高含水非均质油藏精细地质描述新技术及应用

胡利华 冯香玲

摘要：根据对高含水非均质油藏精细地质的数据分析，实现水力渗流单元理论研究的应用效果，采取多样化分析手段，综合各个方面的测试结果，对水力渗流单元进行层层划分，对划分后的水力渗流单元，可以采用井间相控建模技术进行系统化分析，对存储层展开定量描述，绘制完整的水力渗流单元模型。根据数据分析的结果建立虚拟模型，通过模型的可视化分析得到油藏精细地质描述研究结果，受外界环境影响，油藏动态变化极不稳定，需要根据实际情况采取合适的注聚措施，预计可以在原有原油开采基础上提高4.61个百分点。

关键词：水力渗流单元;井间相控建模技术;油藏精细地质

引言

某油藏精细地质处于一个勾状凹陷构造带上，整体形状为一个巨大的陡坡扇形，內积砂砾岩体。受整体地形影响，物流资源堆积速度快，存储层厚度发育、非均质性严重。主要研究四个区域：类型相似的水下分流道、三角洲的扇形前缘沉积、河口坝、支流间湾。该地质经历了长时间的开发历程，总体开采度达到37.43%，油藏精细地质含水率高达96.45%，采油速度偏低。基于此基础，建立井间相控建模技术，对地质情况进行数据可视化分析，实现对油组的高效开采，为后期油组的开发提供数据保障。

1 取心井水力渗流单元理论研究

1.1 水力渗流单元

水力渗流单元是根据岩层内积水进行划分的，简单来说就是水力特征及其相似的层段，它们都有着共同的特点，即孔隙几何形状，在水力单元中，有着不同的分布类型，需要综合考虑单元粒度、刚度、细缝大小、孔点分布、渗透率、含土量各个方面的差异性，保证电测相应的独特性。根据相关数据结果显示，相同的水力渗透单元其孔隙度的渗流率一样，单元孔隙度与渗流率之间存在一定的线型关系。对水力渗流单元进行结构划分，可以纵向分割表层相似的流动层段或者单元。

1.2 水力渗流单元的划分

根据油藏精细地质结构对水力渗流单元进行层次划分，总体可分为五个单元。水力单元Ⅰ：该单元的油藏品质高，孔隙渗透率高，内岩层类型分为含砂和不含砂两种，粗砂岩的粒度一般为0.44mm，需要进行划分，将黏土的含量控制在1.34%以上，内含黏土矿物主要是高岭石。内沉积地段有水下分流河道与河口坝，水洗特征以偏流强洗为主，流动层的FXI指标值为9.5。水力单元Ⅱ：油藏品质属于中等水平，空隙度比较高，黏土含量稳定在1.91%以下，高岭石含量为44%，内沉积地段为三角洲前缘地段和沙坝细砂岩，水洗特征以中水洗为主，流程的FZI指标值为2.5。水力单元Ⅲ：油藏品质中等，空隙为中，渗透率较稳定，以含粉细砂岩类型为主，岩石的粒度中值为0.22mm，选取合适的分区，黏土的含量低于平均水平，稳定在1.91%左右，高岭石的相对含量为44%，内沉积地段与水力单元Ⅱ相同，流动层的FXI指标值为2.5。水力单元Ⅳ：该单元油藏的品质较差，孔隙度和渗透率都比较低，以细砂岩类型为主，岩石粒度的中值为0.158mm，选取合适的分区，内沉积地段主要以三角洲区域和分流河道为主，黏土含量要高于3.5%，高岭石的内量一般在32%左右，水洗特征以弱水洗为主，流动层FXI指标值为1.25。水力单元Ⅴ：该单元油藏品质是最差的，渗透率和空隙度都是最低的，岩石类型一般为粉砂泥质细砂岩，岩石粒度中值一般为0.13mm，选择合适的分区，在改水力单元中，泥质的含量要高于高岭石的含量，内沉积地段为三角洲的远端沙坝，未经过水洗，该单元流动层的FXI指标值为0.625。

2 水力渗流单元数值化识别

2.1 水力滲流单元研究方法

水力渗流单元的研究需要考虑各个方面的影响因素，结合层序地层理论对水力渗流单元进行系统性的分析，根据等时地层对比构建地层框架;在油藏精细地质中，需要对细砂岩层的数值夹层进行数据分析识别，该夹层是阻挡流体流动的重要屏障，建立合适的渗流模型提高夹层的稳定性，基于孔渗参数对水力单元进行定量划分。根据流体的特性，一般用内沉积模型建立水力渗透单元分布结构图，根据FZI的计算公式算出流动层的指标FXI，R35参数的计算要将压汞曲线进行可视化分析，当曲线斜率偏移度为35%的时候计算出孔吼半径。

2.2 非取心井水力渗流单元的识别

对于非取心井水力渗流单元的识别，需要提前划分好渗流单元，根据函数特性判别水力渗流单元特性，然后对非取心井水渗流单元进行定量分析。在水力渗透阶段，利用函数表达式对需要取心的井段进行计算，该井段R35的计算关系为：lgR35=0.552lgK-0.3471lg，在该表达式中各个参数分别表示不同的含义，R35为进汞达到35%时所需要的孔吼半径，K表示渗流率。有些井段没有取心，可以根据渗透率和孔隙度的线性关系建函数回归关系：lgR35=0.592lgK+0.126lg，在第一类的存储水层中，对于渗流单元的判别函数为：Y=3.85 +109.48K+14.69BZFZI-0.42BZR353.16BZ，在所有的样本数据中，回判样本正确率高达90%，表明这种方法是可靠的。

2.3 井间相控建模技术

该技术是利用对内沉积地段进行可视化分析，构建数据参数模型，该模型的构建结合了多个性能指标，对物性参数进行了一个全面的融合，具体的物性参数包括：孔隙度、渗透率、参数点位置。不同的内沉积地段其物性参数是不一样的，参数模型的期望值和方差处于波动状态，两者空间关联度不同，所以需要综合考虑各个方面的影响因素，对内沉积地段进行一个较为详细的分析，总的来说，井间相控建模技术有两个关键点，分别是沉积微相模拟和相控物性参数模拟。

2.4 相控物性参数模拟

相控物性参数模拟以沉积模拟为基础，以每个网格点的不同节点布局进行划分，调动沉积模拟的物性参数建立合适的分布式函数，利用顺序高斯模拟法对参数进行插值处理，插值过程中需要进行沉积节点化处理。比如对沉积类型确定参数的变差函数，在不考虑网格点的节点布局影响基础上统计沉积物性参数分布特征，对于不同的沉积参数类型，需要进行数据分析，然后利用顺序高斯模拟法对可视化结果进行模拟。

结束语

根据高含水非均质油藏地质的实际情况，对非取心井水力渗透单元进行较为详细的划分，这种划分方式可以有效解决因为曲线定量而无法描述存储层渗流特征的问题，采用井间相控建模技术实现对井间非均质特征的定量分析，充分结合相控技术和水力渗流单元的划分技术，最大化提高其开采效率，建立科学化的相控时变模型和数据模型，对剩余油潜力分布进行具体的规划，提高现场开采效率。

参考文献：

[1] 冯晓宏，刘学峰.厚油层非均质特征描述的新方法（水力渗流单元分析）[J].石油学报，1994，15（增刊）：150-157.

[2] 岳青山.实用油藏工程[M].北京：石油工业出版社，1995：193-195，324-330.