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油气藏开发地质学及油藏描述 6剩余油

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油气藏 开发 地质学 油藏 描述 剩余
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一、剩余油研究基础知识二、宏观剩余油形成控制因素和分布规律三、剩余油形成机理及分布模式四、宏观剩余油分布研究方法五、剩余油 分布模型建立方法第六讲 剩余油形成和分布研究( 1) 地层原始含油饱合度通常认为 , 油田未开采前 , 油藏中的油气水分布是受重力和毛细管力控制 , 油气水处于重力一毛细管力的平衡状态 、 或处于流体动力学状态 。人们把发现油藏时的含油饱和度定义为原始含油饱和度 。( 2) 地层剩余油饱和度油藏开采以后 , 油藏中的含油饱和度随着原油的不断采出而逐渐下降 , 在油层油产量递减的各个时期 , 其含油饱和度被定义为 剩余油饱和度一、剩余油研究基本知识1、基本概念( 3)剩余油: 剩余油指在目前开发技术条件下储集层内未被采出的原油。•可动剩余油: 可动剩余油指在目前注水开发技术条件下储集层内未被采出的可动原油。包括两部分 :一是目前水驱波及到的、经过一定时间能够采出的那部分可动原油 (即水驱标定采收率与目前采出程度之差 ); 二是目前注水条件下不能够被水波及到的、水驱标定采收率之外的那部分可动原油 。可动剩余油 ,也就是在目前标定的水驱采收率之外 ,采取进一步扩大波及体积等措施即可采出的那部分可动剩余油。•不可动(残余)剩余油在油层条件下,含油饱和度相当于油的相对渗透率为零的油( 束缚油 )一、剩余油研究基本知识1、基本概念累计采油量29%剩余可采储量5%剩余可流动油21%剩余不可流动 45%美国( 1993年):原油开采可分成两类:一类是由 水驱可以驱替 ,但在常规生产中由于旁通或不与水接触而不能采出的 可流动油 ,约 1130× 108 21%。 滞力和毛细管力而捕集 在油藏孔隙中不能被水驱替的 不可流动油 ,这部分约有 2380× 108 45%。 米级)测井(米级)岩心(厘米级)偏光显微镜(数微米级)电镜(微米级)研究手段显微镜观察和测试岩心观察和测试测井资料处理和解释地震资料处理和解释研究尺度微观剩余油 层内剩余油 层内、层间剩余油、平面 层间、平面剩余油微观剩余油 宏观观剩余油一、剩余油研究基本知识2、油藏研究尺度与剩余油资源评价技术 油藏描述技术 油藏模拟盆地模拟区带评价圈闭评价早期勘探油藏描述 中期开发油藏描述 晚期调整开发油藏描述历史拟合开发预测 勘探开发阶段 滚动勘探阶段 开发早期 — 中期 开发晚期 重要描述问题 油气藏几何形态及油水边界 储层性质及非均质性 展布 信息应用 地震资料为主 裸眼测井资料为主 生产测井及开发动态 储量级别 预测 — 探明 探明 — 可采 剩余可采储量 层次 油层组 — 小层 砂组 — 单砂体 单砂体小层 — 流动单元 地质模型 概念 — 静态 静态模拟 预测模拟 研究 主要目标 地震横向预测 多井评价及非均质评价 剩余油分布预测 水 驱 油 藏 描 述 阶 段化学驱后描述一、剩余油研究基本知识3、油藏描述阶段与剩余油原状地层油 藏 描 述阶段水驱 调整水驱自然动力驱 非水驱阶段研究方法技术单一方法复杂先进的方法技术多方法技术综合研究发展到简单方法技术 发展到如 油藏数值模拟技术、四维地震技术、现代试井技术、密闭取芯技术、实验室仿真物理模拟技术、核磁共振技术、井间测井技术、地质统计随机建模技术等但开发地质学方法与油藏工程、测井、试井、取芯分析及实验室研究等相结合的 多学科综合研究方法 是目前 广泛采用 的剩余油研究方法目前主要剩余油研究方法 :开发地质学方法油藏工程方法测井、试井方法实验室试验研究地球物理方法钻井取芯分析方法等一、剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状在 初、中、高和特高 四个含水期,油藏的开发流体动力地质作用的特征、方式、类型、空间分布和时间演化规律不同,主要体现在 油藏流场 储层骨架场 、 孔隙网络场、渗流场、物理化学场、应力场 等油藏流场差异 。