發(fā)布時(shí)間：2014-09-28 14:51

摘  要：油層開采實(shí)踐表明，平面上同一河道砂體內(nèi)部滲流能力存在差異。儲(chǔ)層流動(dòng)單元是20世紀(jì)80年代中后期在國(guó)外石油界流行起來(lái)的新概念，旨在揭示由油層物性不同造成的非均質(zhì)性規(guī)律。為此，本文以姬塬油田吳420區(qū)為研究區(qū)塊，根據(jù)垂厚、滲透率、孔隙度、突進(jìn)系數(shù)等參數(shù)，采取spss主成分分析法，合理制定各參數(shù)權(quán)重，對(duì)河流相儲(chǔ)層進(jìn)行了滲流單元?jiǎng)澐郑�精�?xì)地揭示了河道砂平面非均質(zhì)特征。

關(guān)鍵詞：流動(dòng)單元；相關(guān)性；非均質(zhì)性
 
 
一、  構(gòu)造背景
 
長(zhǎng)慶姬塬油田吳420區(qū)位于陜北斜坡中部，發(fā)育一系列由東向西的低幅鼻隆構(gòu)造，主力含油層系為中生界延長(zhǎng)組長(zhǎng)6，地層總厚度約100～130m，油藏埋深1648－1940m，平均1770m。本區(qū)沉積環(huán)境為湖相三角州前緣沉積，發(fā)育水下分流河道、堤岸、河口壩、河道間和決口扇等微相。該區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層總體屬于低孔、特低滲儲(chǔ)層，平面上表現(xiàn)出一定的非均質(zhì)性�？偟膩�(lái)說(shuō)在平面上不同沉積微相的砂體中，以水下分流河道疊置型河口壩砂體物性最好，水下分流主體河道砂層物性也比較好，河道側(cè)翼含水下決口扇、水下天然堤物性較差。
 
二、  問(wèn)題的提出
 
儲(chǔ)層流動(dòng)單元的提出可滿足儲(chǔ)層研究精細(xì)化要求，它較好地解決了如何對(duì)吳420區(qū)已有的小層進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分的問(wèn)題。儲(chǔ)層流動(dòng)單元既能反映儲(chǔ)層的地質(zhì)特征，又能緊密地與儲(chǔ)層中的油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律相結(jié)合。因此，流動(dòng)單元的研究，對(duì)在老油田剩余油挖潛和精細(xì)油藏描述有著重要意義，并發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。
　　目前在流動(dòng)單元的概念、劃分方法及控制因素等方面尚未完全達(dá)成共識(shí)本文歸納幾個(gè)比較有代表的定義。
　　(1) 認(rèn)為流動(dòng)單元是指影響流體流動(dòng)的巖相和巖石物理性質(zhì)在內(nèi)部相似的、垂向上和橫向上連續(xù)的儲(chǔ)集巖體。這樣在同一儲(chǔ)集巖體（流動(dòng)單元）內(nèi)部，影響流體流動(dòng)的地質(zhì)參數(shù)相似，而不同的流動(dòng)單元之間，巖相和巖石物理性質(zhì)差異明顯。
　　(2) 認(rèn)為流動(dòng)單元是指沉積體系內(nèi)以隔擋層為邊界按水動(dòng)力條件劃分的建造塊(building blocks)，它以隔擋層為邊界，和構(gòu)成單元（儲(chǔ)層構(gòu)型，或建筑結(jié)構(gòu)，Reservoir architecture）應(yīng)屬類似概念。該方法側(cè)重于露頭層次界面研究成果指導(dǎo)地下非均質(zhì)性研究，為定性分析方法。
　　(3) 認(rèn)為流動(dòng)單元是總的油藏巖石體積中影響流體流動(dòng)的油層物理性能恒定不變且可與其它巖石體積區(qū)分的有代表性的基本體積，并認(rèn)為流動(dòng)分層指標(biāo)FZI是最好的劃分參數(shù)。
　　(4) 裘懌楠教授認(rèn)為流動(dòng)單元是砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)的一部分，同時(shí)還指出流動(dòng)單元是一個(gè)相對(duì)的概念，應(yīng)根據(jù)油田的實(shí)際地質(zhì)、開發(fā)條件而定。1996、1999年裘懌楠和穆龍新教授又進(jìn)一步闡述了這個(gè)思想，并提出油田處在不同開發(fā)階段，面臨的儲(chǔ)層非均質(zhì)矛盾是不同的，此時(shí)可將下一個(gè)層次的非均質(zhì)性看作是均質(zhì)的，即作為油水運(yùn)動(dòng)的基本單元。因此，流動(dòng)單元概念的內(nèi)涵應(yīng)針對(duì)開發(fā)生產(chǎn)中面臨的矛盾有所變化，并指出目前的“流動(dòng)單元”應(yīng)指一個(gè)油砂體及其內(nèi)部因受邊界限制、不連續(xù)遮擋層、各種沉積微界面、小斷層及滲透率差異等造成的滲流特征相同、水淹特征一致的儲(chǔ)層單元。
(5)從宏觀到微觀的不同級(jí)次上的、垂向及側(cè)向上連續(xù)的、影響流體流動(dòng)的巖石特征和流體本身滲流特征相似的儲(chǔ)集巖體，且隨著開發(fā)階段的深入，流動(dòng)單元的級(jí)次應(yīng)不斷細(xì)化。
連通體內(nèi)儲(chǔ)層質(zhì)量差異反映了連通體內(nèi)的流體滲流的差異。具有同一儲(chǔ)層質(zhì)量的砂體即為同一類流動(dòng)單元。因此, 應(yīng)用反映巖性、流體滲流能力和儲(chǔ)集能力的參數(shù), 對(duì)各連通體及連通體內(nèi)部進(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量分類及評(píng)價(jià), 即可在連通砂體內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)單元?jiǎng)澐? 并在連通砂體研究基礎(chǔ)上確定流動(dòng)單元分布。
 
