河流相搭接型构型要素对剩余油分布的影响

纪淑琴，谷建伟，于晓林

(中国石油冀东油田公司南堡油田作业区，河北唐山 063200)

河流相储层是我国石油资源的主要载体之一,占我国总开发储量的42%[1-2]。锦99块沙四段扇三角洲经历了近三十年的开发，储量采出程度较低，油藏剩余潜力较大，主力油田在经过长期开采后，已处于特高含水阶段。本文根据前人对河流相储层构型[3-4]研究成果，以搭接型构型要素组合模式为例，对扇三角洲[5-7]储层内部搭接组合模式下各种搭接方式及各种因素影响[8-9]的剩余油分布进行研究，对于改善油藏开发效果具有重要意义。

1 基础概念模型建立

为真实反映扇三角洲储层构型要素搭接型组合模式的开发过程，概念模型的开发方案设计主要参考锦99块沙四段杜家台油层I油层3砂组的实际情况。以水下分流河道与纵向砂坝上部搭接建立基础模型，如图1所示。

模型长200 m，宽100 m，地层倾角约为5.6°，平面网格大小为1.25×4m2，网格数为160×25=4 000，纵向网格大小均取1 m，注采井数比为1∶1。

2 综合对比6种组合模式，研究剩余油分布

搭接型构型要素组合模式包括很多种，这里主要研究相构型不同、搭接位置不同和油水井布置不同对剩余油的影响。相构型不同主要指水下分流河道主体与河道沙坝在地层中的顶面深度不同，一种为水下分流河道主体顶面高于河道沙坝，另一种为水下分流河道主体顶面低于河道沙坝。

在基础模型的基础上，根据搭接位置不同、相构型不同和油水井部位不同，将另设置5种不同的模型，共6种模型。油水井布置主要是低部位注水高部位开采。将基础模型作为模型一，如表1所示。

图1 基础模型3D图

表1 搭接型构型要素组合模式

2.1 水下分流河道主体低于纵向砂坝

(1)水下分流河道与纵向砂坝上部搭接时，剩余油主要分布在纵向砂坝的下部及右边水未波及到的油井周围。

(2)水下分流河道与纵向砂坝下部搭接时，在纵向砂坝下部形成油水流动通道，油井底部先见水，剩余油主要分布在纵向砂坝的上部及右边油井周围。

(3)水下分流河道与纵向砂坝中部搭接时，在纵向砂坝的中部形成油水流动通道，油井中部先见水，由于油层间窜流的影响，注入水逐渐向纵向砂坝上部和下部窜流，由于重力作用的影响，纵向砂坝的下部最先水淹，剩余油主要分布在纵向砂坝上部及下部，上部剩余油多于下部。

2.2 水下分流河道主体高于纵向砂坝

(1)水下分流河道与纵向砂坝上部搭接时，在纵向砂坝上部形成油水流动通道，使得纵向砂坝的左下部有一部分剩余油被憋住，没有被驱出来；由于水下分流河道的上部与纵向砂坝的上部形成油水流动通道，靠油井附近的水下分流河道的左上部，剩余油比较少；而左下部剩余油富集，这是因为注入水从纵向砂坝流入水下分流河道的时候，有一部分注入水在重力的作用下渗透进了纵向砂坝的下部，使得水下分流河道左下部的剩余油未被完全驱出来；

(2)水下分流河道与纵向砂坝下部搭接时，在水下分流河道与纵向砂坝的底部形成油水流动通道，水下分流河道的油基本被驱出，剩余油主要分布在纵向砂坝的左上部；

(3)水下分流河道与纵向砂坝中部搭接时，在水下分流河道与纵向砂坝的中部形成油水流动通道，由于纵向砂坝油层比水下分流河道厚，且在纵向砂坝低部完全射孔，因此，纵向砂坝除了在左上部遗留的残余油，纵向砂坝中的剩余油基本被驱出；在水下分流河道油井附近水未波及到的部位，剩余油比较富集。