揭示油藏流场中的特高含水期剩余油微观的形成机理和分布规律。研究宏观、微观和渗流三大类参数和油藏流场变化规律的表征理论、方法和技术,建立油藏宏观、微观、渗流和流场四维数据体,揭示油藏中宏观和微观剩余油在上述四个含水期特别是特高含水期的主要类型和空间分布,从而指导油田开发,为提高油田采收率服务研究方法思路一、 剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状( 1) “ 四 ” 个阶段和 “ 五 ” 类油藏流场的分析和建模是基础( 2) 剩余油分布规律的研究( 3) 剩余油饱和度的测量与监测技术的研究( 4) 剩余油挖潜技术研究一、剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状宏观和微观剩余油分布研究是一项世界性学科前沿的难题,已经成为国际学术会议如世界石油大会、国际储层表征会议以及 关剩余油研究的文章连年增加。主要集中在以下三方面:据国外大量的研究结果表明1)存在于注水过程中水未洗到的低渗透率的夹层中 , 或者是水绕过的低渗透带中的剩 余油 。 研究结果表明 , 这类剩余油的数量大体占总量的 27% 。2)存在于地层压力梯度小油不能流动的滞流带内的剩余油 。 这类剩余油约占总量的 19. 5% 。3)存在于钻井时未被占遇的透镜体中的剩余油 , 这类剩余油约占总量的 16% 。4)在一些小孔隙中 , 由于原油受到较大的毛管力的束缚而不易流动 , 从而形成剩余 油 。 这类油的数量约占总量的 15% 。5)有一些原油是以薄膜状的形式存在于地层岩石的表面 , 这种油在一次采油甚至采油 都无法采出而形成剩余油 , 这类油约占总量的 13. 5% 。6)有些剩余油存在于局部的不渗透的遮挡层内 , 这种油约占总量的 8% 。一、剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状( 2) 剩余油分布规律的研究据国内有代表性学者现有研究分析 , 高含水后期和特高含水采油阶段剩余油的分布主要有以下几种类型 ( 韩大匡 , 1995年 ) :1) 不规则大型砂体的边角地区 , 或砂体被各种泥质遮挡物分割所形成的滞油区 ;2) 岩性变化剧烈 , 主砂体已大面积水淹 , 其周围呈镶边或搭桥形态存在的差储层或表外层 ;3) 现有井网控制不住的砂体;4) 断层附近井网难以控制的部位 ;5) 断块的高部位 , 微构造起伏的高部位及切迭型油层的上部砂体 ;6) 井间的分流线部位 ;7) 正韵律厚层的上部;8) 注采系统不完善 , 如有注无采 , 有采无注或单向受效等而遗留的剩余油 。一、 剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状( 2) 剩余油分布规律的研究主要认识由于河道相储层的 正韵律 沉积特征,及水驱油过程中的重力作用,驱替水优先沿层内底部高渗透层带突进, 底部水淹严重 , 中上部 水淹较轻, 剩余油饱和度较高一般认为 河道 储层 剩余油主要分布于 较低渗透的 河床边缘 及 堤岸亚相 ;也有人认为 河道亚相砂体 是河流相砂岩油藏的主要储集体,占70%以上,其剩余油饱和度虽较低,但 储量丰度高 ,因而剩余油应主要 集中于河道亚相储层中目前研究普遍认为 ,剩余油形成与分布的 主要成因 是储集层平面、层间、层内 非均质性 及 沉积结构构造 引起的 不均匀驱油 ,以及受开发井网限制而导致的 滞流作用对于沉积微相与剩余油形成分布的关系, 大多停留在微相类型与剩余油分布的对应关系 ,极少阐述其内在联系 ,更无系统的研究 。