非均质油藏开发规律研究

赵 佳

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

油藏非均质性主要表现在油藏渗透率的差别上。通过渗透率的突进系数和渗透率的变异系数以及渗透率的极差来说明，这当中渗透率的变异系数最常拿来运用。中国东部油田开采区以陆相沉积砂岩油藏为主，油田断裂系统复杂，储层非均质性强原油以中-高粘稠油为主，经历了多年的开发，已经进入特高含水开发阶段。西部油田开采区主要是塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏，油水和缝洞内部结构的关系十分复杂，原油的性质也有很大的区别，因此加大了开发难度。由于油田开采地区的地质条件复杂、流体性质和储存地难以准确定位，因此整体的开采率都比较低。对于非均质油田开发目前没有合理的开发方法和研究对此作出有效判断。非均质油田的开发对油田开采规律有着深刻的意义。当前比较有效的方法就是利用反解洛伦兹曲线，建立地质模型，采用数值模拟的研究方法。

1 建立模型

在实践过程中，最重要的一项参数就是渗透率变异系数，可以通过该系数看出单层渗透率偏离平均值的高低。油藏的非均质性与渗透率变异系数值与油藏的非均质息息相关，渗透率变异系数值越大，油藏的非均质性越强。目前，最常用的渗透率变异系数计算方法就是洛伦兹法，并且其适用范围相当广泛。利用反解洛伦兹曲线，分析并研究非均质程度不同的油藏的渗透率分布的情况。以平均渗透率100×10-3μm2为例，分别对油藏的正韵律和反韵律建立地质模型。建立油藏的各项数据为：埋深度1500m，油藏有效厚度30m，含油饱和度0.75，初始压力20MPa，面积150m×150m，孔隙度0.26，油藏温度60℃，纵向与横向渗透率比0.1，原油的黏度20mPa·s[1]。

2 非均质油藏水淹规律

2.1 正韵律油藏

注水在油藏中的注入情况，可以根据参看井筒沿程的水动态。当非均质程度不同的正韵律油藏采出程度为10%时，可以通过井筒沿程的水动态知道，渗透率变异系数低于0.2每个层段的含水上升的速度相比来讲差异不明显；一些相对高渗透层段如果均质性较差含水率则会上升的比较快。渗透率变异系数比较小的油藏是均匀向前的注入水，采出程度的变化几乎对含水率没有明显的；相反，较大渗透率变异系数的油藏注入水时进行的推进需要沿着高渗透条带行进，含水率与采出程度的变化有很大的关系。通对在实际的开采过程中测试产液剖，结果显示非均质性明显影响到了油藏水淹动态。注水为油藏开发提供所需要的能源，这是水驱油藏的开采原理，在这样的过程中低渗透层一般不会流入水，水则是沿着高渗透层不断的被推进。一般而言，与低渗透层相比高渗透层的产量更大，但是相应的开采出来的油含水率也更高，低渗透层虽然开采的产量相对较小，其含水量也比较低。含水率的剖面与渗透率的剖面相同[4-5]。

2.2 反韵律油藏

高渗透层在油藏顶部是反韵律油藏，这对水的推进来讲非常有利，但是由于重力的作用会产生相应的抵消，垂向饱和度分布的差异明显变小。通常情况下，正韵律油藏高渗透层水淹速度比反韵律油藏快，初始阶段的水淹厚度比较高，并且伴随着注水量的不断增加，水驱波及体积也会快速增加。由此看出，正韵律油藏开发效果不如反韵律油藏。跟据不同韵律性的油藏含水率剖面分析得知：正韵律油藏含水率剖面要比反韵律油藏含水率剖面变化更大，也就是说，随着注入水的均匀推进，非均质程度会变得越来越低。

3 开发特征

储层沉积韵律有四种，正韵律、反韵律、全韵律和复合韵律。通常来看，正韵律油层为主河道沉积。上部为细粒沉积、下部则为砾、砂等粗粒沉积，正韵律的分流河道呈现出多旋回的特点，后期沉积常侵蚀顶层细粒沉积物，长此以往砾岩和砂岩相互融合在一起，导致沉积物上部分精细下部分粗糙，物性上差下好。反韵律油层物性与正韵律油层相反，为下差往上逐渐变好，注水后波及体积最大。复合韵律有两个或两个以上的高渗透部位，多个渗透率从低到高亦或者从高到低相互交叠成。全韵律油层中部为高渗透部位，物性由差变好、由好变差，渗透率从下往上。

3.1 正韵律油藏最终采收率、含水特征

油藏非均质程度和地层原油粘度是影响非均质油藏最终采收率的主要原因。油水粘度比不会影响渗透率变异系数与最终采收率之间的函数关系，也就是说随着渗透率变异系数的增高最终采收率逐渐下降。当渗透率变异系数大于0.4时，最终采收率下降速度比较快；当渗透率变异系数小于0.4时，最终采收率下降变得缓慢。同样，当非均质程度较高时，油水粘度比对最终采收率几乎没有任何影响；非均质程度较低时,油水粘度比对最终采收率影响相对较大。

渗透率变异系数小于等于0.2的油藏通常为均质油藏。油藏的非均质性不断增强含水率就会越高。

3.2 正、反韵律油藏开发特征

在油藏开发注水的全过程中，非均质性所引起的干扰现象并不是一成不变的，还可能从吸水弱转变为不吸水的情况。可以得知，中、高含水期随含水率上升，高渗层流动系数增长速度高于低渗层。另一方面，高渗透层内注入水单层突进后，油井见水早，含水上升速度加快，不仅降低了无水采收率，还导致液柱的相对密度增大，流压也跟着增高，生产压差变小，低渗透层的生产变得更加困难，导致很多低渗透层出现吸水少、水驱动状况差、产油量少，最终甚至可能不吸水、不产油，油田最终采收率随之降低[3]。

正韵律油藏最终采收率低于反韵律油藏最终采收率，差异特别明显的是中等非均质程度的油藏；伴随着油水粘度比的增加,正韵律油藏和反韵律油藏的采收率相差数值会逐渐缩小，相反，渗透率变异系数则会逐渐增大。反韵律油藏含水率上升速度一直低于正韵律油藏含水率上升速度，特别是非均质程度中等的油藏这两者之间的差异会更大[2]。

4 结语

综上所述，影响非均质油藏的采收率的因素主要是油藏的非均质程度和原油的粘度。油藏可视为均质油藏的标准是当渗透率的变异系数小于或者等于0.2时；当含水率剖面与渗透率剖面相同的时候，无论是正韵律油藏还是反韵律油藏其注入水的方式都是通过高渗透层，正韵律油藏比反韵律油藏的含水率剖面坡度更大。当渗透率变异系数大于0.4时，最终采收率下降速度比较快；当渗透率变异系数小于0.4时，最终采收率下降变得缓慢。同样，当非均质程度较高时，油水粘度比对最终采收率几乎没有任何影响；非均质程度较低时,油水粘度比对最终采收率影响相对较大。