多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法
【專利摘要】本發明提供一種多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，該方法包括：步驟1，進行精細油藏地質綜合研究；步驟2，利用建模數模一體化技術研究二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征，研究動靜態因素對二元驅后剩余油分布的影響，并根據數值模擬研究結果，建立多層油藏二元驅后剩余油分布模式；步驟3，對多層油藏利用層系細分重組四級優化方法進行層系細分，再根據多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模式，結合井網、井距狀況，設計優化流線調整方案以挖潛二元驅后剩余油。該多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法提高多層油藏二元驅后單元采收率，對國內外同類油藏提高采收率技術也具有重要的指導意義。
【專利說明】
多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法
技術領域
[0001] 本發明設及油田勘探技術領域，特別是設及到一種多層油藏二元驅后剩余油分布 模式及開發調整方法。
【背景技術】
[0002] 多層油藏二元復合驅結束轉后續水驅，含水上升快，油井產量大幅下降，層間矛盾 突出，平面上注采流線長期較為固定，驅替程度不均衡。為了提高層間及平面驅替程度，需 開展研究多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法。為此我們發明了一種新的多 層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，解決了 W上技術問題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整挖潛剩 余油方法，能較好的指導同類油藏挖潛剩余油，提高層間及平面驅替程度。
[0004] 本發明的目的可通過如下技術措施來實現：多層油藏二元驅后剩余油分布模式及 開發調整方法，該多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法包括：步驟1，進行精 細油藏地質綜合研究，包括對油藏地質特征的研究，和對二元驅前后測井響應特征差異及 機理的研究；步驟2,利用建模數模一體化技術研究二元驅后平面、層間、層內剩余油分布 特征，研究動靜態因素對二元驅后剩余油分布的影響，并根據數值模擬研究結果，建立多層 油藏二元驅后剩余油分布模式；步驟3,對多層油藏利用層系細分重組四級優化方法進行 層系細分，再根據多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模式，結合井網、井距狀況，設計優 化流線調整方案W挖潛二元驅后剩余油。
[0005] 本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：
[000引在步驟1中，對油藏地質特征的研究，包括地層、構造、儲層、沉積相、油水系統、溫 壓系統和地質儲量的研究；在儲層特征研究方面，明晰了二元驅前后儲層參數變化特征， 隨注水開發，滲透率、孔隙度增大，泥質含量減小，但二元驅后，單位注水倍數下變化幅度減 小；注水開發非均質性變強，但二元驅后孔喉半徑略有減小，均質性變好。
[0007] 在步驟1中，對二元驅前后測井響應特征差異及機理的研究，包括二元驅前后自 然電位曲線、電阻曲線及聲波時差曲線變化規律及影響因素的研究，地層水礦化度增大，自 然電位曲線幅度差增大；含水飽和度與地層水礦化度增大，導致電阻率減小；隨注水沖刷 孔隙度增大，聲波時差增大，與二元劑濃度無關，并重建了二元驅后孔隙度、滲透率、含水飽 和度測井解釋模式。
[0008] 在步驟2中，建模數模一體化技術為在精細油藏地質綜合研究的基礎上，建立了 =維油藏地質模型和數值模擬模型。
[0009] 在步驟2中，利用數值模擬研究結果，結合取屯、井、監測資料、生產動態資料，研究 了二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征，二元驅后，平面剩余油富集區規模小，層內上 下含油飽和度差異小，層間飽和度差異仍然存在。
[0010] 在步驟2中，動態因素方面，研究了井網形式、井距、排距等因素對剩余油分布的 影響；靜態因素方面分別從平面、層間和層內研究了非均質性對剩余油飽和度的影響，其 中，平面非均質性指的是滲透率平面變異系數，層間非均質性指的是層間滲透率級差，層內 非均質性包括韻律性、隔夾層、厚度運些因素。
