准噶尔盆地低渗透砾岩油藏未动用储量开发潜力

潘虹，杨作明，王金辉，罗官幸，张艺，薛源

（中国石油 a.新疆油田分公司 勘探开发研究院；b.新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000）

准噶尔盆地油气资源丰富，油气综合探明率处于早—中期，但是勘探目标已经转入“低、深、隐、难”阶段，勘探领域逐渐由正向构造向斜坡区转移，由中—高渗储集层向低孔、特低渗储集层转移，探明未动用储量有效开发难度增加。目前，探明未动用储量潜力评价方法几乎都局限于油藏地质参数，评价参数侧重于储集层厚度和试油试采产量[1]；文献［2］则提出地质储量、储量丰度、投资回收期等指标在内的分类评价指标集；文献［3］提出采用储量丰度、孔喉半径、流度比、压力梯度、有效驱动因子和有效厚度作为综合评价指标。随着国际油价的持续低迷，油气田开发由过去的规模、速度为指导转变为以质量、效益为导向，已有的评价方法在当前局势下缺乏有效的指导作用。因此，为提高未动用储量的动用率，建立一套综合开发、地质、经济等各项关键参数的未动用储量潜力评价方法迫在眉睫。

1 低渗透砾岩油藏开发现状及未动用储量规模

低渗砾岩油藏是指储集层空气渗透率小于50 mD的砾岩油藏。2000年以来，新疆油田低渗透砾岩油藏探明储量中已有60.0%陆续采用水驱方式投入开发，其中平均生产12 a的油藏采出程度仅为9.6%，中浅层、中深层低渗透砾岩油藏普遍表现为注水见效差、采出程度低、采油速度低、单井日产量低、含水上升快等特点，常规水驱开发效果普遍不理想。截至2016年底，探明未动用储量占总探明储量的30.0%，其中，低渗透砾岩油藏占稀油总储量的56.6%.该类油藏平面零散分布，分布在11个油田的47个储量单元中，纵向上二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系都有分布，其中74.0%的储量集中分布在三叠系；油藏地质条件差，开发难度大，主要表现为储集层物性差，油藏埋深大，直井产量低等特点[4]，采用常规开发方式难以经济有效动用。

2 典型低渗透砾岩油藏已开发区块效果评价

已开发区块在开发技术及经济因素等方面的研究都较为成熟，选择成熟已开发区块来建立储量评价模型，对于未开发储量的研究具有指导作用[5]。根据准噶尔盆地低渗透砾岩油藏已开发区块实际生产情况，以油藏开发水平分类指标及经济评价指标界限为标准[6]，确定了水驱控制程度、油层动用程度、含水上升率、采收率、自然递减率、综合递减率、投入产出比、投资回收期、内部收益率和百万吨建产投资10个反映开发效果的评价指标。参照10个评价指标的各项评分标准，聘请代表性专家凭借经验按标准评分，然后求取评分的平均值，得到最终的专家评分。按照专家评分法对准噶尔盆地65个典型低渗透砾岩油藏已开发区块开发效果逐一进行量化评分。以准噶尔盆地X9井区块为例（表1），结合开发技术指标和经济评价指标综合分析，开发效果专家评分为79.5分。

表1 准噶尔盆地X9井区块开发效果专家评分

3 潜力评价模型建立

3.1 关键参数分析及筛选

未开发储量区块不具备成熟的开发技术指标和经济评价指标，往往只有油藏类型、储集层物性、流体性质等基础评价参数，其与开发效果的关系尚不明确[7]。因此，要通过已开发区块开发效果的专家评分，开展与基础评价参数相关性研究。基础评价参数包括地质储量、储量丰度、油层厚度、油藏埋深、内部收益率、空气渗透率、有效孔隙度、千米井段日产油量和原油黏度。将已开发区块开发效果专家评分与基础评价参数进行相关性分析，筛选出与专家评分相关性较强的基础评价参数为关键参数[8]。

专家评分与基础评价参数分析结果显示，专家评分与油层厚度、有效孔隙度、地质储量、油藏埋深相关性差；与储量丰度、千米井段日产油量、空气渗透率呈对数正相关；与原油黏度呈指数负相关。筛选出的关键参数有空气渗透率、储量丰度、原油黏度和千米井段日产油量（图1）。

3.2 评价模型的建立

要较为精确地分析与评价未动用储量，需要建立多层次综合的灰色关联评价模型[9]。权重系数是关键参数在开发效果评价模型中重要程度的客观表征，本文采用多元线性回归分析关键参数的权重系数。拟定已开发区块综合评分为F，关键参数储量丰度、空气渗透率、原油黏度和千米井段日产油量的影响因素分别为f1，f2，f3和f4，以关键参数为自变量，专家评分为因变量，利用多元线性回归方法求取4个关键参数的权重系数分别为0.506 9，0.733 0，0.155 4和0.135 3，常数项为-43.494 2.

