CN105041307B - 一种碎屑岩油气储层优势渗流通道识别的工业化流程 - Google Patents

Abstract

本发明是一种碎屑岩油气储层优势渗流通道识别的工业化流程，包括以下步骤：1)划分n个开发阶段，按照钻井时间所处开发阶段将井分成n组；2)划分研究区数据网格；3)用井组1中井点渗透率参数插值，得到开发阶段1的渗透率平面分布网格；4)利用步骤3)的方法依次得到n个开发阶段的渗透率平面分布网格R₁,R₂,…R_n；5)利用步骤4的结果计算每个网格点渗透率值随开发阶段变化的变异系数，得到变异系数网格P；6)R_n减去R₁，差值为正的网格点赋值1，为负的网格点赋值‑1，得到网格T；7)将网格P与T相乘得到网格Q，绘制Q等值线图，等值线图中大于0.3的区域为优势渗流通道。本发明可指导油田注水开发和剩余油预测。

Description

一种碎屑岩油气储层优势渗流通道识别的工业化流程

技术领域

本发明涉及石油开发地质领域，是一种识别碎屑岩油气储层优势渗流通道的工业化流程。

背景技术

在油气注水开发过程中，储层中因长时间水驱开采而形成的高孔高渗(或特高渗)带称为优势渗流通道。当油藏进入高(特高)含水期之后，储层优势渗流通道的作用会显现起来，尤其是在渗透率较高的储层中，这一现象更加明显。由于储层平面非均质性以及开发条件的差异，特高含水期油藏内部不同区域，储层优势渗流通道发育情况有很大差异，而且不同级别的优势渗流通道，其地质特征、渗流特征和剩余油分布等差异较大。为了保持产量稳定，在高含水期往往采用大液量生产，这种情况下由于储层优势渗流通道的存在，形成低效和无效注水循环，严重影响水驱开发效果，剩余油挖潜困难，同时造成开发过程中的大量能源和水资源浪费。

对于储层优势渗流通道的形成原因，国内外学者开展了大量研究，从优势渗流通道的形成机理来看，在长期注水开发过程中，孔隙度和孔隙结构发生改变，形成优势渗流通道，形成这种储层微观结构改变的原因有以下几种：①长期水驱开发中水的作用，使得砂岩中的细粒组分被注入水携带出地层，储层中逐渐失去这一部分细粒组分，导致其原来占据的空间成为渗流通道；②水驱过程，储层孔隙喉道半径和大喉道的数目增加；③水驱过程增大储层的平均孔隙度。不同的油藏在开发过程中形成优势渗流通道的难易不同，容易形成储层优势渗流通道的四种常见情况包括：①储层胶结疏松、泥质含量高；②高孔高渗储层，平面和层内非均质性强；③油层厚度大；④开采强度大、开发时间长的油藏。

储层优势渗流通道会导致无效和低效注水循环，有效封堵优势渗流通道可以有效地改善水驱开发效果，所以准确识别和定量计算优势渗流通道在油藏开发中具有重要的指导意义。国内外学者从不同的角度提出了多种储层优势渗流通道的预测方法，如岩心分析法、测井识别法、产吸坡面判别法、PI决策判断法、井组示踪剂解释法等。

2013年，姜汉桥提出了一种基于预警思想和原理的优势渗流通道动静态多指标判别预警方法，将现场动态、地质和监测资料作为预警指标体系的来源，采用模糊综合判断、支持向量机和模糊综合聚类作为判别预警模型方法。该方法考虑了多种开发因素，包括注入井注入压力、吸水指数、注水速度、注水强度和吸水剖面、采油井含水率、含水上升率、产液指数、产液剖面、出砂程度和产液强度、井组注采压差、产液速度、存水率和注采连通性等指标。上述指标繁多，计算复杂，在实际的储层优势渗流通道识别中，并不需要全部取用，而是首先了解所研究的储层，确定其储层优势渗流通道发育的主控因素，依据主控因素对上述指标体系筛选。还有学者(汪庐山，2013年)针对水驱油藏中高含水期区块优势渗流通道普遍发育的情况，提出依据油藏工程原理，采用水驱特征曲线识别优势渗流通道并计算其体积。