[0011] 在步驟2中，根據數值模擬研究成果，分別從平面、層間、層內建立了 12種二元驅 后剩余油分布模式，每種分布模式都描述了其影響因素和影響程度。
[0012] 在步驟3中，層系細分重組四級優化方法是指先后按照擬滲流阻力級差、儲量基 礎、開發指標和經濟指標四級指標優選出最佳的層系細分方案。
[0013] 在步驟3中，在層系細分的基礎上，根據多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模 式，結合井網、井距狀況，設計優化出流線調整方案，調整井網、轉變流線，通過"轉變流線" 的方式，提高分流線及油井間等弱驅部位的驅油效率。
[0014] 本發明中的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，采用"油藏地 質"、"油藏工程"與"數值模擬"相結合的手段，借助勝利油田多層油藏二元復合驅后單元的 動靜態資料，建立了精細油藏=維地質模型及數值模型，掲示油藏地質特征和開發規律，闡 明了二元驅后剩余油分布特征，建立了二元驅后剩余油分布模式，并提供了多層油藏層系 細分方法及二元驅后流線調整方法。該方法首先對多層油藏二元驅后剩余油分布特征及影 響因素進行研究，建立二元驅后剩余油分布模式；再根據多層油藏二元驅后剩余油分布特 征及模式，在層系細分的基礎上，結合井網、井距狀況，設計優化出流線調整方案，W挖潛多 層油藏二元驅后剩余油。在多層油藏二元驅后剩余油分布特征及影響因素研究的基礎上， 建立了二元驅后剩余油分布模式，并根據剩余油分布特征及模式，提供了一種層系細分及 流線調整挖潛剩余油方法。該多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法分別從平 面、層間、層內描述了二元驅后剩余油分布特征，建立了剩余油分布模式，并提出了層系細 分重組四級優化方法及流線調整方法進行剩余油挖潛，進一步提高多層油藏二元驅后單元 采收率。本發明實用性強，具有較強的指導作用。運對國內外同類油藏提高采收率技術也 具有重要的指導意義，推廣應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法的一具體實 施例的流程圖；
[0016] 圖2為本發明的一具體實例中的二元驅后含油飽和度分布圖；
[0017] 圖3為本發明的一具體實例中的二元驅后平面剩余油分布模式的示意圖；
[0018] 圖4為本發明的一具體實例中的二元驅后層間剩余油分布模式的示意圖；
[0019] 圖5為本發明的一具體實例中的二元驅后層內剩余油分布模式的示意圖；
[0020] 圖6為本發明的一具體實例中的層系細分重組四級優化方法流程圖；
[002。 圖7為本發明的一具體實例中的212mX 106m正對行列井網抽稀調整為兩套 212X212m交錯行列式井網示意圖；
[002引圖8為本發明的一具體實例中的212mX 106m正對行列井網抽稀變井別調整為兩 套212X212m正對行列式井網示意圖；
[0023] 圖9為本發明的一具體實例中的212mX 106m正對行列井網調整為上層系轉為九 點井網、下層系新鉆212mX 212m正對行列井網示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為使本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施 例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。
[00巧]如圖1所示，圖1為本發明的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法 的流程圖。
[0026] 步驟101，精細油藏地質綜合研究，一方面是對油藏地質特征的研究，另一方面是 對二元驅前后測井響應特征差異及機理的研究。對油藏地質特征的研究，包括地層、構造、 儲層、沉積相、油水系統、溫壓系統和地質儲量的研究。在儲層特征研究方面，明晰了二元驅 前后儲層參數變化特征，隨注水開發，滲透率、孔隙度增大，泥質含量減小，但二元驅后，單 位注水倍數下變化幅度減小；注水開發非均質性變強，但二元驅后孔喉半徑略有減小，均質 性變好。對二元驅前后測井響應特征差異及機理的研究，包括二元驅前后自然電位曲線、電 阻曲線及聲波時差曲線變化規律及影響因素的研究，地層水礦化度增大，自然電位曲線幅 度差增大；含水飽和度與地層水礦化度增大，導致電阻率減小；隨注水沖刷孔隙度增大，聲 波時差增大，與二元劑濃度無關。另外，重建了二元驅后孔隙度、滲透率、含水飽和度測井解 釋模式。
