龔晶晶，唐小云 （中石油冀東油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北 唐山 063004）

曹華 （中石油冀東油田分公司，河北 唐山 063004；中國(guó)石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)公司，北京 100034）

陳雪凝，方度 （中石油冀東油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北 唐山 063004）

南堡陸地淺層油藏整體處于特高含水開(kāi)發(fā)階段，并仍處于上升趨勢(shì)，采出程度低，優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育、剩余油普遍分布、局部富集。剩余油潛力大，難度也大，剩余油有效挖潛的基礎(chǔ)是弄清剩余油分布規(guī)律，前提是對(duì)優(yōu)勢(shì)滲流通道的識(shí)別及對(duì)其進(jìn)行有效的流體運(yùn)動(dòng)控制。由于曲流河儲(chǔ)層側(cè)積泥巖將河道點(diǎn)壩砂體分隔為多個(gè)斜列分布的側(cè)積層，具有特殊的優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育模式及剩余油分布模式。

1 優(yōu)勢(shì)滲流通道影響因素與響應(yīng)特征

影響和反映優(yōu)勢(shì)滲流通道形成的因素很多，通過(guò)分析總結(jié)目標(biāo)區(qū)各個(gè)典型的影響因素和響應(yīng)特征，可以為單因素識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道提供基礎(chǔ)。

1）儲(chǔ)層膠結(jié)疏松，泥質(zhì)含量高，導(dǎo)致出砂嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)滲流通道。儲(chǔ)層膠結(jié)疏松，砂粒遷移所需要的驅(qū)替速度較小，出砂嚴(yán)重，容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道；泥質(zhì)含量高，在原油流動(dòng)過(guò)程中孔隙表面吸附的大量黏土微粒極易被帶走，巖石顆粒暴露在流體沖刷下，進(jìn)一步減小地層膠結(jié)程度，加劇優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成［1］。出砂量可以用于判別和描述優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成。

2）儲(chǔ)層高孔高滲、平面及層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)，容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道。由于儲(chǔ)層平面及層內(nèi)非均質(zhì)性，邊底水易沿優(yōu)勢(shì)滲流帶突進(jìn)，對(duì)高滲層的沖刷作用強(qiáng)，孔道間微粒被沖刷帶走，孔道增大，出砂嚴(yán)重，形成優(yōu)勢(shì)滲流通道［1］。儲(chǔ)層高孔高滲、強(qiáng)非均質(zhì)性可以作為優(yōu)勢(shì)滲流通道形成的判別標(biāo)準(zhǔn)。

3）厚油層油藏，容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道［1，2］。油層越厚，砂體規(guī)模越大，層內(nèi)非均質(zhì)性越突出，同時(shí)受到的重力分異作用也越強(qiáng)，水沿高滲條帶突進(jìn)，更容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道。

4）開(kāi)采強(qiáng)度大、開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道。開(kāi)采強(qiáng)度大，作用在砂粒上的壓力梯度就越大，砂粒就越容易從巖石上脫落，越容易形成優(yōu)勢(shì)滲流帶，壓力下降越快，而壓力下降越快越容易出砂，如此反復(fù)循環(huán)，導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)滲流通道形成［1］。開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，累積流量大，過(guò)流斷面的沖刷就越厲害，越容易形成優(yōu)勢(shì)滲流通道。開(kāi)采強(qiáng)度、開(kāi)發(fā)時(shí)間可以作為優(yōu)勢(shì)滲流通道形成的判別標(biāo)準(zhǔn)。

5）受提液影響，高含水期優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成速度加快。高含水期無(wú)量綱采液指數(shù)大，受提液穩(wěn)油影響，開(kāi)采強(qiáng)度大幅增加，更容易出砂，加劇優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成；高含水期驅(qū)油效率上升速度快，黏土更容易遇水膨脹、分化、分散、運(yùn)移，進(jìn)一步減弱巖石的膠結(jié)作用，出砂可能性進(jìn)一步增加，加劇優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成。

6）優(yōu)勢(shì)滲流通道形成，油井產(chǎn)液能力明顯增強(qiáng)、含水大幅上升、含水指數(shù)特征曲線呈現(xiàn)凸型［3］；注水油壓低，水驅(qū)速度快［4，5］。優(yōu)勢(shì)滲流通道形成后，滲透率增大、地下流體傳導(dǎo)能力增強(qiáng)，采液指數(shù)大幅提高、采液能力明顯增強(qiáng)，含水指數(shù)特征曲線呈現(xiàn)明顯的凸型；注水油壓低，水驅(qū)速度快；大量水從優(yōu)勢(shì)滲流通道中采出，含水率大幅上升。這些優(yōu)勢(shì)滲流通道動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征可以用于識(shí)別和定量描述優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成。