这也是本研究要探索解决的课题一、 剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状A、层内非均质性形成的剩余油B、隔层损失形成的剩余油C、井间未钻遇砂体形成的剩余油D、层间干扰形成的剩余油E、隔层遮挡形成的剩余油一、剩余油研究基本知识4、剩余油分布研究现状未动用油层:薄油层( 〈 2米)、低阻油层未水淹油层水淹油层三类宏观剩余油层剩余油宏观成因类型( 1)资料基础这一阶段的资料基础特点是除前述大量静态资料外,将积累大量动态资料,最主要有:1)分层测试和试井资料;2)开发测井资料(产液剖面、吸水剖面、 C\3)检查井取心资料,加密钻井资料;4)注水和生产资料(单井月产数据、油气水分析资料)5)相对渗透率曲线、岩石物理实验数据等静 (态资料 )动 (态资料 )结合,对油藏进行反复再认识是这一阶段的特点。“ 自圆其说 ”一、剩余油研究基本知识5、资料特点及任务( 2) 主要任务1) 油田动态监测: 掌握油水运动状况 、 储量动用状况 、 剩余油分布状况 实行各种增产增注措施 , 调整好注采关系 — 油藏工程 +开发地质3) 不断地应用油藏模拟定期进行开采动态历史拟合 , 油水运动及分布状况 , 预测未来阶段的开采动态 , 拟定下一步应采取的开发措施 开发地质4) 开展各种先导试验 , 为下一阶段油田调整作好技术准备 发地质5) 需要进行阶段性的层系 、 井网 、 注采方式调整时 , 编制调整方案 开发地质一、剩余油研究 基本知识5、 资料特点及任务( 3) 描述的重点内容: 油田进入晚期调整阶段 , 构造及油气水情况已在基本描述清楚了 , 因此 , 油藏描述的重点内容应为剩余油分布及预测地质模型建立 。1) 综合所有静 、 动态资料 , 逐步把储层静态模型向预测模型发展A、 对各类砂体的方向性 、 连续性和储层物性参数变化 , 逐步精细到数十米甚至数米级的规模 。B、 对无控制井点的地区能作出一定精度的预测 。C、为精细模拟和分析剩余油分布提供基础 。2) 不断总结各类微相储层水驱油全过程及变化规律A、 平面上注入水运动规律和层内水淹厚度及驱油效率演变过程 。B、 总结各类砂体储层层间干扰特点要通过开采动态分析和完善各类砂体储层的模型与数值模拟机理研究相结合来实现 。3) 密切监测储层特征在开采过程中可能发生的变化矿物的溶蚀和沉锭 , 岩石结构的变化 , 物性变化以及润湿性等渗流特征的变化等 。一、 剩余油研究基本知识5、 资料特点及任务4) 综合油藏动 、 静描述定量预测剩余油分布A 剩余油形成与分布规律B 剩余油预测方法研究C 剩余油挖潜方向和措施5) 主要成果和图表A 细分层数据体及相关对比图B 细分相数据体及相关图件 ( 剖面 、 平面 、 三维 )C 与细分层配套的储层参数及非均质图件 ( 剖面 、 平面 、 三维 )D 主力层位的含水率及剩余油分布图 ( 剖面 、 平面 、 三维 )E 剩余储量丰度分布图 ( 剖面 、 平面 、 三维 )F 其他辅助图件及数据表5、 资料特点及任务( 3)油藏描述的重点内容二、 剩余油宏观形成控制因素和分布规律水驱油效率水驱采收率孔隙结构润湿性油水粘度比注入倍数平面波及系数纵向波及系数平面非均质性注采状况侧向沉积相变层系组合井网布署注采对应注采强度注入倍数层间、层内非均质性 垂向沉积相变注采状况层系组合射孔位置注采对应注采强度注入倍数沉积微相成岩作用水驱采收率控制因素框图波及体积系数剩余油分布控制因素框图非均质成因构造层间层内平面剩余油分布主控因素非均匀驱油油藏非均质开采非均匀储层流体断层构造起伏层间层内平面沉积相成岩作用宏观微观沉积相岩性物性韵律性横向连通性 、纵向连通性沉积结构沉积构造孔隙结构相渗特征润湿性注采状况层系组合井网布署射孔位置注采对应注采强度压实压溶胶结交代重结晶等微观剩余油控制因素宏观剩余油控制因素二、 剩余油宏观形成控制因素和分布规律重力 ( 流体 ) 因素:形成高部位剩余油聚集区的主要因素是重力 。 