【正文】 增 探明儲量 統(tǒng)計報告可知， 低滲透油 田 儲量的比重已 上升 至 50%60%。 近幾年 俄羅斯在西西伯利亞地區(qū) 勘探發(fā)現(xiàn)的低滲透、薄層等油藏 儲量占 已 探明儲量的 50%以上。 本次 的研究方法和技術(shù)對策對全國類似低滲透 砂巖油藏開發(fā)也有著重要的借鑒意義。 孔隙性見水主要受儲層非均質(zhì)性影響，由于油藏平面、剖面矛盾顯著，注水井層間吸水不均勻，造成超注層突進，導(dǎo)致油井見水。 西峰油田白馬 中 南部 工 區(qū)位于 西峰油田的東北部，動用含油面積 ， 地質(zhì)儲量 2845104t，開發(fā)層位為長 8 段。未 開發(fā) 的 地質(zhì) 石油儲量中，低滲透油田儲量 所 占的比例更大。在國 內(nèi) ，低滲透油田廣泛分布在全國各個油區(qū)。 remaining oil distribution。 對 優(yōu)化 方案 與以現(xiàn)有生產(chǎn)模式進行對比，進一步闡明優(yōu)化方案的優(yōu)勢所在。 本文首先從低滲透油藏地質(zhì)特征，開采方式，井網(wǎng)部署及滲流規(guī)律來闡述低滲透油藏特性，總結(jié)目前常用的剩余油 分布 研究方法并重點介紹 運用 數(shù)值模擬技術(shù)對剩余油 分布 進行研究。 而且國內(nèi) 油田開發(fā)的主要對象已經(jīng)轉(zhuǎn)向以 “低孔、低滲、低豐度 ”為特征的 “三低 ”油藏。隨著世界范圍內(nèi)中高滲透、儲量大的油田進入中后期開發(fā)開采階段，水油比上升速度快，復(fù)雜難采的低滲透油田所占的比例越來越大。白馬中南部工區(qū)油藏具有低滲、特低滲的共性，開展對白馬中南部工區(qū)低滲油藏注水開發(fā)技術(shù)對策研究，不僅可以為有效開發(fā)白馬中南部工區(qū)提供技術(shù)支持，同時也可以為類似的油藏開發(fā)提供重要的借鑒價 值和指導(dǎo)意義。 通過數(shù)值模擬技術(shù)掌握白馬中南部工區(qū)目前剩余油分布情況， 結(jié)合剩余油研究成果， 設(shè)計三類調(diào)整措施 ，并展開油藏合理開發(fā)模式論證， 從而得到 最優(yōu)方案 。 reservoir engineering。隨著世界范圍內(nèi) 中高滲透 、儲量大 的油田進入中后期開發(fā)開采階段，水油比上升速度 快，復(fù)雜難采的低滲透油田所占的比例越來越大。雖然 國 內(nèi)已投 入開發(fā)的低滲透儲量占總動用儲量 的份額 越來越大，但 由于大部分低滲 油田處于低產(chǎn)低效狀態(tài)。 本文 以 西峰油田白馬 中 南部 工 區(qū) 為研究區(qū)域。 由 見水特征分析 表明白馬中南 部工區(qū) 見水主要受 油層非均質(zhì)性和 微裂縫發(fā)育 的 影響。為了扭轉(zhuǎn)油藏逐漸惡化的開采 趨勢 ， 本文 開展 油藏工程研究與 數(shù)值模擬研究 ，為油藏最終綜合治理方案的編制提供依據(jù)， 并為建立鄂爾多斯盆地油區(qū)低效油氣資源的有效開發(fā)模式與開采技術(shù)奠定理論基礎(chǔ) 。 國內(nèi)外 低滲透油藏儲量分布 （ 1） 國外低滲透油藏儲量分布 世界上低滲透油田資源十分豐富， 廣泛的分布在 前蘇聯(lián)的前喀爾巴阡山、克拉斯諾達爾、烏拉爾 伏爾加、西西伯利亞油區(qū)，加拿大西部的阿爾伯達省都 。 截至 2020年，我國 陸上 低滲透油田探明儲量為 63億 噸 ，約占探明總儲量的 28%。 低滲透 非線性滲流研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外從事低滲透特殊滲流規(guī)律研究的方向主要集中在啟動壓力 測試及其影響因素的研究領(lǐng)域。 Von Engelhardt， Tuun， Hansbo， Miller和 Low， Mitchell和 Younger等人都曾發(fā) 現(xiàn)低滲透介質(zhì)中的非達西現(xiàn)象。 