图2 不同搭接方式与平均剩余油饱和度关系

由图2可以看出：①由模型一、模型二、模型三比较得：即水下分流河道主体与纵向砂坝上部搭接时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，采出效果最好；②由模型四、模型五、模型六比较得：水下分流河道主体与纵向砂坝中部搭接时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，采出效果最好；③水下分流河道与纵向砂坝搭接位置相同时，与水下分流河道主体低于河道沙坝的搭接方式相比，水下分流河道主体高于河道沙坝的搭接方式时的平均剩余油含油饱和度都较高，采收率较低。

3 油井射孔方式不同对剩余油分布的影响

考虑重力影响及水的窜层驱替的影响，油水井之间可能形成渗流通道，研究油井底部避射情况对开采效果的影响。

3.1 水下分流河道主体高于河道沙坝

将河道主体与纵向砂坝的上部、下部、中部搭接的三种模型，分别设置3种不同的油井底部避射方式，分别为16.7%、33.3%、50%，将建立9种模型，进行数值模拟，运用数值模拟结果比较油水分布模式及开采效果(图3)。

图3 平均剩余油饱和度随油层避射情况的关系

由图3可以看出：①河道主体与纵向砂坝上部搭接，全部射孔时，平均剩余油含油饱和度最低，采收率最高；随着油井避射油层增多，采出效果越来越差。因此河道主体与纵向砂坝上部搭接时，全部射孔进行开采。②河道主体与纵向砂坝下部搭接，底部油层50%避射时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，采出效果最好；全部射孔时，开采效果最差。因此，河道主体与纵向砂坝中部搭接时，应采用底部50%避射时进行开采。③河道主体与纵向砂坝中部搭接时，底部油层50%避射时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，全部射孔时，开采效果最差。因此，河道主体与纵向砂坝中部搭接时，应采用底部油层50%避射时进行开采。

因为水下分流河道主体的厚度太薄，油层层数少，因此这几种不同油层射孔方式下的开采效果相差不大。

3.2 水下分流河道主体低于河道沙坝

将河道主体与纵向砂坝的上部、中部、下部搭接的三种模型，分别在原来基础模型的基础上设置7种不同的底部油井避射方式，底部避射油层分别占7%、14.3%、21.4%、28.6%、35.7%、42.9%、50%，其他条件不变。进行数值模拟运算，运用数值模拟结果比较油水分布模式及开采效果(图4)。

图4 平均剩余油饱和度随油井底部避射情况的关系

由图4可以看出：①河道主体与纵向砂坝上部搭接时，全部射孔开采时，平均剩余油饱和度最低,采收率最高；随着底部避射油层增加，平均剩余油饱和度逐渐增多，采收率逐渐降低，开采效果越来越差；②河道主体与纵向砂坝下部搭接时，随着避射油层的增加，开采效果越来越好，底部油层避射50%时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高；③河道主体与纵向砂坝中部搭接时，底部油层避射10%～20%时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，开采效果最好。

4 油层厚度对剩余油分布的影响

基础模型油层总厚度为14 m，在基础模型的基础上，再设置5种不同均厚油层模型，设置油层总厚度为4.2 m、7 m、9.8 m、21 m、28 m共6种方案，并设置油井底部避射均为28.6%，改变注采速度，保持采液速度为3.0%，其他地层条件不变，研究油层厚度对剩余油的影响。

由图5可以看出：在采液速度不变的条件下，油层总厚度小于8 m时，平均剩余油饱和度都最低，采收率最高，开采效果越好；随着油层厚度的增加，平均剩余油饱和度越来越高，采收率越来越低，开采效果越来越差。

5 结束语

(1)水下分流河道主体与纵向砂坝上部搭接时，平均剩余油饱和度最低，采收率最高，采出效果最好。

图5 平均剩余油饱和度随厚度的变化关系曲线

(2)水下分流河道主体的顶面深度高于河道沙坝的顶面深度时，采用油井底部避射对开采效果影响不大。水下分流河道主体的顶面深度低于河道沙坝的顶面深度时，河道主体与纵向砂坝上部搭接时，应采用油井全部射孔进行开采；河道主体与纵向砂坝下部搭接时，应采用油井底部避射50%进行开采；河道主体与纵向砂坝中部搭接时，底部油层避射10%～20%时，开采效果最好。

(3)采液速度不变，油层总厚度小于8 m时，平均剩余油饱和度都最低，采收率最高，开采效果越好。

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