[0027] 步驟102,利用建模數模一體化技術研究了二元驅后平面、層間、層內剩余油分布 特征，研究了動靜態因素對二元驅后剩余油分布的影響，并根據數模研究成果，建立了多層 油藏二元驅后剩余油分布模式。所述的建模數模一體化技術就是在在精細油藏地質綜合研 究的基礎上，建立了=維油藏地質模型和數值模擬模型；利用數值模擬研究結果，結合取屯、 井、監測資料、生產動態資料，研究了二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征。二元驅后， 平面剩余油富集區規模小，層內上下含油飽和度差異小，層間飽和度差異仍然存在。所述動 態因素方面，研究了井網形式、井距、排距等因素對剩余油分布的影響；靜態因素方面分別 從平面、層間和層內研究了非均質性對剩余油飽和度的影響，其中，平面非均質性指的是滲 透率平面變異系數，層間非均質性指的是層間滲透率級差，層內非均質性包括韻律性、隔夾 層、厚度等因素。根據數模研究成果，分別從平面、層間、層內建立了 12種二元驅后剩余油 分布模式，每種分布模式都描述了其影響因素和影響程度。
[0028] 步驟103,首先對多層油藏利用層系細分重組四級優化方法進行層系細分，再根據 多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模式，結合井網、井距狀況，設計優化流線調整方案W 挖潛二元驅后剩余油。所述層系細分重組四級優化方法是指先后按照擬滲流阻力級差、儲 量基礎、開發指標和經濟指標四級指標優選出最佳的層系細分方案。在層系細分的基礎上， 根據多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模式，結合井網、井距狀況，設計優化出流線調整 方案。調整井網、轉變流線，通過"轉變流線"的方式，提高分流線及油井間等弱驅部位的驅 油效率。
[0029] 下面通過具體實例（勝利油區孤東油田六區NgS4-S8示范區）進一步說明本發明。
[0030] 孤東油田六區NgS4-S8于2004年1月實施了二元復合驅，含水最大下降9%，最高 峰日油是見效前的5. 0倍，取得了明顯的降水增油效果。但二元驅結束轉后續水驅后，由 于該單元多層合采合注，層間矛盾突出，二元驅后剩余油認識不清等存在問題，油井產量大 幅下降，含水上升快，孤東六區N巧4-護單井日油水平2. 2t/d，綜合含水96. 5 %，采出程度 41. 5%，仍然有相當的剩余油留在地層中。為了挖潛剩余油，對多層油藏二元驅后剩余油分 布規律研究工作的開展迫在眉睫，并制定出有針對性的開發調整方案，W提高層間及平面 驅替程度，從而進一步提高單元采收率。為慎重起見，在孤東六區N巧 4-護中西部選取能代 表全區的示范區開展了研究，為下步推廣全區及類似油藏提供可靠的依據。
[0031] 1、精細油藏地質綜合研究
[0032] 一方面是對孤東六區N巧4-68油藏地質特征的研究，包括地層、構造、儲層、沉積 相、油水系統、溫壓系統和地質儲量的研究。在儲層特征研究方面，利用取屯、井資料，對比 研究了孤東六區N巧 4-6s單元二元驅前后儲層參數的變化，明晰了二元驅后孔隙度、粒度中 值、滲透率、泥質含量、孔喉半徑的變化特征。隨注水開發，滲透率、孔隙度增大，泥質含量減 小，但二元驅后，單位注水倍數下變化幅度減小；注水開發非均質性變強，但二元驅后孔喉 半徑略有減小，均質性變好。
[0033] 另一方面對孤東六區N巧4-68單元二元驅前后測井響應特征差異及機理的研究， 包括二元驅前后自然電位曲線、電阻率曲線及聲波時差曲線變化規律及影響因素的研究。 二元驅后，受礦化度與泥質含量的影響，自然電位曲線幅度差減小；含水飽和度與地層水礦 化度增大，導致電阻率減小；隨注水沖刷孔隙度增大，聲波時差增大，與二元劑濃度無關。
[0034] 另外，重新建立了孤東六區解54-68單元二元驅后測井解釋模式，通過多元線性回 歸方程、阿爾奇公式重建了二元驅后孔隙度、滲透率和含水飽和度解釋模型。
[0035] 利用二元驅后密閉取屯、井分析孔隙度與聲波時差關系，建立二元驅后孔隙度解釋 新模型：
[0036] 巫=0. 055 A t+31. 8
[0037] 式中：巫一孔隙度；
[0038] At-聲波時差，ys/ft。
[0039] 儲層滲透率與孔隙度、泥質含量和粒度中值有較好相關性，運用多元線性回歸法 進行滲透率解釋：
[0040] 1巧=0. 196+5. 32 巫+8. 49Vsh+6. 87Md
[00川 式中：K-滲透率，10 3 y m2;
[0042] O-孔隙度；
[0043] Vsh-泥質含量；
[0044] Md-粒度中值，mm。
[0045] 實驗表明，阿爾奇公式仍適用于含二元注劑水淹層的含水飽和度解釋，即含水飽 和度解釋模型為：
[0046]
[0047] 式中：a、b、m、n為巖電參數，根據二元注劑水淹狀況選取。
[004引化為地層電阻率；
