论文部分内容阅读
[摘 要]港西一区三断块，油层分布复杂，油水层交互出现，无统一油水界面。经过多年的注水（聚）开发，剩余油分布零散，油水分布更加复杂。针对一区三断块开发特点及存在问题，应用油藏数值模拟技术，在储层建模和动态历史拟合的基础上，研究港西一区三断块剩余油分布，指导油田开发。
[关键词]剩余油分布；油藏数值模拟
中图分类号：TE132.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0049-01
聚驱后处于高含水期油田开发的首要内容可以概括为“认识剩余油，开采剩余油”，开发难度比处于低、中含水期的油田要大得多[1]，其难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律。本次对港西油田一区三断块建立三维储层地质模型及属性参数模型，并进行三维油藏数值模拟，研究其剩余油饱和度场分布规律，指导下步挖潜方向。
一、地质概况
港西一区三断块位于港西开发区东部，港西主断层（5号断层）和沙井子断层（9号断层）的上升盘，西以六号断层为界，形成一封闭式的地垒块。该断块油层分布复杂，油层发育在上第三系明化镇组和馆陶组，平均有效厚度14.1m，原始含油饱和度60%，属于中渗透性油藏，平均有效渗透率0.168μm2，平均孔隙度31%。
二、精细地质建模
（一） 地质模型
储层地质模型是油藏地质模型的核心，是储层特征及其非均质性在三维空间上的分布和变化的具体表征。储层建模实际上就是建立表征储层物性的储层参数（孔隙度、渗透率、含油饱和度、储层厚度等）的三维空间分布及变化模型。
港西一区三储层地质模型的建立的思路是，应用测井资料二次数字处理结果，利用井点储层参数，以沉积微相和地层格架模型为控制条件，以地质统计学为手段，应用先进的条件模拟技术，预测出井间储层参数的变化，从而得到储层参数分布的三维数据体。
在petrel软件中采用序贯高斯的随机模拟算法，首先建立起泥质含量、孔隙度及渗透率的三维模型。对数据体进行统计分析，使其分布符合原始测井数据的分布。按照油藏数值模拟的要求，将三维模型数据体粗化输出，平面上以20×20m进行粗化，垂向上每个含油单砂层粗化为一个网格输入数模模拟器，可直接进行历史拟合。
三、油藏数值模拟
本次模拟的工区范围是港西油田一区三断块，模拟井数108口，其中油井72口，水井36口，模拟层数48层。为了更好的反映出地下流体分布情况，提高研究的准确性和实用性，此次精细描述划分到单砂体。一区三断块NmⅠ～NgⅠ划分为48个单砂层。
（一）三维静态地质模型
三维静态地质模型主要包括网格数据（构造深度、砂岩厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率）和表格数据（油气水高压物性、油水相对渗透率曲线）。前期地质模型研究中提供了数模所需的网格数据，且在拟合中发现井点解释不合理的参数返回到建模工作中反复修改，本次工作通过Direct地质建模软件建立三维可视化地质模型，经网格粗化后输出Landmark VIP可应用的地质模型。根据油藏形状及井网疏密程度采用角点网格系统，整个模型的网格节点数为81×46×48=178848个。相对渗透率曲线借用三区一油水相渗曲线，并在历史拟合过程中对其进行修正。
根据油田各种措施的疏密程度及生产平稳程度将油田整个生产历史划分为每年一个时间阶段，并按时间阶段统计生产数据，并将单井核实日产油、日注水、射孔层位按不同时间阶段整理成数模所需要的格式输入计算机，建立动态模型。
（二）油藏历史拟合
油藏历史拟合是数值模拟的关键，拟合的好坏直接影响到着剩余油分布的可靠性，历史拟合包括储量拟合和生产动态拟合。
1、区块储量拟合
对一区三断块各模拟层（模型包括部分断块外面积）地质储量进行似合，拟合结果为521.40×104t，比容积法计算的地质储量少7.43×104t，相对误差-1.43%，储量拟合精度高。
2、动态拟合
通过建立OBS库进行动态拟合
1）整体拟合：油藏整体指标拟合是粗线条的拟合，全区含水拟合主要通过微调相渗曲线及油水界面而得到，历史拟合通过拟合阶段注入、产出量而得到，通过压力拟合分析拟合的效果。
2）单井拟合：数值模拟的任务是准确的拟合地下流体的分布，因此，只有整体指标拟合是不够的，还必须进行精细的单井拟合。
一区三断块共有油水井108口，具有45年的生产历史，在生产过程中，生产措施频繁，其历史拟合是个极其复杂的过程，为了确保历史拟合能真实的反映地下流体分布状况及地下渗流特征，在单井历史拟合中，制定了以下几点拟合原则及拟合方法。其一，首先从构造和动态上逐井逐层进行分析，分析见水原因，判断各小层各井组注采关系及液流方向。其二，对历年出油剖面资料，吸水剖面资料及其它地层测试资料进行统计，作为历史拟合的重要依据。其三，重点拟合采油井，转注井作为非重点。