由于油水的密度不同 , 使得同一孔隙空间内 , 油分布在水上面 。 在亲水性的油藏内 , 当采用边外注水时 ,重力就会成为一种抑制水线推进的阻力 , 使水线推进的速度减慢并趋于在平面上均匀分布 , 有利于油水按重力分异 。 在地下渗流量合适的区域 , 在构造的高部位就留存较多的剩余油 。地层非均质因素:非均质是影响平面剩余油分布的重要因素。非均质严重的地区常常是低渗透的地区,而低渗透部位常常就是剩余油富集区,非均质对剩余油分布的影响还表现为使之成为较大的连片分布和局部区域分布。在某种意义上说,地层的非均质性实际上就是影响油田剩余油分布的 最主要因素注采状况是剩余油分布的外部控制因素:即在注采过程中 , 由于层系组合 、 井网布署 、 射孔方案 、 注采对应 、 注采强度 、 注入倍数等因素的影响 , 致使由采油井或注水井与采油井所建立的 压力降未波及或波及较小 的区域 , 原油未动用或动用程度低 , 从而形成剩余油富集区 。三大要素1、 构造因素形成剩余油2、 沉积相带差异形成剩余油3、 储层非均质差异形成剩余 油4、 注采井网不完善形成剩余油5、 油层动用程度低形成剩余油6、 工程因素形成剩余油二、 剩余油宏观形成控制因素和分布规律通过构造几何学、运动学、动力学研究,建立了 简单断块 、 平行断块、墙角状 断块 、 树枝状 断块 等 4 种断块构造模式,各断块模式对剩余油分布的控制作用不同。1、 构造因素形成剩余油( 1)低序构造形态的影响剩余油富集于 构造高部位 、 断层夹角 、 井间滞流区断层夹角高部位辛 47断块沙二 111含油饱和度分布图井间滞流区简单断块模式平行断块模式0 5 0 0 7 52 0 0 01 9 5 019501 9 7 52 0 0 02 05 019752000 1 9 7 51 9 2 51 95 01 97 52 0 001 9 0 01 0 9 - 2 46 8 - 2 01 0 9 - 5 41 0 9 - 8 01 0 9 - 3 71 0 9 - 2 61 0 9 - 7 61 0 9 - 91 0 9 - 6 1 0 9 - 6 51 0 9 - 1 51 0 9 - 1 71 0 9 - 1 81 0 9 - 2 51 0 9 - 8 21 0 9 - 7 71 0 9 - 7 81 0 9 - 6 81 0 9 - 6 91 0 9 - 5 81 3 1 - 36 8 - 1 31 0 9 - 5 91 0 9 - 2 91 0 9 - 1 91 2 0 - 61 2 0 - 1 01 2 0 - 51 2 0 - 41 0 9 - 4 31 0 9 - 5 21 0 9 - 4 3井位图 例2 00 0等值线 油断层三级断层 断棱 附近剩余油富集, 尤其 断层拐弯处 更是剩余油富集区。 据统计 90%以上的高产井都处于断层拐弯处,而构造鞍部油气富集程度较低,且大部分是低产低效井。断棱断层拐弯墙角式断块模式50 0 100河 68断块 构造图断层的断棱附近(小断层除外) 断层直角夹角处A、小断鼻、小高点 B、无井控制的含油小断块辛 25断鼻 、 小高点 、 小断层 锐角 处 、 新的圈闭及 无井控制 的含油小断块 。树枝状断块模式封闭性断层1、 构造因素形成剩余油( 2)断层封闭性的影响胜二区 7 号、 9 号断层封闭性评价 评价结果 段 7 砂组 8 砂组 Ⅰ 0 . 6 0 6 0 . 3 8 6 Ⅱ 0 . 7 1 3 0 . 5 1 5 Ⅲ 0 . 5 1 4 0 . 3 4 3 Ⅳ 0 . 3 9 0 0 . 3 4 4 Ⅴ 0 . 5 1 6 0 . 5 4 7 Ⅵ 0 . 6 1 0 0 . 5 9 1 断层对剩余油形成的作用:由于断层的封闭遮挡作用,致使单向注水受效差,在油水井与断层之间不能形成良好的驱替通道,地下液体因不能流动而形成滞流区。