發(fā)布時間：2014-09-28 14:51

摘  要：油層開采實踐表明，平面上同一河道砂體內(nèi)部滲流能力存在差異。儲層流動單元是20世紀80年代中后期在國外石油界流行起來的新概念，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，對河流相儲層進行了滲流單元劃分，精細地揭示了河道砂平面非均質(zhì)特征。

關(guān)鍵詞：流動單元；相關(guān)性；非均質(zhì)性
 
 
一、  構(gòu)造背景
 
長慶姬塬油田吳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組長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6儲層總體屬于低孔、特低滲儲層，平面上表現(xiàn)出一定的非均質(zhì)性。總的來說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、  問題的提出
 
儲層流動單元的提出可滿足儲層研究精細化要求，它較好地解決了如何對吳420區(qū)已有的小層進行進一步細分的問題。儲層流動單元既能反映儲層的地質(zhì)特征，又能緊密地與儲層中的油水運動規(guī)律相結(jié)合。因此，流動單元的研究，對在老油田剩余油挖潛和精細油藏描述有著重要意義，并發(fā)揮著越來越大的作用。
　　目前在流動單元的概念、劃分方法及控制因素等方面尚未完全達成共識本文歸納幾個比較有代表的定義。
　　(1) 認為流動單元是指影響流體流動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)的儲集巖體。這樣在同一儲集巖體（流動單元）內(nèi)部，影響流體流動的地質(zhì)參數(shù)相似，而不同的流動單元之間，巖相和巖石物理性質(zhì)差異明顯。
　　(2) 認為流動單元是指沉積體系內(nèi)以隔擋層為邊界按水動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（儲層構(gòu)型，或建筑結(jié)構(gòu)，Reservoir architecture）應屬類似概念。該方法側(cè)重于露頭層次界面研究成果指導地下非均質(zhì)性研究，為定性分析方法。
　　(3) 認為流動單元是總的油藏巖石體積中影響流體流動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，并認為流動分層指標FZI是最好的劃分參數(shù)。
　　(4) 裘懌楠教授認為流動單元是砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)的一部分，同時還指出流動單元是一個相對的概念，應根據(jù)油田的實際地質(zhì)、開發(fā)條件而定。1996、1999年裘懌楠和穆龍新教授又進一步闡述了這個思想，并提出油田處在不同開發(fā)階段，面臨的儲層非均質(zhì)矛盾是不同的，此時可將下一個層次的非均質(zhì)性看作是均質(zhì)的，即作為油水運動的基本單元。因此，流動單元概念的內(nèi)涵應針對開發(fā)生產(chǎn)中面臨的矛盾有所變化，并指出目前的“流動單元”應指一個油砂體及其內(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、水淹特征一致的儲層單元。
(5)從宏觀到微觀的不同級次上的、垂向及側(cè)向上連續(xù)的、影響流體流動的巖石特征和流體本身滲流特征相似的儲集巖體，且隨著開發(fā)階段的深入，流動單元的級次應不斷細化。
連通體內(nèi)儲層質(zhì)量差異反映了連通體內(nèi)的流體滲流的差異。具有同一儲層質(zhì)量的砂體即為同一類流動單元。因此, 應用反映巖性、流體滲流能力和儲集能力的參數(shù), 對各連通體及連通體內(nèi)部進行儲層質(zhì)量分類及評價, 即可在連通砂體內(nèi)進行流動單元劃分, 并在連通砂體研究基礎(chǔ)上確定流動單元分布。
 
三、  流動單元的劃分
 
對于流動單元的劃分方法，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題：首先，用FZI劃分的流動單元不符合“流動單元內(nèi)部儲集層物性差異最小，不同流動單元之間儲集層物性差異最大”的要求；其次，F(xiàn)ZI是與孔隙度有關(guān)的變量，用它來建立孔隙度與滲透率的關(guān)系是不合適的；再者，F(xiàn)ZI沒有明確的地質(zhì)含義。為此，本文提出自己的流動單元劃分方式。
首先引入與油層物性密切相關(guān)的5個參數(shù)：垂厚、滲透率、孔隙度、滲透率突進系數(shù)、解釋結(jié)果。其中滲透率突進系數(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)滲透率最高的相對均質(zhì)層的滲透率表示，10^-3μm²。
突進系數(shù)是評價儲層非均質(zhì)性的重要參數(shù)，對長6₁¹層，其變化范圍為1.0-7.4；對長6₁²層，其變化范圍為1.0-6.85。一般地，當>3時，表示非均質(zhì)程度強。
對電測解釋結(jié)果進行賦值：油層=1，油水層、差油層=0.5，干層=0，水層=-0.5。由于不同井對應的砂體層數(shù)差異較大，故取每口井每個小層的加權(quán)平均值作為分析對象。
然后利用spss軟件進行主成分分析，對長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43.3%，其次為垂厚、電測解釋與突進系數(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，本文將突進系數(shù)作為一個獨立的劃分標準，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，為了簡化計算，孔隙度忽略不計。重新分配權(quán)重如下表所示：
定義LD為流動單元判定因子，垂厚為H，滲透率為K,電測解釋為γ，則
LD=0.0169H+0.2127K+0.2602γ
同理，對長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38.4%，其次為電測解釋、垂厚與突進系數(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，將突進系數(shù)作為一個獨立的劃分標準，與其他因子所組成的整體并列；為了簡化計算，孔隙度忽略不計。重新分配權(quán)重如下表所示：

于是：LD=0.0128H+0.1641K+0.3457γ。
根據(jù)以上流動單元劃分標準與原則，長6油層組流動單元四類（A、B、C、D）類流動單元的特征分別為：
流動單元A（好）：具有很好的滲流能力和儲集能力，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)。
流動單元B（較好）：具有較好的滲流能力和儲集能力，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)。
流動單元C（一般）：具有一般的滲流能力和儲集能力，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。
流動單元D（差）：具有較差的滲流能力和儲集能力。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)流動單元劃分結(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類儲層，LD為0.5-1.0為C類儲層，LD為1.0-1.5為B類儲層，LD大于1.5為A類儲層。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6₁¹層流動單元平面圖分布如下：
長6₁²層流動單元平面圖分布如下：
長6層綜合流動單元平面圖分布如下：
在各類流動單元中未添加突進系數(shù)作為因子，可以根據(jù)突進系數(shù)的大小對每類流動單元繼續(xù)細分。如突進系數(shù)范圍大于2.3，為非均質(zhì)性較強；突進系數(shù)的范圍1.5～2.3，非均質(zhì)中等；突進系數(shù)小于1.5，非均質(zhì)性若。進而可細分為12種流動單元。
四、結(jié)論
 
1、長6₁²油層在滲透率、垂厚、孔隙度上均明顯優(yōu)于長6₁¹，只有電測解釋不如后者，因此長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6油藏孔隙度與滲透率具有中等正相關(guān)性，其中長6₁¹的相關(guān)性略強；其他各物性之間無相關(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
 
[1] 趙翰卿,付志國,呂曉光.大型河流—三角洲沉積儲層精細描述方法[J]石油學報，2000. 7. 21(4):109～113.
[2] 夏克文.模糊相似比方法及其在油氣識別中的應用.測井技術(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用.地震研究，1994.17.（3）:232～233.

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本文編號：9325