[0049] Rw為地層水電阻率，水淹后為地層混合液電阻率；
[0050] 巫一孔隙度；
[0051] Sw為含水飽和度。
[0052] 2、二元驅后剩余油分布模式的建立
[0053] 在精細地質研究的基礎上，建立符合礦場需求的=維油藏地質模型，并輸出 Eclipse數模軟件格式，開展數值模擬研究。利用數值模擬研究結果，結合取屯、井、監測資 料、生產動態資料，研究了二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征。二元驅后，平面剩余 油富集區規模小，層內上下含油飽和度差異小，層間飽和度差異仍然存在。
[0054] 根據數模結果，從孤東六區解54-68示范區二元驅后含油飽和度分布圖（如圖2) 上看，油井間、油水井排間分流線水淹較弱，剩余油富集，油井排附近40-80m范圍內，W及 部分井排間區域，含油飽和度高巧0% ;從孤東六區NgS4-S8示范區分小層剩余油狀況統計 如表1所示：
[00巧]表1各小層平均剩余油飽和度統計表
[0056]
[0057] 從表1可看出，二元驅后，層間飽和度差異仍然存化主力小層Ng54、Ng5 5、Ng62平 均剩余油飽和度35. 2%，其它非主力層平均剩余油飽和度44. 2%。
[0058] 對二元驅后剩余油分布影響因素開展了數值模擬研究，動態因素方面包括井網形 式、井距、排距等因素，靜態因素方面分別從平面、層間和層內研究了非均質性對剩余油飽 和度的影響。其中，平面非均質性指的是滲透率變異系數，層間非均質性指的是層間滲透率 級差，層內非均質性包括韻律性、隔夾層、厚度等因素。根據數模研究結果，建立了平面、層 間、層內12種二元驅后剩余油分布模式（如圖3、圖4、圖5)，每種分布模式都描述了其影響 因素和影響程度。研究結果表明：（1)井網形式對二元驅效果影響較小，井距、排距影響較 大，單井控制面積越小，二元驅后剩余油飽和度越小；（2)平面滲透率變異系數0. 3時二元 驅效果最好，滲透率變異系數大于0.5時二元驅效果明顯變差；（3)各小層二元驅后含油飽 和度均有大幅度下降，層間差異較水驅大；(4)層內調剖效果明顯，同樣厚度下，反韻律二 元驅效果最好，其次為均質段，正韻律最差；隔夾層對正韻律儲層二元驅影響較大，注水井 存在隔夾層可使上下驅替更均勻；（5)儲層厚度大于12m后，儲層厚度對二元驅效果影響減 弱。
[0059] 3、多層油藏二元驅后層系細分重組及流線調整
[0060] 孤東六區N巧4-68示范區二元驅后油井產量大幅下降，含水上升快，開發矛盾突 出。該示范區油層多、儲量大、層間物性及采出狀況差異大，需要進行開發層系的合理細分 和組合；研究發現油井間、油水井排間分流線剩余油仍比較富集，需通過"調整井網、轉變流 線"的方式，提高弱驅部位的驅油效率。
[0061] 為了挖潛孤東六區N巧4-6s示范區多層油藏二元驅后剩余油，首先進行層系細分 重組，按照一般層系細分原則（具有穩定的隔夾層；層間滲透率級差小于3)，設計出幾套 不同的層系細分方案；再按照層系細分重組四級優化方法（如圖6)，即先后按照擬滲流阻 力級差、儲量基礎、開發指標和經濟指標四級指標進行優化，進而優選出最佳的層系細分方 案，即N巧 4、55層作為一套開發層系，N挑1 S作為一套開發層系。
[0062] 在層系細分為2套NgS4-S5層及Ng6 1-68層基礎上，根據多層油藏二元驅后剩余油 分布特征及模式，結合井網、井距狀況，開展流線調整方案設計。鑒于目前采用212mX106m 正對行列井網開采，在充分利用老井、盡量減少投資W及改變液流方向的條件下，設計=種 有代表性的流線調整方案。
[006引方案一：油水井隔一抽一，形成兩套212X212m交錯行列式井網，交替開采（如圖 7)。該方案可W改變流線方向27°，挖掘排間剩余油。
[0064] 方案二：抽稀變井別，上下兩套層系均抽稀并進行井別轉換，形成流線轉變90° 后的212X212m的正對行列井網（如圖8)。該方案的優點充分利用老井，改變流線90°， 充分挖潛油水井井排剩余油。
[0065] 方案S :上層系N巧4-55油井排隔一轉注，形成正九點井網，邊井井距分別為106、 212m，角井井距為237m，下層系Ng6i-6 8層鉆新井形成212 X 212m的正對行列井網（如圖9)。 該方案的優點是充分利用老井，上層系進行強注強采，充分挖潛剩余油，下層系新井網流線 轉變90°，挖潛排間剩余油。
[0066] 通過數值模擬技術對運=種方案指標進行預測，方案一投入產出比最大，為最佳 方案，即：老井抽稀成2套層系，并分別形成212X 212m的交錯行列井網。