在储层优势渗流通道识别的基础上，油藏开发工作就需要制定降低优势渗流通道的解决对策，常用的技术对策包括以下几方面：①根据储层优势渗流通道的分布特点，进行注采井网细分、重组和基于地质条件的优化与平衡调整，通过这种调整，利用水动力学方法改变注水的流向，扩大注入水的波及体积；②为了抑制形成的无效和低效注水循环，封堵储层优势渗流通道；③开展三次采油，提高低渗油层油水渗流能力和驱油效率。

尽管国内外学者和油公司针对储层优势渗流通道开展了大量的研究和现场试验，总结了一系列的识别方法，但是由于储层的非均质以及不同油藏地质和开发过程的独特性，目前还缺少操作简单、普适性和实用性强的方法和技术流程。

发明内容

本发明的目的是建立一种碎屑岩油气储层物性演化表征的工业化技术流程，形成可操作性强的方法步骤，表征油气开发过程中碎屑岩储层物性的变化，指导复杂碎屑岩油藏开发措施的指定和剩余油形成与分布的预测难题，为提高油田采收率提供支持。

1)编制研究区的开发曲线，包括含水上升曲线、产油曲线和产液曲线，根据含水上升曲线并兼顾产油曲线形态，划分开发阶段，将油田从开始投入开发到目前的整个过程划分为n个开发阶段，其中n＝1,2,3…；

2)收集整理研究区所有井的钻井时间资料，按照每口井钻井时间所处的开发阶段，将所有井分为n组，每个开发阶段对应1组井；

3)收集所有井的渗透率参数曲线，对开发目的层的渗透率参数进行集总计算，使得对于研究目的地层，每口井有一个渗透率参数的代表值，集总计算方法是：

A.当研究目的层为均质单砂体时，取该单砂体渗透率曲线上采样点值的算术平均值；

B.当目的层为不均质的单砂体时，扣除单砂体内部的夹层，按照砂岩厚度加权平均的方法，计算该单砂体的渗透率代表值；

C.当目的层为多个单砂体组合时，按照上述A和B两种情况分别计算目的层内每个单砂体的渗透率值，然后对目的层段内各个单砂体进行渗透率参数厚度加权平均，得到该层段的渗透率参数代表值；

4)划分研究区平面网格，作为后续步骤中渗透率参数插值计算的网格，网格步长取值应小于研究区内最小井距的四分之一；

5)使用第一组井的目的层段集总渗透率值，按照步骤4)划分的网格，进行渗透率参数的插值计算，得到研究区第1个开发阶段的渗透率平面分布数据网格R₁；

6)按照步骤5)的方法，使用第i组井的目的层段集总渗透率值，其中i＝1,2,…,n，按照步骤4)划分的网格，进行渗透率参数值的插值计算，得到研究区第i个开发阶段的渗透率平面分布网格数据R_i，按照这一方法依次得到n个开发阶段的渗透率参数平面分布网格数据R₁，R₂，…,R_n；

7)利用步骤6)得到的不同开发阶段渗透率参数平面分布网格数据计算每个平面网格点渗透率值随开发阶段变化的变异系数，得到研究区储层渗透率变异系数网格P；

8)将第n个开发阶段和第1个开发阶段的渗透率网格相减，差值为正的网格点赋值为1，差值为负的网格点赋值为-1，得到网格T；

9)将网格P与T相乘得到网格Q，利用网格Q绘制渗透率变异系数等值线图，该等值线图上值大于0.3的区域代表了储层优势渗流通道发育区。

具体实施方式

本发明通过开发阶段划分对井进行分组，然后计算不同阶段的渗透率平面变化，通过不同阶段渗透率的变异系数表征渗透率随时间的变化，从而识别储层中的优势渗流通道，指导复杂碎屑岩油藏剩余油分布预测和开发措施的制定，为提高油田采收率提供支持。

1)利用月度生产数据编制研究区的生产曲线图，图中包含综合含水曲线、产油曲线和产液曲线，根据综合含水上升曲线特点，兼顾产油曲线形态，划分开发阶段，将油田从开始投入开发到目前的整个过程划分为n个开发阶段，其中n＝1,2,3…；

