李林祥 （中石化勝利油田分公司孤東采油廠，山東 東營 257051）

勝利油田整裝油藏最顯著特點一般為三角洲前緣相沉積，油層厚度大，層內(nèi)夾層少。因此對于厚砂體油藏，由于長期注水形成了次生底水油藏，在頂部有一定的剩余油富集厚度層段，但由于層內(nèi)無夾層發(fā)育，挖潛難度大，該類剩余油稱為 “油帽子”。“油帽子”是整裝油藏剩余油最主要富集模式［1～5］，筆者基于數(shù)值模擬和數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ)，采用正交試驗設(shè)計，計算了 “油帽子”剩余油富集模式形成的主控影響因素。

1 正交模擬試驗設(shè)計

如果利用數(shù)值模擬的方法進行剩余油富集試驗的參數(shù)優(yōu)化，就需要預(yù)先設(shè)置好需要優(yōu)化的參數(shù)的級別。研究中主要優(yōu)化參數(shù)有4個，分別是滲透率級差、油層厚度、避射比例及韻律性。假設(shè)每個參數(shù)有3個水平，那么必須進行3×3×3×3＝81次試驗才能把所有的情況遍歷完成，工作量大。而正交試驗設(shè)計是使用正交表來安排多因素、多水平試驗，并采用統(tǒng)計學(xué)方法分析試驗結(jié)果的一種試驗設(shè)計方法。根據(jù)正交試驗設(shè)計，數(shù)值模擬試驗方案設(shè)計采用L9（34）正交表，只需9套試驗方案 （表1）。通過正交試驗分析，各種因素的影響程度為：滲透率級差＞油層厚度＞韻律性＞避射比例 （表2）。

表1 注采參數(shù)優(yōu)化L9（34）正交表

表2 各因素對 “油帽子”厚度影響正交試驗結(jié)果及極差分析 m

注：Ti為某個因素第i個水平全部試驗所測得的試驗結(jié)果之和；為某個因素第i個水平全部試驗所得結(jié)果的平均值；R＝max｝－min｝。

2 “油帽子”剩余油富集影響因素分析

2.1 滲透率級差對 “油帽子”剩余油富集的影響

分別模擬了不同滲透率級差條件下剩余油富集模式，如圖1所示。對于均質(zhì)整裝油藏，“油帽子”的形成主要受油水重力分異作用的影響，總體上影響不大，對 “油帽子”的形成作用較小。但隨著滲透率級差變大，注入水受重力分異及滲透率級差雙重影響，當(dāng)滲透率級差大到一定程度，就會在儲層中形成高滲條帶，致使油層中的 “油帽子”現(xiàn)象越來越明顯，水驅(qū)采收率越來越低［6～8］。

圖1 不同滲透率級差條件下剩余儲量與采收率關(guān)系

2.2 油層厚度對 “油帽子”剩余油富集的影響

油藏厚度越大，水驅(qū)越難波及到油藏頂部，因此油層中的 “油帽子”現(xiàn)象越明顯，頂部剩余油越富集［9～11］。模擬了油層厚度分別為3、5、10m的條件下含水率為98%時剩余油分布（圖2）。從圖2可以看出，油層厚度對 “油帽子”的形成有較大的影響。當(dāng)油層厚度為3m時，“油帽子”最厚處約為油層厚度的1/5；當(dāng)油層厚度增加到10m時， “油帽子”最厚處可達油層厚度的1/2。

圖2 油藏含水率為98%時油層厚度與剩余油分布關(guān)系

2.3 射開程度對 “油帽子”剩余油富集的影響

某些油藏油層并未完全射孔，存在避射現(xiàn)象，不同的射開程度對 “油帽子”的產(chǎn)生影響不明顯，均可產(chǎn)生“油帽子”富集模式 （圖3）。

2.4 韻律性對 “油帽子”剩余油富集的影響

油層韻律性對 “油帽子”影響見圖4，可以看出，在采液速度一致的情況下，開發(fā)初期正韻律油層的生產(chǎn)效果好，含水上升慢；但到開發(fā)中后期，正韻律油層明顯含水上升快，易形成 “油帽子”。

圖4 不同韻律油藏含水率變化曲線圖

3 結(jié)論

1）勝利油田整裝油藏頂部剩余油富集，并稱該類剩余油為“油帽子”，分析認為該類剩余油主要受滲透率級差、油層厚度、避射比例和韻律性的影響，影響程度為：滲透率級差＞油層厚度＞韻律性＞避射比例。

2）滲透率級差越大，油層中的 “油帽子”現(xiàn)象越明顯，水驅(qū)采收率越低；油藏厚度越大，油層頂部剩余油越富集；正韻律油層比反韻律油層在油藏開發(fā)中后期更容易形成 “油帽子”。

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［編輯］ 帥群