3、拟合结果
在地质储量拟合符合要求后，进行单井含水和区块含水及压力的历史拟合，
各模拟单元的含水和地层压力拟合较好，与实际值误差在5个百分点之内，而单井含水拟合则不尽相同，拟合较好的井占60%；拟合一般的井，即趋势一致，部分拟合点误差在5～10个百分点的占30%；拟合较差的井，即误差在10个百分点以上的占10%。
四、剩余油饱和度场分布规律
通过油藏数值模拟技术港西一区三剩余油饱和度场有如下分布规律：
1、断层及微构造控制的剩余油
由于断层的封闭遮挡作用，在油水与断层间无泄流区，地下流体因不能流动而形成滞留区，这种滞留区的剩余油饱和度较高。一区三断块NmⅡ-2-2的两条主断层根部是剩余油富集的主要区域。
2、注采井网不完善形成的剩余油饱和度高值区
从剩余油的分布图上看，一区三断块经过40多年的注水开发，特别是注采井网较完善的主力油砂体，含油饱和度普遍较低，基本不存在非主流线处的饱和度高值区，因此非主流线处的潜力较小。但对于不能形成良好注采井网的区域仍存在剩余油飽和度高值区，如NmⅡ-4-2砂体的部分区域。
3、平面及层间渗透率非均质性差异的影响导致剩余油富集
主要体现为受平面及层间非均质性的影响，含油砂体在平面上的水淹状况不同。三维可视化再现水淹过程可以看到，注入水首先波及到高渗透带，而对低渗透区域的波及较小，从而在低渗透区域形成剩余油饱和度高值区。同时水驱作用会引起剩余油向低压、低渗带重新聚集。
4、砂体边部剩余油饱和度高值区较多
砂体边部物性逐渐变差，往外又无泻流通道，是注入水不容易驱到的地方，
剩余油饱和度值相对较高。
五、结论
1、研究剩余油分布规律，是油田开发中搞好井网调整和增产挖潜的基础，是提高采收率，增加油田可采储量的重要途径。油藏数值模拟技术在这方面的研究中显示了较大的优越性。
2、港西一区三断块数油藏数值模拟结果表明：拟合地质储量﹑产水量﹑采油量与实际情况基本一致，其分析结果为剩余油分布及挖潜提供可靠的分析依据。
3、总体来说，港西一区三断块主力油层大部分已进入高含水期开发阶段，剩余油分布零散，油水分布复杂。下步挖潜的主要方向是注水未波及区域以及为动用层。
参考文献
[1] 谢俊，张金亮.剩余油描述与预测[M].北京：石油工业出版社.
[关键词]剩余油分布；油藏数值模拟
中图分类号：TE132.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0049-01
聚驱后处于高含水期油田开发的首要内容可以概括为“认识剩余油，开采剩余油”，开发难度比处于低、中含水期的油田要大得多[1]，其难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律。本次对港西油田一区三断块建立三维储层地质模型及属性参数模型，并进行三维油藏数值模拟，研究其剩余油饱和度场分布规律，指导下步挖潜方向。
一、地质概况
港西一区三断块位于港西开发区东部，港西主断层（5号断层）和沙井子断层（9号断层）的上升盘，西以六号断层为界，形成一封闭式的地垒块。该断块油层分布复杂，油层发育在上第三系明化镇组和馆陶组，平均有效厚度14.1m，原始含油饱和度60%，属于中渗透性油藏，平均有效渗透率0.168μm2，平均孔隙度31%。
二、精细地质建模
（一） 地质模型
储层地质模型是油藏地质模型的核心，是储层特征及其非均质性在三维空间上的分布和变化的具体表征。储层建模实际上就是建立表征储层物性的储层参数（孔隙度、渗透率、含油饱和度、储层厚度等）的三维空间分布及变化模型。
港西一区三储层地质模型的建立的思路是，应用测井资料二次数字处理结果，利用井点储层参数，以沉积微相和地层格架模型为控制条件，以地质统计学为手段，应用先进的条件模拟技术，预测出井间储层参数的变化，从而得到储层参数分布的三维数据体。
在petrel软件中采用序贯高斯的随机模拟算法，首先建立起泥质含量、孔隙度及渗透率的三维模型。对数据体进行统计分析，使其分布符合原始测井数据的分布。按照油藏数值模拟的要求，将三维模型数据体粗化输出，平面上以20×20m进行粗化，垂向上每个含油单砂层粗化为一个网格输入数模模拟器，可直接进行历史拟合。
三、油藏数值模拟
本次模拟的工区范围是港西油田一区三断块，模拟井数108口，其中油井72口，水井36口，模拟层数48层。为了更好的反映出地下流体分布情况，提高研究的准确性和实用性，此次精细描述划分到单砂体。一区三断块NmⅠ～NgⅠ划分为48个单砂层。