2)整理研究区所有井的钻井时间，按照每口井钻井时间所处的开发阶段，将所有井划分为n组，每个开发阶段对应1组井；

3)收集所有井的渗透率参数曲线，对每口井研究目的层段的渗透率参数进行集总计算，使得对开展研究的层段，每口井取一个渗透率代表值，具体的集总计算方法是：

A.当研究目的层为一个均质单砂体时，取该单砂体的渗透率曲线上采样点值的算术平均值；

B.当目的层为一个不均质的单砂体时，扣除单砂体内部的夹层，按照砂岩厚度加权平均的方法，得到目的层的渗透率代表值；

C.当目的层为多个单砂体组合时，按照上述A和B两种情况分别计算目的层内每个单砂体的渗透率代表值，然后对目的层段内各个单砂体的渗透率代表值进行厚度加权平均，得到该井整个目的层段的渗透率参数代表值；

4)计算研究区最小井距为d，以小于d/4的长度作为网格步长，划分研究区平面网格；

5)使用第一组井目的层渗透率集总值，按照步骤4)划分的平面网格，对渗透率参数进行网格化计算，得到研究区第1个开发阶段的渗透率平面分布数据网格R₁；

6)按照步骤5)的方法，使用第i组井的目的层段集总渗透率值，其中i＝1,2,…,n，按照步骤4)划分的平面网格，对渗透率集总值进行网格化计算，得到研究区第i个开发阶段的渗透率平面分布网格数据R_i，按照这一方法依次得到n个开发阶段的渗透率参数平面分布网格数据R₁，R₂，…,R_n；

7)利用步骤6)得到的不同开发阶段渗透率参数平面分布网格数据，计算每个平面网格点处的渗透率值随开发阶段变化的变异系数，得到研究区储层渗透率变异系数网格P；

8)将第n个开发阶段和第1个开发阶段的渗透率网格相减，差值为正的网格点赋值为1，差值为负的网格点赋值为-1，得到网格T；

9)将网格P与T相乘得到网格Q，利用网格Q绘制储层渗透率变异系数等值线图，该等值线图上值大于0.3的区域为储层优势渗流通道发育区。

实施实例

胜利油田孤东地区新近系馆陶组发育河流相沉积，发育疏松砂岩沉积，储层物性好，该地区X区块经过了近30年的开发，注水开发达到27年.在长期的注水开发中，储层渗透率随着油藏开发发生变化，目的层段Ng52砂组储层局部产生了优势渗流通道，形成无效注水循环，注水开发效果变差，剩余油分布不清楚，需要识别储层优势渗流通道的发育位置，从而指导下一步的油藏注水开发调整和剩余油预测及挖潜。

第一步，利用月度生产数据编制研究区的生产曲线图，根据综合含水曲线特征，将X区块的开发历程划分为5个开发阶段；

第二步，整理研究区120口井的钻井时间，按照每口井钻井时间将这些井分别对应到5个开发阶段，从而将井分为5组；

第三步，收集X区块120口井的渗透率曲线，对每口井Ng62砂组的渗透率参数进行集总计算，每口井取一个渗透率代表值，研究区Ng52砂组发育河流相沉积，砂岩整体厚，但是不同井上存在差异，有的井发育一个单砂体，有的井发育两个单砂体，针对不同的井点采用不同的渗透率集总计算方法是：

A.当研究目的层为一个均质单砂体时，取该单砂体的渗透率曲线上采样点值的算术平均值；

B.当目的层为一个不均质的单砂体时，扣除单砂体内部的夹层，按照砂岩厚度加权平均的方法，得到目的层的渗透率代表值；

C.当目的层为两个单砂体组合时，按照上述A和B两种情况分别计算目的层内每个单砂体的渗透率代表值，然后对Ng52砂组内两个单砂体的渗透率代表值进行厚度加权平均，得到该井Ng52砂组的渗透率参数代表值；

