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低渗透-砾岩油藏

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渗透 砾岩 油藏
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120 内蒙古石油化工 2009年第11期 低渗透砾岩油藏剩余油分布规律研究 左 超 ,刘慧卿。,刘仁静 (1.塔里木油田分公司开发事业部,新疆库尔勒841000;2.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249) 摘 要:本文针对克拉玛依五3中区克下组低渗透储层非均质性严重,油田高含水,水驱动用程度 低等特点,以精细油藏数值模拟方法详细研究了层内,层问,平面及空间的剩余油分布规律。结果表明: 低渗透砂砾岩油藏油水相对渗透率关系复杂多样,,总体表现出较差的岩石和流体相互作用;剩余油分布 主要受沉积微相,储层非均质和井网系统的控制,在空间上主要存在4种类型的剩余油分布,对于指导 该区块挖潜具有重要指导作用。 关键词:剩余油分布;砾岩油藏;低渗透;相对渗透率曲线 目前我国大多数油田已进入中高含水期,准确 预测油藏剩余油的空间分布已成为稳产和增产的主 攻方向。砾岩油藏由于储层物性变化大,层间差异明 显,非均质性严重,特别是低渗透油藏油水分布复 杂,剩余油研究难度很大“ 。本文针 克拉玛依 油田五3中区克下组油藏以油藏地质再认识和油藏 精细描述为基础,以油藏动态分析和监测资料为依 据,应用精细数值模拟技术详细研究了剩余油在平 面上和纵向上的分布特征,对此类油藏的高效开发 具有借鉴和参考作用。 1地质概况 五3中区克下组油藏位于克拉玛依油田克—— 乌断 带下盘斜坡带上,克下组油层平均埋藏深度 2212m,含油面积14.7地质储量491×10 t,孔 隙度多数集中在8—1O%左右,呈现出双峰的特点, 渗透率分布范围较广,从O.830×10 主 要分布在0.00m ,表现出较强的非均 质性。属于低孔、低渗储层。地层原油粘度1.27~ 2.38s,无气顶,天然气为溶解气,平均密度 0.7138×10~g/~m。。由于油水井大面积工程报废, 注采井冈不完善、注采对应程度低,目前采出程度仅 16.64 ,加之山麓洪积相沉积环境造成了砂砾岩油 藏内部结构的复杂性,非均质性严重,导致油水分布 复杂,剩余油研究难度很大。 2相对渗透率曲线特征 相对渗透率曲线反映了不同类型储层的水驱油 特征和效果,由于低渗透砾岩油藏具有多种开发地 质类型,是一种有特殊性的非典型孔隙型油藏,其结 构特征比砂岩储层更复杂,非均质性更强,因而其相 对渗透率曲线形态更加复杂多样“ 。 根据五3中区克下组实际岩芯压汞和油水相渗 资料,低渗透砂砾岩的油相相对渗透率曲线略微下 凹,可近似处理为“直线型”,而水相的相对渗透率曲 线形态可分为驼背型,直线型,和正常型等3种形态 类型(图1)。驼背型曲线随着水饱和度的增加,油相 对渗透率急剧下降,水相相对渗透率快速上升,在高 饱和水阶段水相渗透率增加幅度越来越小,趋于平 缓。这种曲线主要是储集层孔隙度和渗透率较低,粘 土矿物含量较高且具有较强敏感性;直线型曲线水 相相对渗透率明显近似呈直线变化,残余油处水相 相对渗透率仍然很低,这主要储层的非均质性和水 敏性相对较轻,部分孑率加速增加的特点 ,正常型曲线是水相渗透率 随含水饱和度增加而加速增加,这类储层的孑渗透率相对较大,孔喉半径频率分布图多呈单峰 特征。总的来说,低渗透砂砾岩表现出较差的岩石和 流体相互作用:①残余油饱和度高,可动油饱和度较 低,水驱效率较低,两相流动范围窄,②水相渗透率 较低,残余油饱和度下水相相对渗透率一般小于0. 