國內(nèi) 西安石油 大學(xué) 的閻慶來教授首先對此問題進行研究的，之后中國石油大學(xué)、 中國科學(xué)院滲流流 體力學(xué)研究所 、 西南石油大學(xué) 都 相繼開展了類似的研究，取得了一定的成果 。 由于 原油的極限剪切應(yīng)力和井距越大，單井產(chǎn)量減小幅 度越大而 啟動壓力梯度 存在 ， 若 滲透率越小，單井產(chǎn)量 波動 幅度 也 越大 。利用實驗 所 獲取的數(shù)據(jù)點來 探討 啟動 壓力梯度與空氣滲 透率 ， 流體黏度、驅(qū)替壓力梯度的關(guān)系 等 ， 同時 回歸得到了經(jīng)驗公式。其中，滲透率 對非線性滲流的 影響程度較大，但影響的范圍較窄而啟動壓力梯度的影響程度相對較小， 相對于滲透率其 影響范圍較大。 低滲透 注水 開發(fā) 研究現(xiàn)狀 低滲透油田開發(fā)不僅受 啟動壓力梯度的影響 ，而且也受裂縫的影響 。 李松泉等 [14]根據(jù) 低滲透油田 特點， 合理注采井網(wǎng) 應(yīng)該 是不等井距的沿裂縫線狀注水井網(wǎng) ， 該 井網(wǎng) 類型所具有的優(yōu)勢 ： （ 1） 可以獲得較大的波及體積、油井見效明顯、防止油井發(fā)生 暴 性水淹 ； （ 2） 由于注水井距加大使井網(wǎng) 密度變小即 總井?dāng)?shù)減少，經(jīng)濟效益明顯提高。 在白馬 中 工區(qū)，采用 合理的井網(wǎng)系統(tǒng)和注水時機 從而 獲得了較好的開發(fā)效果。 國內(nèi)外 都著重于統(tǒng)計研究 水驅(qū)采收率與井網(wǎng)密度的關(guān)系， 目前， 北京石油研究院統(tǒng)計的經(jīng)驗公式（簡稱國內(nèi)經(jīng)驗公式），謝爾卡喬夫公式，前蘇聯(lián)石油研究院統(tǒng)計的經(jīng)驗公式（簡稱 前蘇聯(lián)經(jīng)驗公式）等已 在油田開發(fā)中 得到了廣泛的應(yīng)用，尤其 謝氏公式 ，大部分油田將其 與 投 入 產(chǎn)出原理 結(jié)合， 進行經(jīng)濟分析計算 [13]。余貝貝 [49]基于長慶特低滲透油田的開發(fā)實踐，采用滲流力學(xué)和油藏工程等手段，在超前注水開發(fā)模式下對特低滲透油藏注水井等注入量二源速度場與壓力梯度場等進行研究，得到了不同滲透率及注水井井底流壓下合理井距理論圖版。在此基礎(chǔ)上，開展油藏工程研究，對目前工區(qū)產(chǎn)能，滲流特征進行簡要的介紹，重點研究白馬中南部工區(qū)的注水開發(fā)效果，井網(wǎng)適應(yīng)性及油藏壓力。 （ 2） 分析了 白馬中 南部 工區(qū)地質(zhì)特征 以及流體特征 ，并為制定合理開發(fā)技術(shù)對策低滲透油藏特性及滲流特征 剩余油分布預(yù)測研究 白馬中工南部工區(qū)概況及開發(fā)現(xiàn)狀 剩余油分布 白馬中南部工區(qū)開發(fā) 對策 論證 對比優(yōu)選調(diào)整方案 地質(zhì)模型建立與歷史擬合 國內(nèi)外調(diào)研 白馬中南部工區(qū)油藏工程研究 低滲透油藏注水開發(fā)技術(shù)對策研究 —— 以白馬中南部工區(qū)為例 6 的依據(jù)和出發(fā)點打下堅實的基礎(chǔ)。 （ 6） 采用數(shù)值模擬方法，對白馬中 南部工區(qū) 剩余油分布展開研究，結(jié)合剩余油研究成果，設(shè)計三類調(diào)整措施，從而優(yōu)選出白馬中南部工區(qū)油藏的開發(fā) 對策 。美國 把滲透率大于 10103μm2 的低滲透油藏劃為好儲層，故低滲透儲層的上限就等于10103μm2。 我國依據(jù)中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，低滲透儲層通常指滲透率小于 10103μm2， 見表 21 可知 II 級為低滲透儲集巖， III級為特低滲透儲集巖。 根據(jù)國內(nèi) 統(tǒng)計 結(jié)果 表明 低滲透 油層平均 孔隙度為 %， 最小孔隙度為 %， 最大孔隙 %。