第四步，计算X区块最小井距为50m，以5m为网格步长，划分研究区平面网格；

第五步，使用第一组井目的层渗透率集总值，按照第四步划分的平面网格，对渗透率参数进行网格化计算，得到研究区第1个开发阶段的渗透率平面分布数据网格R₁；

第六步，按照第五步的方法，使用第i组井的Ng52砂组集总渗透率值，其中i＝1,2,…,5，按照第四步划分的平面网格，对渗透率集总值进行网格化计算，得到研究区第i个开发阶段的渗透率平面分布网格数据R_i，按照这一方法依次得到5个开发阶段的渗透率参数平面分布网格数据R₁，R₂，…,R₅；

第七步，利用第六步得到的5个开发阶段渗透率参数平面分布网格数据，计算每个平面网格点处的渗透率值随开发阶段变化的变异系数，得到X区块储层渗透率变异系数网格P；

第八步，将第5个开发阶段和第1个开发阶段的渗透率网格相减，差值为正的网格点赋值为1，差值为负的网格点赋值为-1，得到网格T；

第九步，将网格P与T相乘得到网格Q，利用网格Q绘制储层渗透率变异系数等值线图，该等值线图上值大于0.3的区域为X区块Ng52砂组储层优势渗流通道发育区。

从识别结果看，X区块Ng52砂组储层优势渗流通道主要发育在河流相储层的点坝沉积内部，与点坝内部的侧积体有较好的对应关系，在此认识的指导下，今后的注水开发中，需要考虑点坝内部侧积体对流体渗流的作用，选取合理的注水井方式。

Claims (1)

1.一种碎屑岩油气储层优势渗流通道识别的工业化流程，包括利用不同开发阶段储层渗透率平面分布计算渗透率参数随开发阶段的变异系数，其特征还在于包括按照下述方法步骤进行：

(1)编制研究区的开发曲线，包括含水上升曲线、产油曲线和产液曲线，根据含水上升曲线并兼顾产油曲线形态，划分开发阶段，将油田从开始投入开发到目前的整个过程划分为n个开发阶段，其中n＝1,2,3…；

(2)收集整理研究区所有井的钻井时间资料，按照每口井钻井时间所处的开发阶段，将所有井分为n组，每个开发阶段对应1组井；

(3)收集所有井的渗透率参数曲线，对开发目的层的渗透率参数进行集总计算，使得对于研究目的地层，每口井有一个渗透率参数的代表值，集总计算方法是：

A.当研究目的层为均质单砂体时，取该单砂体渗透率曲线上采样点值的算术平均值；

B.当目的层为不均质的单砂体时，扣除单砂体内部的夹层，按照砂岩厚度加权平均的方法，计算该单砂体的渗透率代表值；

C.当目的层为多个单砂体组合时，按照上述A和B两种情况分别计算目的层内每个单砂体的渗透率值，然后对目的层段内各个单砂体进行渗透率参数厚度加权平均，得到该层段的渗透率参数代表值；

(4)划分研究区平面网格，作为后续步骤中渗透率参数插值计算的网格，网格步长取值应小于研究区内最小井距的四分之一；

(5)使用第一组井的目的层段集总渗透率值，按照步骤4)划分的网格，进行渗透率参数的插值计算，得到研究区第1个开发阶段的渗透率平面分布数据网格R₁；

(6)按照步骤5)的方法，使用第i组井的目的层段集总渗透率值，其中i＝1,2,…,n，按照步骤4)划分的网格，进行渗透率参数值的插值计算，得到研究区第i个开发阶段的渗透率平面分布网格数据R_i，按照这一方法依次得到n个开发阶段的渗透率参数平面分布网格数据R₁，R₂，…,R_n；

(7)利用步骤6)得到的不同开发阶段渗透率参数平面分布网格数据计算每个平面网格点渗透率值随开发阶段变化的变异系数，得到研究区储层渗透率变异系数网格P；

(8)将第n个开发阶段和第1个开发阶段的渗透率网格相减，差值为正的网格点赋值为1，差值为负的网格点赋值为-1，得到网格T；

(9)将网格P与T相乘得到网格Q，利用网格Q绘制渗透率变异系数等值线图，该等值线图上值大于0.3的区域为储层优势渗流通道发育区。