7）優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育區(qū)域鉆井過(guò)程中井徑會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)徑和縮徑的變化。優(yōu)勢(shì)滲流通道區(qū)域孔滲好，在泥漿液柱壓力的作用下，泥漿中自由水出現(xiàn)滲透濾失，在井壁形成泥皮或泥餅，引起井徑變小，導(dǎo)致縮徑；受注入水溶蝕、黏土礦物水化膨脹和力不平衡等因素影響，優(yōu)勢(shì)滲流通道區(qū)域巖石的抗剪切和張力的能力下降，在鉆井過(guò)程中井壁剝落掉塊，造成井徑異常擴(kuò)大或坍塌［6，7］。通過(guò)鉆井過(guò)程中井徑的變化，特別是擴(kuò)徑的出現(xiàn)，可以判別優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成。

2 優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別

2.1 注采見(jiàn)效分析優(yōu)勢(shì)滲流通道

G63－10斷塊G63－25井于2008年3月25日開(kāi)始實(shí)施交聯(lián)聚合物/活性高分子二元復(fù)合驅(qū)，與鄰井G63－9井相距140m，4月4日見(jiàn)到效果，平均水驅(qū)速度14m/d；9月實(shí)施注入粒徑為1～2mm的凝膠微球，G63－9井含水率下降6%，日增油12t；鄰井G63－10井和G63－11井也分別見(jiàn)到效果，水驅(qū)速度分別為3.8m/d和3.4m/d，說(shuō)明G63－25井至G63－11井之間已經(jīng)形成了優(yōu)勢(shì)滲流通道。

2.2 吸水剖面識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道

如果某個(gè)層位相對(duì)吸水量很大，認(rèn)為該層可能形成了優(yōu)勢(shì)滲流通道［8］。分析G63－10斷塊4口井的吸水剖面，層間吸水狀況差異較大。G63－20井于2008年11月利用電磁流量法測(cè)的吸水剖面顯示，7＃層相對(duì)吸水量達(dá)到52%，說(shuō)明該層存在優(yōu)勢(shì)滲流通道；G63－13井2008年9月利用同位素載體法測(cè)的吸水剖面顯示14＃層相對(duì)吸水量達(dá)到83%，說(shuō)明該層存在較嚴(yán)重的優(yōu)勢(shì)滲流通道；G63－13井2008年9月利用同位素載體法測(cè)的吸水剖面顯示19＃層相對(duì)吸水量為0，而2009年5月利用電磁流量法測(cè)的吸水剖面顯示該層相對(duì)吸水量為49%，這是因?yàn)橥凰剌d體法所測(cè)的吸水剖面在吸水層形成大孔道時(shí)，載體顆粒被水流沖進(jìn)地層，測(cè)不到吸水量，因此該層存在嚴(yán)重的優(yōu)勢(shì)滲流通道。

2.3 示蹤劑識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道

G63－10斷塊G63－13井和G63－20井于2008年底實(shí)施了示蹤劑監(jiān)測(cè)，解釋結(jié)果顯示，各個(gè)井組井間滲透率都比初期增大1～2倍，說(shuō)明開(kāi)發(fā)對(duì)地下儲(chǔ)層產(chǎn)生了影響；G63－13井～G63－P2井在N（明化鎮(zhèn)組2油組4②小層）小層滲透率變化系數(shù)達(dá)到3.13，說(shuō)明井間已經(jīng)形成了優(yōu)勢(shì)滲流通道。

2.4 綜合指數(shù)法識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道

與優(yōu)勢(shì)滲流通道相關(guān)的影響因素和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征參數(shù)很多，按照具有代表性、井間差別較大、數(shù)據(jù)容易獲取、各參數(shù)間無(wú)明顯相關(guān)性的原則，選取影響優(yōu)勢(shì)滲流通道形成的7個(gè)動(dòng)靜態(tài)參數(shù)——滲透率、滲透率級(jí)差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進(jìn)系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度等，作為識(shí)別優(yōu)勢(shì)滲流通道的特征參數(shù)。由于這些參數(shù)單位不一致，使用極差法將其進(jìn)行歸一化：

式中：V′i為參數(shù)極差歸一化處理后的第i個(gè)變量值；Vimax為第i個(gè)變量的最大值；Vimin為第i個(gè)變量的最小值；i＝1～7，分別代表滲透率、滲透率級(jí)差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進(jìn)系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度。