三、  流動(dòng)單元的劃分
 
對(duì)于流動(dòng)單元的劃分方法，最被普遍接受的是由Amaefule提出的FZI法，然而此法本身存在一定問(wèn)題：首先，用FZI劃分的流動(dòng)單元不符合“流動(dòng)單元內(nèi)部?jī)?chǔ)集層物性差異最小，不同流動(dòng)單元之間儲(chǔ)集層物性差異最大”的要求；其次，F(xiàn)ZI是與孔隙度有關(guān)的變量，用它來(lái)建立孔隙度與滲透率的關(guān)系是不合適的；再者，F(xiàn)ZI沒(méi)有明確的地質(zhì)含義。為此，本文提出自己的流動(dòng)單元?jiǎng)澐址绞健?br /> 首先引入與油層物性密切相關(guān)的5個(gè)參數(shù)：垂厚、滲透率、孔隙度、滲透率突進(jìn)系數(shù)、解釋結(jié)果。其中滲透率突進(jìn)系數(shù)表示砂層中最大滲透率與砂層平均滲透率的比值。
                                                   
式中：—滲透率突進(jìn)系數(shù)；
Kmax—層內(nèi)最大滲透率，一般以砂巖內(nèi)滲透率最高的相對(duì)均質(zhì)層的滲透率表示，10^-3μm²。
突進(jìn)系數(shù)是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要參數(shù)，對(duì)長(zhǎng)6₁¹層，其變化范圍為1.0-7.4；對(duì)長(zhǎng)6₁²層，其變化范圍為1.0-6.85。一般地，當(dāng)>3時(shí)，表示非均質(zhì)程度強(qiáng)。
對(duì)電測(cè)解釋結(jié)果進(jìn)行賦值：油層=1，油水層、差油層=0.5，干層=0，水層=-0.5。由于不同井對(duì)應(yīng)的砂體層數(shù)差異較大，故取每口井每個(gè)小層的加權(quán)平均值作為分析對(duì)象。
然后利用spss軟件進(jìn)行主成分分析，對(duì)長(zhǎng)6₁¹層，分析結(jié)果如圖：

從相關(guān)矩陣可以看出，滲透率、孔隙度中度相關(guān)，解釋結(jié)果與孔隙度低度相關(guān)；根據(jù)描述統(tǒng)計(jì)量，做出各參數(shù)所占權(quán)重表：

由上表可以看出，滲透率占據(jù)的權(quán)重最大，達(dá)43.3%，其次為垂厚、電測(cè)解釋與突進(jìn)系數(shù)，所占比例最小的是孔隙度，僅為4.8%。為了更好的區(qū)分非均質(zhì)性，本文將突進(jìn)系數(shù)作為一個(gè)獨(dú)立的劃分標(biāo)準(zhǔn)，與其他因子所組成的整體并列；又由于孔隙度所占比例太小，又與滲透率重疊，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，孔隙度忽略不計(jì)。重新分配權(quán)重如下表所示：
定義LD為流動(dòng)單元判定因子，垂厚為H，滲透率為K,電測(cè)解釋為γ，則
LD=0.0169H+0.2127K+0.2602γ
同理，對(duì)長(zhǎng)6₁²層，spss主成分分析如下：

由相關(guān)矩陣：滲透率與孔隙度弱相關(guān)，其他因子兩兩無(wú)明顯相關(guān)，各參數(shù)權(quán)重如下表：

 
由上表可以看出，滲透率占據(jù)的權(quán)重最大，達(dá)38.4%，其次為電測(cè)解釋、垂厚與突進(jìn)系數(shù)，所占比例最小的是孔隙度，僅為5.0%。同樣為了更好的區(qū)分非均質(zhì)性，將突進(jìn)系數(shù)作為一個(gè)獨(dú)立的劃分標(biāo)準(zhǔn)，與其他因子所組成的整體并列；為了簡(jiǎn)化計(jì)算，孔隙度忽略不計(jì)。重新分配權(quán)重如下表所示：

