采井组。对比发现，小曲率情况与“I”型单一河道砂体剩余油的分布相类似，但随着曲率的变大，剩余油主要分布在河道拐弯的外侧，随着河道曲率增大，其分布特征越明显。河道拐弯处剩余油分布特点还受注采井的位置影响。如果该处为油井，弯部的剩余油富集程度要远大于该处为水井的情况（见图5，图中1，2分别为2种布井情况，色谱柱同图3）。

图5 “S”型河道砂体剩余油分布状况

3.1.3 “枝杈”型河道砂体的弯折度

在油水井注采主流线与河道各“枝杈”间不同弯折度的情况下部署一注一采井组。对比发现，在小弯折度的情况下，河道内剩余油的分布与“I”型单一河道砂体剩余油的分布相类似，但随着曲率的变大，剩余油分布类型出现明显变化。剩余油主要集中在河道的尖灭端及河道侧翼，随着注采井组所在河道的弯折度增大，在河道分叉处也出现剩余油的富集（见图6）。

图6 “枝杈”型河道砂体剩余油分布情况

3.2 差异相带对剩余油分布的影响

在不同相变程度（渗透率突变、稍微减缓、均匀变化）下，部署一注一采井组。对比发现：相变快的区域含水上升较快，注入水沿着相带好的区域条带状推进，水驱动用面积相对较小，剩余油主要分布在相带差的区域，富集程度较高；而相带变化缓慢部位的含水上升也相对缓慢，水驱较为均匀，采出程度较高，剩余油主要分布在距主流线较远的前缘微相内［9］。

注采方式对开发效果影响大，低含水期，侧翼注河道采油开发效果较好；高含水期，河道注水侧翼采油开发效果较好［10-12］。

4 结论

1）储层的物性决定剩余油的非均匀分布。高含水阶段，渗透率低、孔隙性差的前缘、远砂微相剩余油较富集。

2）受层内的韵律性及构型影响，高含水期剩余油主要富集在正韵律储层的顶部和储层内部渗流能力较差或构型接触面附近。

3）针对正韵律性剩余油可采用调驱、调剖挖潜；针对构型剩余油可采用顶部补孔、换向注水、薄注厚采等措施挖潜。

4）高含水期，平面剩余油挖潜方向主要是河道的侧翼及河道末端。在相控指导下，通过侧钻、注采结构调整等技术手段进行效益挖潜。

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（编辑 王淑玉）

Distribution of remaining oil controlled by facies in medium permeability reservoir and application

SHEN Liyang1,MAO Lihua2,WANG Kun2,ZHAO Lei2,WANG Ming2
(1.College of Petroleum Engineering,Xi′an Shiyou University,Xi′an 710065,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)

Non-uniform water flooding,difficulty of remaining oil description in different microfacies and the poor adaptability of the conventional remaining oil research method are the three big problems in medium permeability reservoir in high water cut period, Zhongyuan Oilfield.In order to solve these problems,microscopic visualization lab test,reservoir facies controlling numerical simulation are used to reveal the micro-description and macro-description in the reservoir.The results prove that the non-uniform distribution of remaining oil is mainly influenced by the physical properties of reservoir.The architecture remaining oil can be recovered by measures of perforation addition at the top,reversing the direction of water injection,thin-layer injection with thicklayer production.The remaining oil on the plane can be benefitly tapping by the technical means of sidetrack drilling,adjusting the injection-production structure and so on.

medium permeability reservoir;microscopic visualization;architecture remaining oil;facies controlling remaining oil; Zhongyuan Oilfield

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（2011ZX05006）

TE32+1

：A

10.6056/dkyqt201701007

2016-07-16；改回日期：2016-11-27。

沈黎阳，男，1992年生，在读硕士研究生，主要从事地质导向和钻井信息化研究。E-mail：slymitec@live.com。

沈黎阳，毛立华，王坤，等.中渗油藏相控剩余油分布特征研究及应用［J］.断块油气田，2017，24（1）：31-34.

SHEN Liyang，MAO Lihua，WANG Kun，et al.Distribution of remaining oil controlled by facies in medium permeability reservoir and application［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（1）：31-34.