我國低滲透油田 50%以上的儲量存在于滲透率小于 10103μm的油藏中。并且儲層碎屑顆粒分選差，粘土和基質(zhì)含量高，成巖作用強，油層孔喉細小，容易 對儲層造成各種 損害。一般 而言 ， 大部分裂縫分布于背斜的陡翼， 褶皺轉(zhuǎn)折處以及斷層附近。 低滲透油藏的 開發(fā)方式 20 世紀(jì) 40 年代以前，油藏 的 開發(fā) 方式 主要是 衰竭式 開采，除 了一 部分 油藏 底水能量充足外， 油藏的 采收率 大致都在 10%左右 ，使近 90%剩 余油殘 留 油層中，未被開采出來 。 低滲透油藏注水時機的確定是注水保持壓力開采研究的關(guān)鍵部分，從總體上可分為兩個階段： ① 早期 超前注水： 低滲透油田儲層彈塑性比較突出，這種儲層壓力敏感性很強，就是當(dāng)孔隙壓力下降后，儲層孔隙度，特別滲透率急劇下降，而孔隙壓力再上升時，其值恢復(fù)的很少。 特別是注 CO2驅(qū)已在國內(nèi)多個油田有過多次成功的試驗，且 CO2具有安全環(huán)保的雙重功效， CO2驅(qū)油已列入國家 “十一五 ”重點攻關(guān)項目之一。一般地 來講 ， 規(guī)則井網(wǎng)適 合于 儲層均質(zhì) 的油氣藏開采， 其主要形式為 ： 直線型、交錯線型、四點井網(wǎng)、五點 井網(wǎng)、七點井網(wǎng)、九點井網(wǎng)、反七點井網(wǎng)和反九點井網(wǎng)。 另外， 由于裂縫 的存在 ， 造成 低滲透油藏的非均質(zhì)性變得 極為 嚴(yán)重 。啟動壓力隨固、液表面的分子作用力增強而增大。 結(jié)合孔隙結(jié)構(gòu)分析， 從圖 21可知， a、 b、 c、 d、 e 五點的含義表示 為 ： a點是最大毛管半徑的 啟動壓力梯度 ； b點對應(yīng)的是平均毛管半徑的 啟動壓力梯度 ； c點是 最小毛管半徑的 啟動壓力梯度 ； d對應(yīng)的是滲流由非達西滲流到達西滲流的過渡點 。 （ 2）多孔介質(zhì)的性質(zhì)對滲流規(guī)律的影響 低滲透儲層喉道半徑小導(dǎo)致毛細管力非常大，當(dāng)毛細管力大于驅(qū)替壓力時，連續(xù)油流將被卡斷，變?yōu)?孤立 的油滴，導(dǎo)致 驅(qū)油效率的降低和 滲流阻力的增大。大量研究資料表明，滲透率越低，啟動壓力梯度越大，啟動壓力梯度與滲透率成反比。根據(jù)國內(nèi)外研究，可以把剩余油研究分為 3 類 ： （ 1） 剩余 油 宏觀分 布 研究 。 （ 3） 剩余 油 飽和度研究即定量地確定剩余油的飽和度 [21]。 巖西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 13 心分析結(jié)果 可以 作出剩余油飽和度剖面 和 標(biāo)準(zhǔn)剖面，這是研究剩余油飽和度分布不可缺少的重要資料。如返排示蹤試驗法，向試驗井內(nèi)注入示蹤劑，關(guān)井反應(yīng)后，測定各層的反 排時間，用不同的含油層反排時間差異確定含油飽和度。 所得結(jié)果是剩余油平均值，不能反映剩余油分布的平面差異，對于生產(chǎn)不正常或未形成累積產(chǎn)油 累積產(chǎn)水直線關(guān)系的單井，其應(yīng)用效果也會變差。 （ 9） 油藏數(shù)值模擬法 油藏數(shù)值模擬是進行油田開發(fā)設(shè)計、預(yù)測動態(tài)變化和進行機理研究的有效手段 。 低滲透油藏注水開發(fā)技術(shù)對策研究 —— 以白馬中南部工區(qū)為例 14 數(shù)值模擬研究剩余油分布 通過滲流力學(xué)方程借用大型計算機，并結(jié)合地震、地質(zhì)、測井、油藏工程等方法在建立的三維地層屬性參數(shù)場中，對數(shù)學(xué)方程進行求解，實現(xiàn) 對油藏開發(fā)過程進行模擬，得出現(xiàn)在或從現(xiàn)在起以某種開發(fā)方式進行開發(fā)到未來某個時刻的油藏動用和剩余油分布狀況。 