于是：LD=0.0128H+0.1641K+0.3457γ。
根據(jù)以上流動(dòng)單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)與原則，長(zhǎng)6油層組流動(dòng)單元四類（A、B、C、D）類流動(dòng)單元的特征分別為：
流動(dòng)單元A（好）：具有很好的滲流能力和儲(chǔ)集能力，滲透率大于2.110^-3μm²，平均滲透率4.8810^-3μm²；孔隙度大于10.7%，平均孔隙度13%；垂厚范圍大于3.0m，平均6.1m；在研究區(qū)的沉積微相帶內(nèi)，多分布在分流河道和河口壩微相內(nèi)。
流動(dòng)單元B（較好）：具有較好的滲流能力和儲(chǔ)集能力，滲透率范圍為2～5.710^-3μm²，平均滲透率3.3810^-3μm²；孔隙度范圍為9.6～14.5%，平均孔隙度12%；垂厚范圍2.5～6.1m，平均3.8m；為在研究區(qū)的沉積微相帶內(nèi)，多分布在分流河道內(nèi)。
流動(dòng)單元C（一般）：具有一般的滲流能力和儲(chǔ)集能力，滲透率范圍為1.3～4.610^-3μm²，平均滲透率2.5410^-3μm²；孔隙度范圍為9.2～14.3%，平均孔隙度12%；垂厚范圍1.8～4.8m，平均3.0m；在研究區(qū)的沉積微相帶內(nèi)，多分布在分流河道側(cè)翼。
流動(dòng)單元D（差）：具有較差的滲流能力和儲(chǔ)集能力。滲透率范圍為0.15～3.210^-3μm²，平均滲透率1.3110^-3μm²；孔隙度范圍為6.5～12.8%，平均孔隙度10%；垂厚范圍小于2.7m，平均1.6m；在研究區(qū)的沉積微相帶內(nèi)，多分布在分流間灣中。
根據(jù)流動(dòng)單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果做出各層平面圖，其中每層LD平均值為1.0，LD小于0.5為D類儲(chǔ)層，LD為0.5-1.0為C類儲(chǔ)層，LD為1.0-1.5為B類儲(chǔ)層，LD大于1.5為A類儲(chǔ)層。綜合LD根據(jù)每口井的開采層位確定：若單采則取開采層LD，若合采則取兩層平均值。
長(zhǎng)6₁¹層流動(dòng)單元平面圖分布如下：
長(zhǎng)6₁²層流動(dòng)單元平面圖分布如下：
長(zhǎng)6層綜合流動(dòng)單元平面圖分布如下：
在各類流動(dòng)單元中未添加突進(jìn)系數(shù)作為因子，可以根據(jù)突進(jìn)系數(shù)的大小對(duì)每類流動(dòng)單元繼續(xù)細(xì)分。如突進(jìn)系數(shù)范圍大于2.3，為非均質(zhì)性較強(qiáng)；突進(jìn)系數(shù)的范圍1.5～2.3，非均質(zhì)中等；突進(jìn)系數(shù)小于1.5，非均質(zhì)性若。進(jìn)而可細(xì)分為12種流動(dòng)單元。
四、結(jié)論
 
1、長(zhǎng)6₁²油層在滲透率、垂厚、孔隙度上均明顯優(yōu)于長(zhǎng)6₁¹，只有電測(cè)解釋不如后者，因此長(zhǎng)6₁²層見水可能性大，分層注水中尤其要關(guān)注該層配注量。
2、該區(qū)長(zhǎng)6油藏孔隙度與滲透率具有中等正相關(guān)性，其中長(zhǎng)6₁¹的相關(guān)性略強(qiáng)；其他各物性之間無(wú)相關(guān)性。
3、該區(qū)單井油層非均質(zhì)性弱，各井之間的非均質(zhì)性亦弱。
 
參 考 文 獻(xiàn)
 
[1] 趙翰卿,付志國(guó),呂曉光.大型河流—三角洲沉積儲(chǔ)層精細(xì)描述方法[J]石油學(xué)報(bào)，2000. 7. 21(4):109～113.
[2] 夏克文.模糊相似比方法及其在油氣識(shí)別中的應(yīng)用.測(cè)井技術(shù)，1994.18.（6）:398～399.
[3] 和宏偉.Fisher最優(yōu)分割法在云南地震分期中的應(yīng)用.地震研究，1994.17.（3）:232～233.

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本文編號(hào)：9325