25;③水相渗透率曲线多呈异形{④油水相对渗透率 曲线类型多样。 图1 低渗透砾岩油藏相对渗透率曲线形态 3精细数值模拟研究剩余油分布 为准确反映地下构造和岩性特征变化,平面上 收稿日期:2009—02—20 基金项目:“十一五”国家科技支~,007作者简介:左超(1 982~),男,四川绵阳人,2005年毕业于成都理工大学石油工程专业,主要从事油气田开发方面工作。 2超等 低渗透砾岩油藏剩余油分布规律研究 121 采用细网格,纵向模拟层为小层,模拟网格系统为 234×218×6—3不同流动单元应用不同的 流体物性参数和相对渗透率曲线,将储层非均质性 从对渗透率变异、突进系数、级差等表征延伸到岩石 与流体相互作用关系的表征,并且在计算模型中的 毛管压力和相渗关系模型采用端点缩放技术 ,从 而更加准确地反映了地下流体的渗流特征,从而提 高了数值模拟的精度。 3.1 剩余油空间分布类型 由于井间具有不易渗流区带的存在,低渗透油 藏的储量动用具有动用程度低,平面动用不均匀的 特点0 。根据目前国内各大油田研究剩余油的分类 标准,把五3中的剩余油分力以下4种:①水淹型:主 力单层水淹严重,非主力单层水淹程度低,平面上不 同级别水淹区犬牙交错,垂向上不具有继承关系;② 层间干扰型:由于层间储层物性的差异造成单层间 的吸水能力、产液能力及水淹状况的不同。在多层合 采合注的情况下,高渗层水线推进快,水淹程度高, 而低渗层水淹程度低,储量动用程度较低,产生较多 剩余油。统计井区13个同井点产液剖面资料,油层 动用厚度由38.45m,动用层数 由9层下降到4层;③注采不完善型:主要表现在存 在大量报废井的井区及油层边部注水不充分的井 区,使得某些井单向受效或无注水能量补充,④单井 钻遇型:一些小面积透镜状或条带状砂体,有的砂体 无井钻达,有的只有注水井而没有采油井,无法建立 有效的注采系统。 3.2纵向剩余油分布 3.2.1层间分布规律 由于层问沉积环境、渗透率、连通性的,各砂层 组的储量动用程度很不均衡。为了更清楚地反映各 砂层组的剩余油分布状况,本文利用数值模拟计算 的各网格的剩余油饱和度,根据其所对应的相渗关 系计算出各网格块的水淹程度,同时根据容积法计 算出目前剩余地质储量。结果如表1所示。 f.一 !! § ! 一k, ( o( 。(100h k~—瓦 一 、 式中,下水淹程度),f;S。前含油饱和度,小数s。k),k (S。k)一网格目前 含油饱和度下油相和水相相对渗透率,f; 一水粘 度,s;(网格 目前压力下原油粘度,s;N 一剩余地质储 量,10 t/h m; 格有效孔隙度,小数;S。 一网格目前含油饱和度, 小数;B。(网格目前压力下原油体积系数;p 一 地面原油密度,g/ 从表1中可以看出,在同一注水条件下,物性差 异是影响层间吸水能力,产液能力及水淹状况的主 要因素。储层物性好,相应的水淹程度也高;反之,物 性差,水淹程度低。如物性较差的S ,S 。, 储层动用状况相对较差或基本上没有动用,剩余油 饱和度高;而主力油层$74层由于储层物 性好,连通性好,渗透性强,水线突进速度快,水淹严 重,但是由于其地质储量丰富,剩余储量仍然较大, 是挖潜的重点。 表1五3中克下组油藏小层剩余储量(万t) 3.2.2层内分布规律 不同沉积韵律的油层在注水开发过程中会有不 同的剩余油分布形式,正韵律油层由于底部物性好 于顶部,注入水沿底部突进,上部水驱效率较低,剩 余油比较丰富,而反韵律油层首先沿顶部推进,加之 重力和毛管力的作用,下部中低渗透层逐步受到水 驱,纵向上水驱较均匀,剩余油较少;复合韵律剩余 油分布介于二者之间。