1、 构造因素形成剩余油( 3)微构造因素微构造起伏与未被水洗剩余油的可能分布状态上倾和下倾驱油时,油相运移动力的示意图水驱过程中,由于油水重力 差异,驱油效果不同,取决于地层倾角与油水界面夹角的关系,油易在正向构造保留。A、 正向构造特征 B、 负向构造特征 C、 斜面构造特征储层正向微构造富集剩余油1、 构造因素形成剩余油( 3)微构造因素2、 沉积相带差异形成剩余油储层沉积微相对剩余油分布的控制作用 ,沉积微相类型对剩余油分布的主导控制作用 ,主要包括:( 1) 层内纵向沉积韵律与夹层( 2) 单层规模的平面沉积相变( 3) 注采层系规模内层间纵向的沉积相变;层内夹层对水驱油及剩余油分布的控制作用采油井 注水井 采油井 注水井 水井全层射开 , 油井射开上部的情况下 ( ,剩余油较少;其余三种情况剩余油均较富集 。( 1 )层内夹层 控制剩余油富集( 2) 单层规模的平面沉积相变对于平面剩余油分布的控制 , 除了注采行为之外 , 首要的是油层 平面沉积相变 所导致的平面渗流能力非均质性 , 致使注入水发生 绕流 而形成水驱油非均匀性 。由于河流成因储层的平面沉积相变特征 , 在横向连通的河道砂油层 注采开发过程中 , 注入水总是就近优 先进入河道 , 并沿着高压力梯度方向 顺河道突进 , 直到河道方向压力梯度变小 , 才向河道两侧扩展 , 致使 越岸沉积单元 ( 储层 水驱状况差 , 剩余油饱和度较高 。在与河道不连通废弃河道单元 ( 油层 ,显然由于注采井网 很难较好地控制此类储量 , 其动用状况差 , 甚至极差 , 剩余油较富集 。 但因此类油层数量不多 , 剩余油总量上也较少 。细粒曲流河发育 6 种储层结构单元泛平原)口扇)口水道)然堤)向加积砂坝)道滞流沉积 )砂质辫状河发育 5 种储层结构单元洪泛平原决口扇天然堤向下加积砂坝河道滞流沉积不易形成剩余油易形成剩余油不易形成剩余油易形成剩余油侧缘相带易于形成剩余油侧缘相带易于形成剩余油 :在注水开发过程中,侧缘相带井层吸水能力较中心相带井层的低,注入水在平面驱替过程中也首先沿中心相带窜流,造成中心相带水淹程度高,驱油效率高;而侧缘相带水淹程度低,驱油效率低,从而形成剩余油。333435每米相对吸水量(m3/3) 注采层系规模内层间纵向的沉积相变在相同或相似注采条件下层间纵向沉积相变控制了油层层间剩余油分布 。 这种层间纵向沉积相变实质上是不同时期不同 沉积结构单元垂向叠加 的结果 。其中河道沉积中的力油层 , 越岸沉积中的 R、 要油层 。 注入水易沿着较高渗透层突进 ,高渗透主力层动用状况好 , 次要层动用状况较差 , 剩余油饱和度相对较高 。层间非均质块间非均质平面非均质微观非均质层内非均质五级规模非均质性存在五类规模的储层非均质,不同规模类型储层非均质性对剩余油的控制作用不同。3、 储层非均质差异形成剩余 油宏观非均质( 1) 层内非均质 ( 单层规模的层内纵向沉积韵律与夹层 )层内韵律性 、 层内夹层 、 沉积结构变化 导致垂向上储层性质的变化,是控制和影响单层垂向上注入水 波及体积 和层内剩余油形成分布的重要因素。中 154层 中 63层层内正韵律模式简单正韵律 复杂正韵律2 6 . 1 % 3 9 . 4 % 3 . 6 %1 6 . 4 % 1 4 . 5 %A : 简单正韵律 B : 复杂正韵律 C : 均质韵律 D: 反韵律E : 复合韵律砂体规模韵律单层规模层内沉积韵律模式孤岛油田 13口取心井 136井层统计 ,正韵律占 其中简单正韵律占 30%,复 杂 正 韵 律 , 复合韵律占 均匀韵律占 6% , 反 韵 律 这种正韵律特征 , 致使 层内上部 水驱油状况差 ,剩余油饱和度高而较富集 。正韵律油层中、上部剩余油相对富集。形成剩余油的主要原因是油层孔隙结构纵向上的差异。