式中 a1，a2，a3和a4——分别为4个关键参数的权重系数；

b——常数；

K——空气渗透率，mD；

q——千米井段日产油量，t；

Ω——储量丰度，104t/km2；

μ——原油黏度，mPa·s.

图1 准噶尔盆地低渗透砾岩油藏专家评分与基础评价参数的相关性

将各权重系数及常数代入（5）式，即得到油藏开发潜力综合评分与关键参数的关系模型（6）式，是关于对数函数和指数函数的综合评价模型。

利用75个已开发区块的关键参数进行综合评分，与专家评分作对比，两者平均相对误差仅为1.65%（图2）。综合评价模型可以利用关键参数对区块开发潜力进行综合评价，并能够较准确地预测油藏开发效果。

图2 研究区低渗透砾岩油藏开发潜力综合评分与专家评分对比

4 潜力储量的综合评价及优选

4.1 潜力评价排序

利用多参数进行排序评价的方法很多，如蒙特卡洛[10-11]、灰色聚类[12-14]等。这些方法往往需要比较复杂的数学模型和软件工具，不易实现。本文所建潜力综合评价模型涉及4个关键参数，各参数值分别从地质储量、储集层条件、试油情况和原油性质中直接提取，将参数值代入综合评价模型中进行简单的计算，即可得到开发潜力综合评分，参数获取方便，操作简单易行。利用该模型将34个低渗透砾岩油藏未开发区块进行综合评分，得到初步潜力排序（表2）。

4.2 区块优选

随着工程技术进步，储集层改造技术取得突破并日渐成熟[15]：水平井+压裂技术在中拐地区石炭系火山岩油藏、二叠系砂砾岩油藏中推广应用，利用水平井提高单井产量已经初见成效。按照非常规资源开发建产的新模式对低渗透砾岩油藏进行框架方案部署，并根据方案编制进行经济效益评价，得到各区块框架方案的内部收益率。

通过综合评价模型进行评分排序，以内部收益率达到企业目标收益率为前提[16]，筛选出可作为新疆油田中长期开发规划储量有效动用备选区块。鉴于战略因素分析的理念[17]，在进行“先易后难，先大后小”开发潜力评价时，采用多视角来审视约束低渗透砾岩油藏有效动用的因素[18]。

通过前期开发效果相关性分析，制约低渗透砾岩油藏有效动用的因素可归结为2部分，分别是油藏地质因素和经济环境因素，在明确油藏地质特征和技术经济条件的基础上，建立二维评价图，用区域的形式来表示地质与经济双因素的优劣组合，建立潜力区块的双因素图版（图3），筛选出近期、中期和远期开发目标。

表2 准噶尔盆地低渗透砾岩油藏未开发区块开发潜力评价排序

图3 研究区低渗透砾岩油藏地质与经济双因素图版

利用综合评价模型，筛选出综合评分在60分以上的区块24个，参考中国石油集团公司规定的中国石油基准收益率标准[19]，分别以内部收益率为8%和12%来进行经济技术筛选，结合油藏地质因素与经济技术因素进行开发潜力梯队筛选。优先考虑综合评分在72分以上，内部收益率在8%以上的区块，筛选出JL-2，B-34，M-2，JW-42，W-109和531共6个区块为中期开发目标；选择评分在78分以上，内部收益率在12%以上的区块作为近期开发目标，筛选出M-18，X-54和X-50共3个区块（表3）。

5 结论

（1）低渗透砾岩油藏开发潜力综合评价模型是通过利用成熟已开发区块的开发效果来指导未开发区块，科学筛选关键参数，确保用少而精的参数来反映油藏特征多而全特点的方法模型。潜力区块梯队筛选综合了地质与经济因素，建立多维度的评价视角，确保了评价结果的可行性和准确性。

表3 研究区低渗透砾岩油藏潜力区块油藏地质与经济参数

（2）开展对低渗透砾岩油藏的开发潜力评价，为准噶尔盆地低渗砾岩油藏未动用储量的有效开发提供指导。

（3）低渗透砾岩油藏开发潜力评价方法在新疆油田已经得到实际应用，评价结果准确可靠，其评价技术和思路可为其他类型油藏的潜力评价所借鉴。