油田常用剩余油分布研究方法(5選1)

1、剩余油分布研究方法和發(fā)展趨勢前  言 目前我國絕大部分老油田都已經(jīng)處于高含水期。高含水期油田開發(fā)與調(diào)整的研究內(nèi)容可以概括為一句話，即“認(rèn)識剩余油，開采剩余油”，其難度比處于低、中含水期的油田要大得多。重要難點(diǎn)之一就是確定剩余油分布及其飽和度變化規(guī)律，這是因?yàn)槲覈⑺吞锎蠖嘟?jīng)歷了幾十年的開發(fā)與調(diào)整，地下油、氣、水分布十分復(fù)雜，但這是一項(xiàng)必須解決的、有重大意義的問題。 20世紀(jì)70年代全世界油田的平均采收率僅為15%20%，進(jìn)入90年代提高到30%35%，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)的20年代初將提高到50%左右。我國目前的平均采收率在35%左右，地下還有大量剩余油沒有開采出來，這是發(fā)展中

2、國未來石油工業(yè)的巨大資源潛力。提高采收率，其核心問題就是要搞清地下剩余油的分布情況。 國內(nèi)外剩余油研究狀況 一、研究進(jìn)展 現(xiàn)在國內(nèi)外對于剩余油的研究可分成3大項(xiàng)：宏觀剩余油分布研究、微觀剩余油分布研究和剩余油飽和度研究。前兩者是對剩余油分布的定性描述，而飽和度的研究是針對剩余油的定量表征。 1、剩余油宏觀分布研究 這一部分是在宏、大、小規(guī)模上研究剩余油的分布。 （1）驅(qū)油效率與波及系數(shù)的計(jì)算 一般在油藏、油田、油區(qū)甚至在全國的范圍內(nèi)進(jìn)行研究，求出驅(qū)油效率與波及系數(shù)的平均值，以提供剩余油的宏觀分布特征，為挖潛方向的決策提供依據(jù)。 （2）三維地震方法 在油田開發(fā)中主要有兩方面的作用：在高含水期油田

3、或老油區(qū)中尋找有利的原油富集地區(qū)。利用三維地震等綜合解釋技術(shù)進(jìn)行精細(xì)油藏描述，改善了開發(fā)效果的例子不勝枚舉；監(jiān)測油田開發(fā)過程。 （3）油藏?cái)?shù)值模擬方法 利用油藏?cái)?shù)值模擬研究油層飽和度，可以計(jì)算整個油層中飽和度在空間上隨時間的變化，并可預(yù)測未來飽和度的變化，因此有很大的實(shí)用價值。這一方法主要用于兩個方面：利用動態(tài)擬合的方法確定實(shí)際油藏中的含油飽和度分布，直接指導(dǎo)生產(chǎn)，這已在國內(nèi)外油田開發(fā)中普遍使用；進(jìn)行不同地質(zhì)條件、不同驅(qū)動方式油層內(nèi)飽和度分布的機(jī)理研究。 （4）動態(tài)分析方法 動態(tài)分析是利用油田生產(chǎn)的各種數(shù)據(jù)和測試資料來研究剩余油分布，是一種直接而方便的方法。根據(jù)研究結(jié)果采取的調(diào)整措施，特別是單

4、井調(diào)整措施，往往迅速見效，因而在我國應(yīng)用十分普遍。 （5）沉積相方法 油層的沉積相類型以至層理等微沉積相類型不同，在注水開發(fā)后都會形成特定的剩余油分布特點(diǎn)。陸相沉積是中國油田地質(zhì)的基本特征，中國是世界上陸相油田產(chǎn)油大國，95%的原油產(chǎn)量來自陸相油層。由于陸相油層滲透率的非均質(zhì)性特別嚴(yán)重，在同一油層中注水將會出現(xiàn)弱水淹、中等水淹和強(qiáng)水淹。陸相沉積砂體規(guī)模小、變化大，因此，平面上儲層物性的變化是控制剩余油分布的重要因素。我國油氣儲層種類豐富多彩、十分復(fù)雜多變，主要表現(xiàn)在層數(shù)多、厚度小、橫向變化快、連通性差以及非均質(zhì)性較嚴(yán)重。 （6）檢查井、觀察井研究方法 利用油基泥漿取心、密閉取心和大直徑取心方法