正韵律油层下部孔隙结构以大孔粗喉和中孔粗喉为主,中部以中孔中喉和中孔细喉为主,上部则以小孔细喉型为主 ;根据微观驱油实验,大喉道中流体流动较快,且重力作用使水向油层下部大喉道中下沉,因此,油层下部大喉道部位窜流,造成这些部位水洗严重,驱油效率高。而油层中上部相对较小的喉道仅为见水洗和弱见水。胜坨油田二区 22层综合剖面图正韵律油层剩余油分布特征1)层内韵律性表 2 6 7 砂组正韵律油层孔隙结构特征油层部位 油层上部 油层中部 油层下部薄片总块数 13 45 27孔隙结构类型中孔细喉小孔细喉中孔细喉中孔中喉中孔粗喉大孔粗喉中孔中喉中孔粗喉大孔粗喉薄片块数 2 11 17 20 5 3 7 10 10正韵律油层纵向上水淹状况和剩余油分布正韵律油层剩余油分布特征反韵律油层剩余油分布特征反韵律油层剩余油形成原因主要是由于上 、 中 、 下部孔隙结构差异 , 注入水主要沿层内喉道较大的高渗层驱替 , 结果是全层水洗不均 , 上部强水洗 , 中 、 下部弱见水 — 水洗 , 平均驱油效率低 , 油层下部剩余油相对富集 。反韵律油层纵向上水淹状况和剩余油分布( 21 2 7 8 砂组反韵律油层孔隙结构特征储层类型 项目 油层上部 油层中部 油层下部薄片总块数 42 65 29孔隙结构类型 中孔中喉中孔粗喉中孔细喉中孔细喉小孔细喉中孔中喉中孔细喉小孔细喉薄片块数 26 16 28 10 14 3 16 10坝主体所占比例 (%) 62 38 48 17 35 10 55 35薄片总块数 38 35 21孔隙结构类型 中孔中喉中孔粗喉中孔中喉中孔细喉小孔细喉中孔中喉中孔细喉小孔细喉薄片块数 28 10 9 15 11 2 5 14坝侧缘所占比例 (%) 74 26 2 5 . 7 4 2 . 9 3 1 . 4 9 3 . 8 6 6 . 7反韵律油层剩余油分布特征层内夹层对油层油水渗流具有不同程度的影响和控制作用,其影响程度大小取决于夹层厚度、延伸规模、垂向位置等。 处于油层内上部的夹层对油水渗流的影响作用较小,处于油层内中部或中部上下的夹层对油水渗流的影响控制作用较大 。注水井钻遇夹层 :油水井射开情况不同 , 剩余油所处的位置与数量也不同;其中 层内夹层对水驱油及剩余油分布的控制作用水井内夹层层内夹层对水驱油及剩余油分布的控制作用采油井 注水井 采油井 注水井 水井全层射开 , 油井射开上部的情况下 ( ,剩余油较少;其余三种情况剩余油均较富集 。2)层内夹层层内夹层对水驱油及剩余油分布的控制作用水井 采油井 注水井油水井均射开夹层以上井段 , 由于水驱油过程中夹层的隔挡作用 , 夹层之下部位注入水基本波及不到 ,剩 余 油 最 富 集( , 2)层内夹层夹层的下部 13层水淹剖面综合图漏芯21502160111夹层2)层内夹层河流成因储层层内沉积层序主要表现为正韵律特征 , 中上部一般为较低渗透的 H( 沉积单元 , 渗透性较差 , 渗流阻力大 , 加上驱替过程中的重力作用 , 驱油效率较低 , 剩余油饱和度较高 。孤东 71层特高含水期水淹剖面图井深米样品位置岩性剖面粒度中值 率 μ然电位 微电极驱油效率( %)353211井层内夹层对剩余油的控制3)层内 储层结构变化4555405060% )中 1211井层内剩余油饱和度对比图(取心资料)33 34 35 42 44上部下部3)层内 储层结构变化1 226 1 228 1 230 1232 1 234 1 236 1238 1 240 1 242H ( m)1520253035404550556065S o( % )中 1211井 44层内剩余油饱和度分布图0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Ë ® Ï ´ ¶ Î5 0010 0015 0020 00K(0304050)203040506070)02443m 0 211井 内 储层结构变化12 54 12 56 12 58 12 60 12 62 12 64H ( m )1015202530354045505560S