（一）三维静态地质模型
三维静态地质模型主要包括网格数据（构造深度、砂岩厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率）和表格数据（油气水高压物性、油水相对渗透率曲线）。前期地质模型研究中提供了数模所需的网格数据，且在拟合中发现井点解释不合理的参数返回到建模工作中反复修改，本次工作通过Direct地质建模软件建立三维可视化地质模型，经网格粗化后输出Landmark VIP可应用的地质模型。根据油藏形状及井网疏密程度采用角点网格系统，整个模型的网格节点数为81×46×48=178848个。相对渗透率曲线借用三区一油水相渗曲线，并在历史拟合过程中对其进行修正。
根据油田各种措施的疏密程度及生产平稳程度将油田整个生产历史划分为每年一个时间阶段，并按时间阶段统计生产数据，并将单井核实日产油、日注水、射孔层位按不同时间阶段整理成数模所需要的格式输入计算机，建立动态模型。
（二）油藏历史拟合
油藏历史拟合是数值模拟的关键，拟合的好坏直接影响到着剩余油分布的可靠性，历史拟合包括储量拟合和生产动态拟合。
1、区块储量拟合
对一区三断块各模拟层（模型包括部分断块外面积）地质储量进行似合，拟合结果为521.40×104t，比容积法计算的地质储量少7.43×104t，相对误差-1.43%，储量拟合精度高。
2、动态拟合
通过建立OBS库进行动态拟合
1）整体拟合：油藏整体指标拟合是粗线条的拟合，全区含水拟合主要通过微调相渗曲线及油水界面而得到，历史拟合通过拟合阶段注入、产出量而得到，通过压力拟合分析拟合的效果。
2）单井拟合：数值模拟的任务是准确的拟合地下流体的分布，因此，只有整体指标拟合是不够的，还必须进行精细的单井拟合。
一区三断块共有油水井108口，具有45年的生产历史，在生产过程中，生产措施频繁，其历史拟合是个极其复杂的过程，为了确保历史拟合能真实的反映地下流体分布状况及地下渗流特征，在单井历史拟合中，制定了以下几点拟合原则及拟合方法。其一，首先从构造和动态上逐井逐层进行分析，分析见水原因，判断各小层各井组注采关系及液流方向。其二，对历年出油剖面资料，吸水剖面资料及其它地层测试资料进行统计，作为历史拟合的重要依据。其三，重点拟合采油井，转注井作为非重点。
3、拟合结果
在地质储量拟合符合要求后，进行单井含水和区块含水及压力的历史拟合，
各模拟单元的含水和地层压力拟合较好，与实际值误差在5个百分点之内，而单井含水拟合则不尽相同，拟合较好的井占60%；拟合一般的井，即趋势一致，部分拟合点误差在5～10个百分点的占30%；拟合较差的井，即误差在10个百分点以上的占10%。
四、剩余油饱和度场分布规律
通过油藏数值模拟技术港西一区三剩余油饱和度场有如下分布规律：
1、断层及微构造控制的剩余油
由于断层的封闭遮挡作用，在油水与断层间无泄流区，地下流体因不能流动而形成滞留区，这种滞留区的剩余油饱和度较高。一区三断块NmⅡ-2-2的两条主断层根部是剩余油富集的主要区域。
2、注采井网不完善形成的剩余油饱和度高值区
从剩余油的分布图上看，一区三断块经过40多年的注水开发，特别是注采井网较完善的主力油砂体，含油饱和度普遍较低，基本不存在非主流线处的饱和度高值区，因此非主流线处的潜力较小。但对于不能形成良好注采井网的区域仍存在剩余油飽和度高值区，如NmⅡ-4-2砂体的部分区域。
3、平面及层间渗透率非均质性差异的影响导致剩余油富集
主要体现为受平面及层间非均质性的影响，含油砂体在平面上的水淹状况不同。三维可视化再现水淹过程可以看到，注入水首先波及到高渗透带，而对低渗透区域的波及较小，从而在低渗透区域形成剩余油饱和度高值区。同时水驱作用会引起剩余油向低压、低渗带重新聚集。
4、砂体边部剩余油饱和度高值区较多
砂体边部物性逐渐变差，往外又无泻流通道，是注入水不容易驱到的地方，
剩余油饱和度值相对较高。
五、结论
1、研究剩余油分布规律，是油田开发中搞好井网调整和增产挖潜的基础，是提高采收率，增加油田可采储量的重要途径。油藏数值模拟技术在这方面的研究中显示了较大的优越性。
2、港西一区三断块数油藏数值模拟结果表明：拟合地质储量﹑产水量﹑采油量与实际情况基本一致，其分析结果为剩余油分布及挖潜提供可靠的分析依据。
3、总体来说，港西一区三断块主力油层大部分已进入高含水期开发阶段，剩余油分布零散，油水分布复杂。下步挖潜的主要方向是注水未波及区域以及为动用层。
参考文献
[1] 谢俊，张金亮.剩余油描述与预测[M].北京：石油工业出版社.