[0067] 本發明主要是對多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法的研究，明晰 了二元驅前后儲層參數變化特征，重建了二元驅后孔隙度、滲透率、含水飽和度測井解釋模 式，建立了平面、層間、層內12種二元驅后剩余油分布模式，對多層油藏采用層系細分重組 四級優化方法進行層系細分，并提出了二元驅后采用井網調整W轉變流線方向挖潛剩余油 的開發調整方法。該多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法實用性強，能較好 的指導同類油藏挖潛剩余油，提高采收率。
【主權項】
1. 多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征在于，該多層油藏二元 驅后剩余油分布模式及開發調整方法包括： 步驟1，進行精細油藏地質綜合研究，包括對油藏地質特征的研究，和對二元驅前后測 井響應特征差異及機理的研究； 步驟2,利用建模數模一體化技術研究二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征，研究 動靜態因素對二元驅后剩余油分布的影響，并根據數值模擬研究結果，建立多層油藏二元 驅后剩余油分布模式； 步驟3,對多層油藏利用層系細分重組四級優化方法進行層系細分，再根據多層油藏二 元驅后剩余油分布特征及模式，結合井網、井距狀況，設計優化流線調整方案以挖潛二元驅 后剩余油。2. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟1中，對油藏地質特征的研究，包括地層、構造、儲層、沉積相、油水系統、溫壓 系統和地質儲量的研究；在儲層特征研究方面，明晰了二元驅前后儲層參數變化特征，隨注 水開發，滲透率、孔隙度增大，泥質含量減小，但二元驅后，單位注水倍數下變化幅度減小； 注水開發非均質性變強，但二元驅后孔喉半徑略有減小，均質性變好。3. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟1中，對二元驅前后測井響應特征差異及機理的研究，包括二元驅前后自然電 位曲線、電阻曲線及聲波時差曲線變化規律及影響因素的研究，地層水礦化度增大，自然電 位曲線幅度差增大；含水飽和度與地層水礦化度增大，導致電阻率減小；隨注水沖刷孔隙 度增大，聲波時差增大，與二元劑濃度無關，并重建了二元驅后孔隙度、滲透率、含水飽和度 測井解釋模式。4. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟2中，建模數模一體化技術為在精細油藏地質綜合研究的基礎上，建立了三維 油藏地質模型和數值模擬模型。5. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟2中，利用數值模擬研究結果，結合取心井、監測資料、生產動態資料，研究了 二元驅后平面、層間、層內剩余油分布特征，二元驅后，平面剩余油富集區規模小，層內上下 含油飽和度差異小，層間飽和度差異仍然存在。6. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特 征在于，在步驟2中，動態因素方面，研究了井網形式、井距、排距等因素對剩余油分布的影 響；靜態因素方面分別從平面、層間和層內研究了非均質性對剩余油飽和度的影響，其中， 平面非均質性指的是滲透率平面變異系數，層間非均質性指的是層間滲透率級差，層內非 均質性包括韻律性、隔夾層、厚度這些因素。7. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟2中，根據數值模擬研究成果，分別從平面、層間、層內建立了 12種二元驅后剩 余油分布模式，每種分布模式都描述了其影響因素和影響程度。8. 根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟3中，層系細分重組四級優化方法是指先后按照擬滲流阻力級差、儲量基礎、 開發指標和經濟指標四級指標優選出最佳的層系細分方案。9.根據權利要求1所述的多層油藏二元驅后剩余油分布模式及開發調整方法，其特征 在于，在步驟3中，在層系細分的基礎上，根據多層油藏二元驅后剩余油分布特征及模式， 結合井網、井距狀況，設計優化出流線調整方案，調整井網、轉變流線，通過"轉變流線"的方 式，提高分流線及油井間等弱驅部位的驅油效率。
【文檔編號】E21B43/16GK105822269SQ201510164306
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年4月9日
【發明人】孫煥泉, 王端平, 佟穎, 張偉偉, 陶麗, 張娣, 陳德坡, 陳瑞, 李林祥, 黃志宏, 董亞娟, 賈元元, 唐從見, 宋海渤, 馬俊英, 房士然, 孫永杰
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院