o ( % )中 1211井 53层内剩余油饱和度分布图0 1 2 3 4 5 6 7Ë ® Ï ´ ¶ Î040 00800 0120 00K(0203040)20304050607080)024²ã中 1211井 53层内均质段水驱状况对比图3)层内 储层结构变化 不同沉积微相剩余油饱和度对比表(孤岛油田中一区馆 44层 72 口井 1 2 6 井层测井解释成果)结构单元( 微相 )) 2) 平面 非均质 剩余油分布规律1)平面微相类型差异中 8- 20井 42层投产初期日产油 不含水中一区 南油田分流河道砂平面渗透率分布的非均质性2)平面物性差异( 3) 层间非均质剩余油分布规律1)主力层水淹程度高,非主力层水淹程度低,剩余油饱和度相对较高30504060% )4 35 42 44中 1211井分层剩余油饱和度对比图层间剩余油饱和度对比表 (密闭取心井)主力层 非主力层井号3 3 3 5 4 2 4 4 3 4 4 3备注11 3合层122 7非主力层剩余油饱和度比主力层高 5~10%孤东油田七区西馆上段单采井含水分级表平均单井 f w 9 5 %分类统计井数口日液t/%井数口百分数井数口百分数井数口百分数井数口百分数井数口百分数8 个主力层 124 1 6 1 . 5 6 . 5 2 3 7 2 1 . 8 85 6 8 . 59 个非主力层 29 5 5 . 9 0 . 4 4 4 1 3 . 8 2 1 3 . 8 9 3 1 . 0 10 3 4 . 5馆上合计153 1 4 1 . 5 6 . 0 6 7 0 6 2 3 . 5 95 6 2 . 1孤东油田七区西馆上段 9 7 - 9 8 年 C / O 测井水淹状况表类 别井层数厚度 % %w%η o%见水级别8 个主力层 39 洗9 个非主力层 12 水馆上段合计 51 洗1)主力层水淹程度高,非主力层水淹程度低,剩余油饱和度相对较高( 3) 层间非均质剩余油分布规律2)主力层剩余可采储量高于非主力层,主力层仍是剩余油分布的主体孤岛油田中一区馆 3 - 4 层间采出、剩余油对比 (数摸)主力层 非主力层层位3335424434采出程度 ( % ) 3 3 . 6 4 0 . 5 3 6 . 5 3 6 . 5 3 7 . 3剩余可采储量 104t 58 98 85 2 4 4 16占 % 1 1 . 6 1 9 . 6 1 7 . 0 4 8 . 7 3 . 2主力小层剩余油可采储量占 3) 层间剩余油分布规律孤东油田七区西馆上段水驱特征曲线法计算 6个主力层剩余可采储量 占总剩余可动储量的 油藏数值模拟计算 6个主力层剩余可采储量占总剩余可动储量的 东油田七区西馆上段数值模拟计算分层剩余可动储量分布表层位地质储量104043) 层间剩余油分布规律2)主力层剩余可采储量高于非主力层,主力层仍是剩余油分布的主体4、注采系统不完善形成剩余油注采井网不完善形成剩余油: 由于受 储层分布和连通性 的影响,在油层的局部地区无法形成较完善的注采井网;水驱油效率较低,从而形成相对富集的平面剩余油潜力区,以零星分布为主。注采系统不完善是指油层某一相对位置无采油井或注水井,使该位置处油层不能在很好的水驱条件下将油采出而形成剩余油。属于这类情况的有如下七种:(1)上倾尖灭部位油层较薄 、 渗透性较差 , 以往较少在这部位布井 ,该部位储量动用差 , 从而形成上倾尖灭部位的含油带 (或剩余油带 )(2)处于注水井一线的油井 , 一般受效较好 , 而处于二线地区的井受注水影响较小 , 故二线地区的井剩余油较丰富 。(3)边水能量较弱时 , 边水虽对油起一定的拱托作用 , 但无势能 , 这样在油水边界处的油就会由于受氧化作用大而形成一个较高粘度的含油带 (含高粘油的地带 )。 在此情况下 , 当边内注水井高强度注水时 ,在注水井与油水边界之间就会形成一个高含油饱和带 。