反韻律油層剩余油富集模式分析

韓光明

(承德石油高等?？茖W校科技發(fā)展與校企合作處，河北 承德 067000)

在注水開發(fā)油田中，由于受到沉積微相、砂體微構造、儲層非均質性等多種靜態(tài)因素的影響及開發(fā)非均勻的影響，剩余油分布非常復雜。在垂向上，儲層構型單元的韻律性對剩余油分布起主要控制作用，一般來說，正韻律油層剩余油主要分布在頂部，而反韻律油層剩余油分布要復雜得多，在砂體的頂部、底部均有可能出現剩余油富集，甚至在一定條件下可能出現縱向上的均衡驅替，很多學者[1-3］針對此問題開展了研究，但針對剩余油富集模式和滲透率極差及油層厚度關系的研究較少。本文通過建立典型概念模型，研究了反韻律油層剩余油的富集模式以及出現不同模式的滲透率級差及油層厚度界限，為反韻律油層的高效挖潛指明了方向。

1 概念模型的建立

根據研究區(qū)內的檢查井與取心井巖心分析滲透率數據，設計不同滲透率級差的三維概念模型，并通過三維模型的數值模擬結果分析剩余油的分布模式。剖面模型如圖1所示，為一口注水井和一口采油井，油水井距為300 m，平面網格大小設為15 m×15 m，縱向網格大小均取1 m。

滲透率級差分別取 2、4、6、8、10 和 15 六個級別，滲透率平均值均為450×10－3μm2，砂體厚度分別取3、6、9和15 m四個級別。油水井的最大注入采出能力通過分析現有井的資料獲取，概念模型中油井與水井的配產配注限制在該值范圍內，同時開發(fā)過程注采平衡。

另外，所有模型均水驅至極限含水，即含水率fw等于98%情況下，通過比較不同油層厚度、滲透率級差下剩余油分布情況，根據數值模擬結果的敏感性分析，總結剩余油富集模式。

2 剩余油分布模式

2.1 滲透率級差的影響

如圖2和圖3所示，以3 m厚度的模型為例，滲透率級差為2～15，從計算結果看:隨滲透率級差的增加，高滲層的采收率逐漸增大，低滲層的采收率逐漸降低，剩余油隨著滲透率級差增大，向底部富集。主要原因是由于對于反韻律油層，油水重力差異促使剩余油向頂部富集，而非均質性即滲透率級差則促使剩余油在底部，在油層厚度比較薄的情況下，重力作用比較小，非均質性差異作用較大，因此剩余油富集在底部。當然隨著油層厚度的增加，重力作用逐漸變大，情況會發(fā)生變化。

2.2 油層厚度的影響

如圖4和圖5所示，當油層厚度為6 m時，從計算結果可看出，當滲透率級差＜3時，低滲層比高滲層的采收率要高，剩余油富集在高滲層，重力起主要作用，非均質作用較弱。當滲透率級差＞3時，高滲層比低滲層的采收率要高，剩余油富集在低滲層，非均質性起主要作用，滲透率級差界限為3。隨著厚度的增加，剩余油在底部和頂部的滲透率界限逐漸增大，同理，如圖6和圖7所示，當油層厚度為9 m時，滲透率級差界限為5，如圖8和圖9所示，當油層厚度為15 m時，滲透率級差界限為6。

2.3 剩余油富集模式

通過數值模擬結果可以看出，反韻律油層剩余油分布比較復雜，主要有剩余油的頂部富集、底部富集和均衡驅替富集三種模式，任一模式的出現跟滲透率級差和油層厚度密切相關。如圖10所示，為均衡驅替下油層厚度與滲透率級差界限關系曲線，對某一固定厚度油層，當滲透率級差大于滲透率級差界限時，即曲線右下方，高滲層的采收率較低滲層的采收率要高，低滲層剩余飽和度較高，即為底部富集模式;當滲透率級差小于滲透率級差界限時，即曲線左上方，高滲層的采收率較低滲層的采收率要低，高滲層剩余飽和度較高，即為頂部富集模式，對于曲線，屬于均衡驅替富集模式，較難實現。

3 實例驗證

通過東部某油田3-8-J215密閉取心井數據(表1)可以看出，83層厚度為5.9 m，為典型反韻律油層，其滲透率級差為3.1，其高、低滲層的驅油效率基本相等，即在5.9 m左右的厚度下高滲帶低滲帶等效驅替點在級差3左右，進一步驗證了計算結果可靠性。

表1 東部某油田3-8-J215密閉取心井

4 結論

1)通過建立典型反韻律油層剩余油模型，分析了反韻律油層剩余油的頂部、底部、均衡驅替3種富集模式。

2)通過數值模擬計算確定了典型非韻律油層剩余油富集模式出現的界限，明確不同滲透率級差及厚度條件下的反韻律油層的剩余油分布，并進行了實例驗證，對于油田開發(fā)后期明確提高采收率挖潛方向具有重要意義。

[1]杜慶軍，陳月明，侯鍵，等.勝坨油田厚油層內夾層分布對剩余油的控制作用[J］.石油天然氣學報，2006，28(4):111－114.

[2]馬炳杰.夾層對反韻律厚油層水驅剩余油賦存規(guī)律的影響研究[J］.內蒙古石油化工，2014(5):124－127.

[3]方群，李明忠.石南低滲油藏剩余油富集規(guī)律研究[J］.承德石油高等?？茖W校學報，2014，16(5):8－10.