5、，在水淹油層取心，研究剩余油的分布，這種常用的方法在我國已大量使用。利用取心資料的試驗(yàn)結(jié)果，可以用于多方面的研究。 2、 剩余油微觀分布研究 剩余油的微觀分布研究是在“微規(guī)模”尺度上研究剩余油的分布。具體分以下幾種： （1）微觀物理模型研究 在幾微米到幾毫米的孔隙尺寸級別研究剩余油的分布，這幾乎是驅(qū)替機(jī)理和剩余油研究中最小最基本的單位。目前這類研究有兩個方面：利用理想的孔隙模型進(jìn)行剩余油驅(qū)替機(jī)理及影響因素的研究。根據(jù)實(shí)際油藏的巖性及孔隙結(jié)構(gòu)，建立微觀仿真模型，進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，直接指導(dǎo)具體油田的開發(fā)工作。 （2）剩余油的物理化學(xué)性質(zhì)及組分研究 這方面研究可以為開采剩余油的對策提供重要的依

6、據(jù)。前蘇聯(lián)相當(dāng)重視這方面的研究，他們認(rèn)為，由于地層原油性質(zhì)的不均勻性以及原油與注入水的作用等因素，水驅(qū)后剩余油與采出油相比，密度更大，粘度更高。 （3）孔隙結(jié)構(gòu)及微觀驅(qū)替機(jī)理研究 這是直接研究孔隙剩余油的有效方法。可用低熔點(diǎn)合金模擬驅(qū)油過程，然后切片研究驅(qū)替劑在孔隙中的分布；也可用巖心切片直接觀察剩余油在孔隙中的分布規(guī)律。 3、剩余油飽和度的研究 剩余油飽和度的研究可以在各種規(guī)模上進(jìn)行，其目的是為了定量地描述剩余油的飽和度，確定剩余油的開采動態(tài)和提高采收率的方法，從而進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與效果評價。 根據(jù)剩余油的形成與分布，又可以把剩余油的研究分為6個方面：開發(fā)地質(zhì)學(xué)方法、油藏工程方法、測井方法、數(shù)值

7、模擬方法、高分辨率層序地層學(xué)方法和微觀剩余油的形成與分布研究。 4 、開發(fā)地質(zhì)學(xué)方法 其核心內(nèi)容是通過油藏地質(zhì)精細(xì)描述，揭示微構(gòu)造、沉積微相及油藏非均質(zhì)性對剩余油形成與分布的控制作用。應(yīng)用儲層相控建模、巖石物理相、流動單元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等研究手段尋找剩余油分布的富集區(qū)。 （1）儲層相控建模技術(shù) 通過檢查井取心的四性關(guān)系分析，形成關(guān)鍵井儲層參數(shù)的二維數(shù)據(jù)體，在沉積微相邊界的控制下，應(yīng)用隨機(jī)建模的方法勾繪沉積成因的二維儲層參數(shù)圖，研究儲層參數(shù)的二維空間展布，從而形成在沉積微相控制下的儲層二維可視化。剩余油主要分布于井網(wǎng)控制區(qū)域外的砂體以及井網(wǎng)控制砂體物性變差的邊緣地帶。通過結(jié)合水淹層解釋，水

8、驅(qū)未波及區(qū)域亦是剩余油大量分布的區(qū)域。 （2）巖石物理相方法 該方法是近年來發(fā)展起來的一種方法，巖石物理相表現(xiàn)為現(xiàn)存的孔隙網(wǎng)絡(luò)特征，包括儲層的宏觀物性及儲層孔隙結(jié)構(gòu)模型。該方法根據(jù)平面滲透率與剩余油的關(guān)系，主要流動孔喉與剩余油的關(guān)系等，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，將研究區(qū)劃分為多個級別的巖石物理相。研究不同巖石物理相對剩余油形成與分布的控制作用，從而確定剩余油分布的巖石物理相區(qū)域。 （3）儲層流動單元劃分方法 該方法主要根據(jù)反映流動單元特征的儲層參數(shù)，運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法將儲層劃分為不同級別的流動單元，在不同級別的流動單元中油水滲流是有差異的。水淹特征各不相同，反映剩余油的分布是有差異的，從而對剩余油的

9、平面分布做出判斷和預(yù)測。 （4）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以豐富可靠的檢查井資料、測井資料為基礎(chǔ)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任意井點(diǎn)薄差油層水淹程度的自動判別(定性判別)。 （5）微構(gòu)造的研究 在重力分異作用下，剩余油富集區(qū)不僅僅局限于高部位大型背斜內(nèi)；低部位的正向微構(gòu)造和小斷層遮擋所形成的微型屋脊式構(gòu)造也是剩余油集中部位。 5、油藏工程方法 常用的有示蹤劑技術(shù)、含水率法、水驅(qū)特征曲線截距法、物質(zhì)平衡方法、生產(chǎn)資料擬和法以及水動力學(xué)方法和不穩(wěn)定試井法等。但這幾種方法只能計(jì)算某個小層的剩余油飽和度平均值或剩余油分布的大致區(qū)域，而不能確切反映剩余油飽和度平面分布的差異。 6、測井方法 根據(jù)井

