单砂体数值模拟研究

摘要：随着油田开发的深入，对剩余油的研究也要求更加精确，单砂体理论随之提出，同时为油藏的精细描述提供了新的方向，本研究从单砂体概念着手，明确单砂体的识别和分类，最后建立数值模拟模型，通过对全区和单井的分析，结合剩余油饱和度的分布及对单砂体的解剖，明确剩余油的分布及剩余油类型，为后期油田开发提供依据。

关键词：单砂体；数值模拟；历史拟合；剩余油类型

随着单砂体理论的提出和发展，开展以单砂体为研究对象的精细数值模拟达到对油藏的精细描述越来越重要，针对不同类型单砂体进行剩余油分布描述，提高单砂体描述精度，揭示单砂体剩余油形成与分布的控制因素对油田的开发和对油藏的认识具有重要意义。

1单砂体概念

单砂体是一个相对独立的砂体单元，由沉积亚相内单一成因砂体在垂向上和平面上相互接触连通所形成的复合体（图1）。

2单砂体分类

单砂体的分类目前仍没有一个统一的标准，本次研究采用沉积成因的方法进行分类，将单砂体分为五类。

多期河道叠加型：单砂体主要由水下分流主河道、水下分流浅河道和水下分流河道间薄层砂三种类型组成，其中以水下分流主河道为主。单砂体内部垂向上以多期河道叠加（沉积期次大于5期）为主，不同沉积时期河道位置不稳定，横向频繁摆动，在平面上叠加呈交叉网状、片状、局部呈枝状。

分支河道型：单砂体主要由水下分流主河道、水下分流浅河道和水下分流河道间薄层砂三种类型砂体组成，其中以水下分流主河道和水下分流浅河道为主。单砂体垂向上沉积期次较少（由3～5期河道叠加），不同期次河道位置较稳定并在平面上发生河道分枝或交汇呈枝状。

单一河道型：单砂体主要由过渡型河道砂岩和非主体席状砂两种类型组成。单砂体垂向上由2～4期河道叠加，不同期次河道位置稳定，在平面上叠加呈条带状。

席状砂型：单砂体主要由主体席状砂和非主体席状砂两种类型类型组成。单砂体垂向上由2～4期薄层片状席状砂叠加组成，不同期次分布位置变化较大，在平面上叠加呈条带状。

透镜砂型：呈孤立透镜状分布。

3单砂体三维地质模型

以分层数据生成的层面作为约束准确的建立了各小层的层面模型；将断层信息数字化，并把数字化以后的断层数据导入建模软件，初步建立断层模型，调节断层断距和倾向，建立断层模型，断层模型和地层模型相结合得到研究区构造模型。以沉积微相为约束，应用确定性建模方法建立沉积微相模型。在沉积相相模型的基础上，以测井解释过的储层物性参数为基础，通过序贯高斯模拟方法实现孔隙度和含油饱和度等参数的三维地质模型，同时以孔隙度的模拟实现为约束，通过序贯高斯协同模拟方法建立渗透率和含油饱和度的三维地质模型，另外考虑后期油藏数值模拟的需要，可以用克里金方法做储层三维地质模型。以提供的有效厚度数据为基础，以沉积微相模型为第一约束条件，孔隙度为第二约束条件，通过序贯高斯模拟方法建立储层净毛比模型。在前期模型的基础上建立起单砂体精细地质模型和单砂体概念模型（图2），为下一步开展数值模型做好准备。

4单砂体数值模拟模型

4.1数据准备

数据是一切模型建立的基础，数据的真实准确是影响模型精确与否的最关键的因素，本研究采用Eclipse软件。Eclipse模拟过程需要的输入数据包括：

（1）油藏地质描述：油藏深度、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、原始含油饱和度等；

（2）平衡区物性常数：包括原始油藏压力、原始饱和压力、油水界面以及界面对应处的毛管压力；

（3）特殊岩芯分析数据：油水相对渗透率曲线、毛管压力曲线以及岩石压缩系数；

（4）油气高压物性PVT数据：包括溶解油气比、油相体积系数、油相压缩系数、油的粘度等随压力变化的曲线；

（5）地层水物性常数：包括水粘度、水体积系数以及水压缩系数等；

（6）动态数据：包括井位、井别、完井数据、产注量和压力等。

（7）完井数据：射孔数据。

（8）生产数据：井史数据、措施数据。

4.2历史拟合

历史拟合是数值模拟模型能否准确反映油藏的剩余油分布及下步措施安排非常重要的一个步骤。

首先是全区储量的拟合，在前期工作的基础上建立的三维地质模型准确的反应了地下油藏情况，储量拟合误差为3.7%，达到了误差5%以内的要求。其次是对全区的含水、产油、产液、产水的拟合，根据该研究区的特点，选择定油生产。分析研究区生产特征及油藏特点，查看历史数据、措施数据、射孔层位、产液剖面、测井数据等对研究区进行深入了解，再结合初始数值模拟结果确定要修改的参数及调整范围。经过对相渗曲线、端点标定、传导率等参数的修改，全区含水、产油、产液、产水拟合误差均5%以内的要求（图3）。最后是对单井进行拟合，优先拟合产量高、有措施、影响大、重要的井，在这些井达到拟合标准之后再逐步拟合其他的井，此阶段要详细分析每口井的情况，每一口井的拟合要重复全区的拟合流程外还要修改单井控制等系数，因此该阶段最为费时费力，该过程还要考虑井间影响及局部区域特点，综合各项因素修改参数使单井拟合率达到了85%。

5剩余油研究

剩余油的形成与分布受多种因素控制和影响，归纳起来主要有地质因素和开发因素两大类。地质因素主要包括油藏构造特征、沉积微相及夹层分布规律等。开发因素主要包括注采井网、开发方式、开采速度等。各种因素相互联系、相互制约，共同控制着剩余油的形成和分布。不同类型的单砂体剩余油类型也不尽相同。

多期河道叠加型单砂体内剩余油典型结构样式，可归纳为以下3种：①厚注厚采型；②下注厚采型；③河道高弯曲部位型。多期河道叠加型单砂体的剩余油分布主要受到内部结构的控制，河道的多期迁移交错叠加使得内部结构十分复杂。另外井网的控制程度差，井网不完善对剩余油富集也有一定影响。

分支河道型单砂体，该类型单砂体典型结构样式可以概括为以下两种：结构体垂向叠加型和河道分支口部位型。

单一河道型单砂体结构样式概括为以下三种：①结构体垂向叠加型；②河道分弯曲部位型；③厚注薄采型。

席状砂型单砂体剩余油典型结构样式概括为断层遮挡型。

6结论

6.1单砂体的定义为一个相对独立的砂体单元，由沉积亚相内单一成因砂体在垂向上和平面上相互接触连通所形成的复合体。

6.2单砂体按沉积成因分为五类。

6.3历史拟合率提高了1%。

6.4不同单砂体的剩余油类型不同，应采用不同开发方式。

参考文献：

[1]张庆国，鲍志东，宋新民，等.扶余油田扶余油层储集层单砂体划分及成因分析[J].石油勘探与开发，2008，35（2）157-163.

[2]裘怿楠，贾爱林.储层地质模型10年[J].石油学报，2000，21（4）101-104+125.

[3]周贤文，汤达帧，张春书.精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势.特种油气藏.2008年8月

作者简介：

邢海雪，女，2012年毕业于东北石油大学资源勘查工程专业，现工作于大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队。