(4)在注水井组之间 , 在各个方向上水的驱动压力处于相对稳定的地带 , 该地带的油处于滞流状态 , 成为剩余油分布的地区 。(5)部分非主力层 , 井网控制差 , 储量未很好动用 。(6)井网未控制的油层。指被井钻遇的而未开采或无井控制的油层(7)由于断层或岩性尖灭区具有不渗透性,对地下渗流形成遮挡,注入水只能绕过这些障碍而向前流动。因此,在注入水难以波及的断层和岩性尖灭区附近就滞留一定数量的剩余油。残余油在水淹油层内的分布示意图1 —水未波及的透镜体和夹层内的原油占 30 %― 40 %以上;2 , 3 —单一油层中水驱原油 (受油层的非均质性和原油粘度不稳)5、 油层动用程度低形成剩余油油层动用程度低形成剩余油 :由于纵向上油层多,层间矛盾大,而大部分油水井都为大段合注、合采, 注水不均一, 致使部分油层动用程度低。6、 开发工程原因形成剩余油层( 1) 注、采压差不平衡形成剩余油 :在多层合注、合采的情况下,注采压差的大小与层间干扰程度有着密切的联系,而层间干扰程度决定各层的水淹进程和纵向上剩余油的非均质分布。( 2)采用增产措施改变剩余油形成与分布 :高含水期开采,层间矛盾、层内矛盾及平面矛盾的加剧,导致原油产量的快速递减,为了实现控水稳油的目的,不得不采取很多种增产措施,如酸化、压裂、调剖、堵水、分注、提液及加密井网等。这些增产措施的实施缓解了 “ 三大矛盾 ” ,改变了油藏的水淹进程,使得垂向上和平面上剩余油的分布趋向平衡。剩余油宏观形成的因素较多 ,上述形成机理只是主要的因素所造成的结果;但就其最主要的形成机理 , 应以 沉积微相 、 构造 、 及注采井网不完善 形成剩余油为主 。相控布井,单元调整在注水过程中,从孔隙中驱替原油的力主要为施加的外力,即驱替力,实际为 注水的压力 。但在孔隙介质中滞留在油层中的力也有三种:一是 毛细管力 ;二是 粘滞力 ,是流体沿孔隙流动时的剪切应力所引起的;三是 重力 ,是由于油、气、水的密度差所引起的( 1979)。这三种力在水驱油过程中对油水渗流运动起着重要的作用 。 如果储层表现出强亲水性 , 毛细管力则作为驱动力 , 同时 , 毛细管力使水自动吸入小孔道中 , 产生所谓自吸现象 。 因此 , 注水驱油实际是主要克服粘滞力和重力影响 。 如果储层表现出强亲油性 , 毛细管力则作为阻力 , 注水驱油实际是主要克服粘滞力 、 毛细管力 和重力影响 。三、剩余油形成机理及分布模式1、剩余油形成的微观机理(1)单孔道模型 :对于单根圆柱形毛细管模型 ,油或水单相渗流速度服从泊稷叶公式 , 即82         1221122121222212248 余油形成机理及分布模式1、剩余油形成的微观机理(2)双孔道模型: 不等径的并联的孔道双孔道模型剩余油形成作用力分析示意图(据 、剩余油形成机理及分布模式1、剩余油形成的微观机理A:入口 B:出口由于 毛细管力 和 粘滞力的 综合作用 ,每一侧油水界面运移速度不同,其中必有一个界面先到达 沿 另一侧孔道中的界面只好停滞,形成剩余油。当水湿体系下,当驱替力足够大时, 驱替力 克服 粘滞力 使水流在大孔隙流动快,在 小孔隙一侧形成剩余油 。 当驱替力不足够大时, 毛细管力 控制了油水界面运动的速度和方向,自吸作用使得小孔隙一侧先到达汇流点,在 大孔隙一侧形成剩余油 。当油湿体系下,与上相反。(3) 多孔道体系:剩余油形成方式: 非活塞式驱油方式形成的剩余油 、 绕流形成的剩余油 、 卡断形成的剩余油三、剩余油形成机理及分布模式1、剩余油形成的微观机理孤岛形态复杂形态微观指进三、剩余油形成机理及分布模式2、剩余油分布模式不同孔隙结构中剩余油的分布模式a. 大孔粗喉结构 b. 大孔中喉结构c. 大孔细喉结构 d. 孔隙结构的分带性( 1)沙箱模型 ( 2)光颗模型剩余油微观分布模式网络状斑块状弧粒、弧滴状油包水、水包油油水混相2、微
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