10、眼條件的不同，可以分為裸眼井測井和套管井測井兩大類。裸眼井測井包括電阻率測井、核磁測井、電磁波傳播測井、介電常數(shù)測井等方法，套管井測井主要包括脈沖中子俘獲測井、碳氧比測井、重力測井等方法。 7、數(shù)值模擬方法 數(shù)值模擬技術(shù)是在不同儲層、井網(wǎng)、注水方式等條件下，應(yīng)用流體力學(xué)模擬油藏中流體的滲流特征定量研究剩余油分布的主要手段。 8、高分辨率層序地層學(xué)方法 該方法主要根據(jù)沉積基準(zhǔn)的原理，詳細(xì)劃分對比儲集層，建立高分辨率層序地層框架，此時等時地層格架與一定級次的流動單元相一致，控制了砂體儲集層內(nèi)一定規(guī)模的流體流動，同時由于沉積物的體積分配與相分異的結(jié)果，砂體儲集層的非均質(zhì)性特征與基準(zhǔn)面之間存在對應(yīng)關(guān)系

11、，為注水對應(yīng)分析及剩余油預(yù)測提供了依據(jù)。 9、微觀剩余油形成與分布的研究 研究微觀剩余油主要在顯微鏡下觀察巖石切片，在鏡下觀察水驅(qū)油時油滴在巖石孔道的分布情況，通過對微觀剩余油的研究，將規(guī)律推廣到確定宏觀剩余油的分布上。 二、存在的問題 回顧剩余油分布的研究，人們已經(jīng)從不同角度、基于不同的原理提出了各種剩余油分布的研究方法，但在實(shí)際應(yīng)用中這些方法與人們的期望還相差一定距離。比如人們認(rèn)為室內(nèi)物理模擬與油田實(shí)際相差太大；檢查井雖然真實(shí)，但卻是一孔之見；地球物理方法雖然應(yīng)用范圍較大，但測得的飽和度只反映井筒周圍剩余油分布狀況；生產(chǎn)井測試受到了儀器應(yīng)用條件的限制和精度的約束；一些油藏工程方法往往帶有較

12、濃的經(jīng)驗(yàn)色彩；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法雖然較準(zhǔn)確，但是所需的資料過多，而且使用具有區(qū)域性、局部性；油藏?cái)?shù)值模擬從模型本身看是完美無缺的，但應(yīng)用中苦于沒有可靠的地質(zhì)模型，如此等等。 由于生產(chǎn)制度、開采速度、地質(zhì)條件等因素的影響造成了油的分布不均，這樣就形成了剩余油。目前認(rèn)識到的影響剩余油分布的主要地質(zhì)因素有：儲層橫向的相變和非均質(zhì)性；構(gòu)造起伏和斷層的切割；層內(nèi)沉積物的非均質(zhì)性；井間滲流特征形成的滯流區(qū)。另外，人為的因素如注采井網(wǎng)的部署也影響剩余油的分布。 對于構(gòu)造起伏和斷層切割的影響，可以通過精細(xì)的三維地震構(gòu)造解釋，找出微構(gòu)造高點(diǎn)和斷層遮擋的死油區(qū)，打調(diào)整井挖潛。對于井間滲流特征形成的滯留區(qū)，可以通過油藏

13、數(shù)值模擬來尋找剩余油的富集區(qū)。而對儲層橫向的相變和層內(nèi)的非均質(zhì)性，目前較為有效的手段就是對沉積微相的研究。 剩余油富集區(qū)的位置一般在： (1)油層中斷層附近； (2)巖性變化劇烈的地區(qū)； (3)現(xiàn)有井網(wǎng)未控制住的邊角地區(qū)； (4)注采井網(wǎng)不完善地區(qū)； (5)非主流線的滯流區(qū)； (6)構(gòu)造較高部位或構(gòu)造局部高點(diǎn)。 剩余油研究的發(fā)展趨勢 1、提高采收率的核心是以最少的投入得到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 對于具有一定地質(zhì)物理性質(zhì)和開發(fā)條件的具體油田來說，在最有利的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)情況下選擇最合適的方法使得可采儲量和采油水平顯著提高。在地下的剩余油中，找到微構(gòu)造控制的剩余油是最好的選擇。 2、綜合多學(xué)科，探索新方法。 僅憑單一學(xué)科研究剩余油的形成與分布存在很大的局限性。目前對剩余油的研究己經(jīng)與多種學(xué)科的理論、方法和技術(shù)相結(jié)合，綜合運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、巖石物理學(xué)、油層物理學(xué)、流體滲流力學(xué)、油藏工程以及應(yīng)用數(shù)學(xué)等專業(yè)學(xué)科的理論知識，充分利用計(jì)算機(jī)作