利用环空测试资料表明,正韵 律油层中顶部驱油效率低,剩余油饱和度较大,底部 水淹严重。该区克下组正韵律层多分布于扇中、扇缘 亚相中,是剩余油分布的富集区’。 3.3平面分布规律 平面上油层动用程度受诸多因素的影响,如井 网控制程度、平面非均质性,砂体在平面的分布及连 通性、断层、井况等 ’数值模拟结果表明,主力油层 剩余饱和度大部分区域集中在40 ~50 之间,剩 余油富集区主要有以下特点:①主力微相带大型复 合砂体剩余油富集区:主要表现在s,‘、s, 砂层的主 槽和辨流线微相,其砂体叠置切割造成储层非均性 复杂,主力单层水淹,非主力单层水淹程度低,平面 上不同级别水淹区犬牙交错,垂向上不具有继承关 系,如单层5827井区及 生产井间由于屏蔽效应而形成剩余油富集,由于生 产井在各自泄油区内形成低压区,井间流体同时受 多向压力作用,在井间形成条带状滞留区,如S 单 层5827井到5828井区,及5835到5850井区;③构造高部位形成剩余油富 集,由于重力分离作用,构造高部位水驱效果较差, 特别是具有正韵律特征的油层。如S ‘- 单层的5815 到5832井区,846井 区等;④油藏边部及注采不完善形成剩余油富集区, 由于物性较差或井网不完善,注水效果受限等影响, 油层动用程度较差。如$7374734,5757井区及S 单层的沿5785到5846井的 边界附近。图2,3分别为剩余储量丰度。 122 内蒙古石油化工 2009年第11期 5 5 90 535口口00 1 5351 535:000 图2 S,4结论 4.1 低渗透砂砾岩油藏油水相对渗透率曲线形态 复杂多样,总体表现出较差的岩石和流体相互作用, 残余油饱和度高,可动油饱和度较低,水驱效率较 低,两相流动范围窄.。 4.2该区的剩余油形成与分布主要受沉积微相、储 层非均质性及井网条件的控制,形成4种主要剩余 油类型,在纵向上,主力油层虽然水淹严重,但剩余 储量仍然丰富,平面上剩余油主要富集在主力微相 带大型复合砂体区,井间屏蔽带,构造高部位及注采 不完善区。 4.3综合地质和开发因素,以剩余储量丰度和地下 水淹程度为标准可以得到直井和水平井加密潜力 区,对于指导该区的挖潜具有重要作用。 (参考文献] [1]胡复唐等.砂砾岩油藏开发模式京:石 油工业出版社,1997.35~47. 肖伟,刘震,曲志浩等.蒙古林砾岩油藏储集层 非均质性研究石油勘探与开发,2004,31 (1):76~78. [3]赵书怀,吕翠艳,毛琼.雁107砾岩油藏储集类 [4] [63 [73 9] 图3 S 单层的剩余储量丰度 型及其对注水开发的影响[J].西南石油大学 学报,2007,29(3):71~74. 崔浩哲,姚光庆,周锋德.低渗透砾岩油层相对 渗透率曲线的形态及变化特征[J].地质科技 情报,2003,22(1):88~91. 王国先,谢建勇,李建良等.储集层相对渗透率 曲线形态及开采特征[J].新疆石油地质, 2004,25(3):301~304. 王厉强,刘慧卿.技术应用研究[J].油气地质与采收率, 2004,11(2):4O~42. 高建,侯加根,林承焰等.特低渗砂岩油藏剩余 油分布的主控因素及有利区块评价中国 石油大学学报,2007,31(1):13~17. 杨承林,许春娥,许寻.多层砂岩油藏高含水期 剩余油分布数值模拟研究[J].海洋石油, 2006,12(1):74~77. ..by ].8989,2002. H“ 一口 g , 一 g。 (1.41000,2.of 02249,at of t of p~of in by he is in of of of in he an
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