油田开发中层系合理性的评价方法——以胜利油田某稠油油藏为例

于忠友

（中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营257015）

1 问题的提出

层系合理性是指层系内的各小层能否都能发挥自己的生产能力。层系合理表现在油藏各小层的吸水剖面和注水剖面都比较均匀，储量动用相对均衡，层间干扰少，开发效果好。反之，层系不合理则表现在小层间干扰严重，驱替不均衡，物性好的层动用程度好，为主力出油层；物性差的层动用程度差，甚至难动用，整体开采效果差。国内油田的开发，初始多为一套层系、大段合采合注的开采方式生产，随着开发的进行，层间干扰越来越严重，细分层系成为解决油藏矛盾的一个重要问题，因此如何适时客观地表征层系的合理性显得格外重要。目前层系的合理性研究主要以渗透率作为研究对象，结合动态剖面的反映，用渗透率级差或变异系数来定量评价层系的合理性。对于纵向上流体性质没变化，或者变化小的油藏，这一方法是合理的。但大多数油藏纵向上流体性质存在一定差异，甚至相差较大，如稠油油藏，对于这样的油藏，仅使用渗透率这一储层物性参数来表征层系合理性是不够的。本质上，地层中决定原油流动难易程度的参数是流度［1－3］，因此本文提出用流度变异程度来表征层系合理性，流度变异程度的计算借鉴洛伦兹曲线法［4－7］，使对层系合理性的表征更具客观性。

2 流度洛伦兹曲线的做法与评价原理

根据小层渗透率与地层原油粘度的比值得到各小层的流度，并将层系内各小层的流度值从大到小排成一序列，分别计算小层流度累积百分比（纵坐标）和小层个数累积百分比（横坐标），在直角坐标系上绘制成洛伦兹曲线（图1）。对角线AC称为“完全均质线”，AC线上的任何一点都满足条件：Y ＝X，即小层个数比等于流度比，这说明所有小层的流度都是相等的。折线ADC称为“极端非均质线”，它表示全部的流度都集中在一个层上，其它层的流度均为0。一般情况下，实际流度分配曲线（AEC）总是处在“完全均质线”与“极端非均质线”之间，曲线上除端点A、C外的任何一点到两轴（AB、AD）的距离都不相等，每一点所表示的物理意义是：占小层总数一定百分比的小层所累加的流度之和在全部小层的流度之和中所占的比重。图1中弧线AEC与直线AC的包络面积愈大，表示储层层越强，即偏离均质油藏的程度越大，层系越不合理。

从上述可知，包络面积SAECA与三角形面积SADC之比表示非均质性强弱程度（即层系合理程度），将此比值定义为流度变异程度V（κ／μ），则

流度变异程度V（κ／μ），介于0（完全均质）和1（极端非均质）之间，具体计算方法见文献［8］，在此不再赘述。

图1 流度分布的洛伦兹曲线示意图

3 实例计算

胜利油田海上某稠油油藏采用一套层系开发，含13个小层，各小层的渗透率、地层原油粘度以及计算出的各小层的流度、小层个数累积百分比和流度累积百分比见表1（各小层流度已按从大到小的顺序排列），绘制成流度变异程度的洛伦兹曲线（图2）。用文献［8］的计算方法，求得该层系的流度变异程度为0.714。

表1 胜利油田某开发层系内各小层参数

图2 胜利油田某开发层系流度分布的洛伦兹曲线

4 层系合理性评价标准

层系越不合理，层间非均质越强，层间干扰程度越大，因此可以通过计算层间干扰系数来判断层系合理程度。据胜利油田12个有代表性的海上稠油油藏（储层为河流相沉积，高孔高渗）各层系的测压井数据、吸水剖面及产液剖面资料，分析统计了各开发层系的流度变异程度与层间干扰系数的关系，见图3。从图3可以看出，流度变异程度与层间干扰系数有很好的相关性，归一化公式如下：

可见，流度变异程度与层间干扰系数为线性关系，随着流度变异程度的增加，层间干扰系数增大，层间干扰更严重。并且，层间干扰系数为0.5时对应的流度变异程度为0.45，层间干扰系数为0.6时对应的流动系数变异程度为0.63，据此得到由流度变异程度来判断开发层系合理性的标准，见表2。而且，利用流度变异程度和层间干扰系数的关系曲线，可以估算相似油藏层间干扰系数的大小，从而判断开发生产中，层系内干扰程度的轻重。

图3 胜利油田12个稠油油田层系流度变异程度与干扰系数的关系

前面实例计算中的流度变异程度为0.714，对比判断层系合理性的标准表2可知，该开发层系不合理，层间干扰严重，需要细分层系开发。

表2 判断层系合理性的评价标准

5 结论

（1）采用洛伦兹曲线计算流度变异程度，表征层系的合理性，其值范围在0～1，适合任何渗透率及地层原油粘度分布的油藏，形象直观，简便易行。

（2）层系内小层间流度的差异是导致层间干扰的内因，因此使用流度变异程度表征层系合理性较用渗透率的级差或变异系数更具有代表性。

（3）根据压力数据、生产剖面和吸水剖面资料，综合分析统计得到胜利油田部分海上稠油油藏判断层系合理性的标准：流度变异程度小于0.45为层系合理，大于0.63为层系不合理，介于0.45和0.63之间为层系较合理。

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