油藏 數(shù)值模擬思路 目前，應(yīng)用油藏數(shù)值模擬方法求取剩余油飽和度的主要思路： （ 1）選取數(shù)值模型 ① 油藏和 水體 的物 性 常數(shù)包括水的粘度、水的體積系數(shù)及水和巖石的壓縮系數(shù)等； ② 平衡區(qū)物 性常數(shù)包括原始 的油藏壓力、原始飽和壓力以反油水界面和 油 氣界面等； ③ 油、水相對滲透率曲線和油、氣相對滲透率曲線以及相應(yīng)的毛細管 壓 力數(shù)據(jù) ； ④ 油氣 PVT 數(shù)據(jù)包括溶解氣油比、 油 的體積系數(shù)、油的粘度以及天然氣的密度、粘度、壓縮系數(shù)隨壓力變化的曲線等 ； ⑤ 油氣 藏地質(zhì)描述包括油 氣 藏深度、厚度以及孔隙度情況 ； ⑥ 生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括井 位 、類型、 措施 情況等 。 （ 3）準(zhǔn)備 數(shù)據(jù) 模型所需數(shù)據(jù)包括油藏地質(zhì)描述，油藏及流體物性參數(shù)，平衡區(qū)數(shù)據(jù)，相對滲透率數(shù)據(jù)， PVT 性質(zhì)參數(shù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)。另一種是反復(fù)修改物性參數(shù)來反復(fù)進行計算和試湊的辦法，西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 15 這是目前普遍使用的方法。因此，在剩余油分布研究中，數(shù)值模擬技術(shù)仍需進一步發(fā)展和完善。對不同沉積環(huán)境砂體進行研究同時 建立露頭地質(zhì)知識庫； ② 地質(zhì)統(tǒng) 計 學(xué)方法研究：主要研究適用于預(yù)測井間地質(zhì)物性參數(shù)變化的地質(zhì)統(tǒng)計模型； ③ 地下儲層微構(gòu)造、微斷層的 研 究：綜合地質(zhì)、鉆井、二維地震和測試資料，準(zhǔn)確確定微型構(gòu)造和微型斷層的產(chǎn)狀； ④ 利用地質(zhì)知識庫和地質(zhì) 統(tǒng)計學(xué)方法， 預(yù)測 地下儲層內(nèi)部的微界 面 、各 層 次砂體的建筑結(jié)構(gòu)要素、水平及垂向隔檔層的分布、物性參數(shù)的分布持征。 圖 41 西峰油田白馬中工區(qū)地理位置 沉積特征 三角洲是西峰地區(qū)最重要的沉積體系，主要發(fā)育在長 8 段，包括三角洲前緣的水下分流河道、前緣的河口壩、遠砂壩、水下天然堤、分流間灣和前緣席狀砂 6 個沉積微相，其中白馬中 南部工 區(qū)主要發(fā)育水下分流河道，河道間等，其中水下分流河道砂層厚、物性好成為西峰油田的主力油層。顆粒支撐，點－線接觸為主。 遠沙壩水下 分 流 河 道遠沙壩河 口 壩間 灣遠砂壩分流河道間分流河道分流河道間分流河道分流河道間分流河道分流河道間C811C8121C8122C813C821SP62 96MVGR74 2 0 4A P IR 4 . 029 1 6 6AC1 9 3 2 6 3μ s / mRILD21 54Ω M1 9 6 2 7 145 2 1 3射孔道分層相Depth71 2 0 21 2 3 1 3 9MV西3 6 1 6分流河道分流河道分流河道間分流河道分流河道間C811C8121C8122C813C821SP24 1 2 5MVGR64 1 7 0A P IR 4 . 025 2 6 5AC1 8 9 2 9 3μ s / mRILD18 1 0 0Ω M1 9 3 2 7 947 3 1 8射孔道分層相Depth80 2 0 240 79西3 2 1 2遠砂壩分流河道間分流河道分流河道分流河道間席狀砂分流河道間C811C8121C8122C813C821SP94 1 5 1MVGR54 1 9 1A P IR 4 . 052 2 6 3AC2 0 9 2 7 9μ s / mRILD17 56Ω 本研究主要根據(jù)本區(qū)現(xiàn)有的井網(wǎng)密度、巖心和測井資料，對儲層縱橫向的非均質(zhì)性特征進行