應(yīng)用層次分析法確定各參數(shù)的權(quán)重，計(jì)算每口井的優(yōu)勢(shì)滲流通道綜合指數(shù)：

式中：V為某口井的優(yōu)勢(shì)滲流通道綜合指數(shù)；ai為第i個(gè)變量的權(quán)重值。滲透率、滲透率級(jí)差、滲透率變異系數(shù)、滲透率突進(jìn)系數(shù)、月含水上升速度、千噸含水上升率、日產(chǎn)液上升幅度的權(quán)重分別為0.1、0.1、0.1、0.1、0.2、0.2、0.2。

根據(jù)優(yōu)勢(shì)滲流通道綜合指數(shù)，采用正逆塊數(shù)累計(jì)法確定優(yōu)勢(shì)滲流通道的界限值。正逆累計(jì)法是指有效樣品與非有效樣品對(duì)于選擇的參數(shù)各自按照相反的方向作塊數(shù)的累計(jì)曲線，其交點(diǎn)即為有效樣品與非有效樣品的界限。G63－10斷塊優(yōu)勢(shì)滲流通道的界限值為0.25（圖1），據(jù)此可以開(kāi)展其他井點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)滲流通道識(shí)別。

圖1 G63－10斷塊優(yōu)勢(shì)滲流通道綜合指數(shù)正逆塊數(shù)累計(jì)圖

2.5 優(yōu)勢(shì)滲流通道的分布

曲流河儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)模式復(fù)雜，主要由多個(gè)正韻律組合而成。從密閉取心井GJ69－29井可以看出，優(yōu)勢(shì)滲流通道不僅僅發(fā)育在油層底部，而是受單砂體內(nèi)部薄夾層空間構(gòu)型、儲(chǔ)層物性及非均質(zhì)性、重力分異等因素共同影響，發(fā)育在部分正韻律底部高滲部位，這是因?yàn)榍骱觾?chǔ)層側(cè)積泥巖將單砂體分隔為多個(gè)斜列分布的側(cè)積層，將無(wú)夾層時(shí)流體水平運(yùn)動(dòng)改為順側(cè)積泥巖的斜向運(yùn)動(dòng)［9］，容易沿側(cè)積層底部高滲帶發(fā)育優(yōu)勢(shì)滲流通道。受各個(gè)側(cè)積層物性差異、動(dòng)用等影響，形成了曲流河儲(chǔ)層層內(nèi)復(fù)雜的優(yōu)勢(shì)滲流通道垂向發(fā)育模式 （圖2）。

圖2 側(cè)積層優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育模式 （據(jù)單敬福等［9］，有修改）

綜合影響因素與響應(yīng)特征識(shí)別法、動(dòng)態(tài)分析識(shí)別法、優(yōu)勢(shì)滲流通道綜合識(shí)別法，開(kāi)展了G63－10斷塊5個(gè)主力小層優(yōu)勢(shì)滲流通道的識(shí)別。結(jié)合注采受效、示蹤劑監(jiān)測(cè)和儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)模式，分析優(yōu)勢(shì)滲流通道的平面和縱向發(fā)育軌跡，結(jié)果見(jiàn)圖3。

可以看出，優(yōu)勢(shì)滲流通道分布受側(cè)積體空間分布、相對(duì)高滲條帶分布、重力分異作用、開(kāi)發(fā)狀況等因素綜合影響，一個(gè)小層內(nèi)發(fā)育多條優(yōu)勢(shì)滲流通道。

根據(jù) G63－13井組和 G63－20井組示蹤劑監(jiān)測(cè)解釋結(jié)果，優(yōu)勢(shì)滲流通道厚度為1.0～2.5m，平均為1.56m；滲透率為1000～3000mD，平均為1351mD；高滲層喉道半徑為5～10μm，平均為6.4μm。

3 剩余油分布與挖潛

受優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育影響，平面上剩余油主要分布在優(yōu)勢(shì)滲流通道兩側(cè)和構(gòu)造高部位，縱向上分布在已動(dòng)用側(cè)積層上傾方向巖性尖滅區(qū)、井間未動(dòng)用側(cè)積層內(nèi)、已動(dòng)用側(cè)積 層頂?shù)?滲 部位［9～11］（圖 4），是目前剩余油挖潛的主體，應(yīng)該以提高波及體積、有效驅(qū)替這些富集區(qū)域的剩余油作為目前剩余油挖潛、提高采收率的主要方向。

受側(cè)積層精細(xì)刻畫(huà)難度大的影響，針對(duì)側(cè)積層內(nèi)部剩余油富集區(qū)開(kāi)展定向挖潛風(fēng)險(xiǎn)大；利用氣、油密度差異，開(kāi)展頂部/腰部氣驅(qū)，采用頂部氣驅(qū)＋底部水驅(qū)、化學(xué)驅(qū)＋氣驅(qū)等復(fù)合技術(shù)驅(qū)替方式，可以在地質(zhì)研究還難以實(shí)現(xiàn)曲流河儲(chǔ)層側(cè)積層準(zhǔn)確識(shí)別的情況下，有效動(dòng)用受優(yōu)勢(shì)滲流通道發(fā)育影響形成的剩余油富集區(qū)、提高波及體積［12，13］（圖4）。

圖3 G63－10斷塊Nm52優(yōu)勢(shì)滲流通道

圖4 曲流河點(diǎn)壩砂體剩余油分布與氣驅(qū)效果

4 結(jié)論

1）綜合運(yùn)用影響因素與響應(yīng)特征識(shí)別法、動(dòng)態(tài)分析識(shí)別法、綜合指數(shù)識(shí)別法，可以開(kāi)展南堡陸地淺層復(fù)雜斷塊油藏優(yōu)勢(shì)滲流通道的識(shí)別。

2）曲流河儲(chǔ)層受側(cè)積泥巖控制，形成特殊的空間構(gòu)型和層內(nèi)非均質(zhì)模式，與儲(chǔ)層物性、重力分異等因素共同作用，控制優(yōu)勢(shì)滲流通道的發(fā)育和剩余油分布。

3）在地質(zhì)研究還難以實(shí)現(xiàn)曲流河儲(chǔ)層側(cè)積層準(zhǔn)確識(shí)別的情況下，氣驅(qū)可以實(shí)現(xiàn)剩余油的有效挖潛，可以作為目前提高采收率的有效方式之一。

［1］高慧梅 .高含水期油藏大孔道動(dòng)態(tài)變化機(jī)理與識(shí)別模型 ［D］.北京：中國(guó)石油大學(xué)，2007.

［2］楊勇 .正韻律厚油層優(yōu)勢(shì)滲流通道的形成條件和時(shí)機(jī) ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2008，15（3）：105～107.

［3］高慧梅，姜漢橋，陳民鋒 .疏松砂巖油藏大孔道識(shí)別的典型曲線方法 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2009，31（1）：108～111.

［4］鐘大康，朱筱敏，吳勝和，等 .注水開(kāi)發(fā)油藏高含水期大孔道發(fā)育特征及控制因素——以胡狀集油田胡12斷塊油藏為例 ［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2007，34 （2）：207～211.

［5］曹亞明，鄭家朋，孫桂玲，等 .南堡陸地中淺層油藏優(yōu)勢(shì)滲流儲(chǔ)層特征研究 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2013，35 （4）：114～117.

［6］施尚明，李佳蕙，王連生，等 .喇嘛甸油田高滲透砂巖層鉆井過(guò)程中井徑異常擴(kuò)大原因分析 ［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，33（2）：16～19.

［7］雷華友 .地層鉆井井塌、井漏、縮徑成因及預(yù)防措施 ［J］.中國(guó)煤層氣，2010，7（1）：34～36.

［8］魏海寶 .大孔道地層吸水剖面組合測(cè)井技術(shù) ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2008，30（2）：477～478，487.

［9］單敬福，紀(jì)友亮，史榕，等 .曲流點(diǎn)壩薄夾層構(gòu)形對(duì)驅(qū)油效率及剩余油形成與分布的影響 ［J］.海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài)，2006，22（4）：21～25.

［10］李國(guó)永，李華君，軒玲玲，等 .南堡凹陷曲流河點(diǎn)壩儲(chǔ)層內(nèi)部構(gòu)型解剖與剩余油挖潛 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2013，35 （6）：17～21.

［11］歐陽(yáng)靜蕓，尹太舉，吳志超，等 .大慶油田薩北地區(qū)剩余油類(lèi)型及分布 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2013，35（4）：50～54.

［12］計(jì)秉玉 .國(guó)內(nèi)外油田提古同互木收率技術(shù)進(jìn)展與展望 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（1）：111～117.

［13］丁名臣，岳湘安，汪杰，等 .不同非均質(zhì)性模型中注氣方式對(duì)氣驅(qū)油的影響 ［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2013，13（27）：8126～8129.

［編輯］ 黃鸝