張曉紅

（中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營 257000）

含油飽和度是評價儲層含油性和儲量計算中的重要參數(shù)，其下限值選取的是否合理直接影響到單井油水層的判別和劃分。當(dāng)某個區(qū)塊沒有含油飽和度下限標(biāo)準(zhǔn)或者下限選值不合理，該地區(qū)油水層的判識可能會出現(xiàn)一些偏差。單井的解釋結(jié)論會漏掉一些油層或?qū)⒛承┓怯蛯优袛喑捎蛯?，直接影響單井的有效厚度，進而影響儲量計算中單元有效厚度的選取[1]。在一般儲量計算過程中，多考慮有效儲層物性下限，即孔隙度、滲透性下限，而對含油飽和度多采取類比、或依據(jù)取心和試油資料經(jīng)驗統(tǒng)計獲得油水層下限。很少對含油氣飽和度下限進行研究。崔永斌認(rèn)為含油飽和度下限值就是含水飽和度上限值，是指儲層進入主要產(chǎn)油氣時的最高含水飽和度值，利用相對滲透率分析資料求取油水相對滲透率曲線交點所對應(yīng)的含水飽和度作為儲層的含水飽和度上限值，即含油飽和度下限值。但這種方法會漏掉一些油水同層，導(dǎo)致有效厚度減少。鄭金安應(yīng)用相滲透率資料來研究油、水層飽和度界限值，使含油飽和度下限值的確定與油藏的工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)、含水率下限值結(jié)合起來，并建立了均勻介質(zhì)飽和度與產(chǎn)水率的關(guān)系式，并依據(jù)具體油藏的工業(yè)油流下限標(biāo)準(zhǔn)，折算油藏廢棄時的產(chǎn)水率，從而確定出含油飽和度下限值。李金蓮等應(yīng)用壓汞“J”函數(shù)法、相滲曲線法、正逆累積法對西峽溝構(gòu)造油藏原始含油飽和度下限值進行了研究，認(rèn)為三種方法都是準(zhǔn)確、有效的[2-6]，這些方法都需要有較為詳實的分析化驗資料。這些研究都立足于均質(zhì)油藏的含油飽和度下限值研究。

渤南油田位于濟陽坳陷沾化凹陷渤南洼陷帶，北部緊鄰埕南斷裂帶，發(fā)育了大規(guī)模的砂礫巖體。由于砂礫巖體多期疊置，混雜堆積，造成儲層非均質(zhì)性強，尤其中深層砂礫巖體多為低孔、特低滲儲層，物性巖性復(fù)雜，對有效儲層的判識難度較大，有必要在原有的孔隙度、滲透率下限中，加入含油飽和度下限幫助油水層的有效識別。前人在儲量上報中，主要通過對該區(qū)探井的油氣層關(guān)系，初步界定了物性下限，但是對于含油氣飽和度下限尚沒有開展研究。砂礫巖體巖性油藏低滲透儲層滲流關(guān)系較均質(zhì)油藏更為復(fù)雜，上述方法是否適合該區(qū)含油飽和度下限值的確定，目前尚無定論。

本文主要在借鑒前人研究方法基礎(chǔ)上，應(yīng)用兩種計算含油飽和度下限的方法綜合確定該區(qū)砂礫巖體含油飽和度下限。一種是利用試油層的孔隙度與含油飽和度，制定相應(yīng)關(guān)系圖版，根據(jù)孔隙度下限值確定含油飽和度下限。一種是在鄭金安原有的方法上進行了改進，根據(jù)分流量方程制定了更為直觀的不同產(chǎn)水率時產(chǎn)油量與產(chǎn)液量關(guān)系圖版，結(jié)合實際相滲資料得到的產(chǎn)水率與含水飽和度關(guān)系式、儲量計算標(biāo)準(zhǔn)得到含油飽和度下限。應(yīng)用兩種方法，計算結(jié)果表明，兩種方法計算值接近，在條件允許下，都可以作為計算含油飽和度下限的有效方法。

1 利用孔隙度和含油飽和度關(guān)系圖版確定下限

該方法的原理是基于儲層孔隙度是油氣的主要儲集空間，有效儲層孔隙度下限所對應(yīng)的應(yīng)是含油飽和度下限的認(rèn)識。通過系統(tǒng)整理渤南油田某地區(qū)41 口井55 層的試油、試采資料，利用經(jīng)驗公式解釋了對應(yīng)層的孔隙度、含油飽和度，編制了測試層的孔隙度與含油飽和度關(guān)系圖（見圖1）。根據(jù)正逆累積法確定本地區(qū)孔隙度下限為14 %，圖1 中對應(yīng)的含油飽和度下限為39 %。此種方法在某測試層的孔隙度剛好是孔隙度下限時，孔隙度、含油飽和度的經(jīng)驗解釋公式都合理時，可以作為求取含油飽和度下限的方法。當(dāng)測試層的最小孔隙度高于孔隙度下限時，這時對應(yīng)的含油飽和度只能作為含油飽和度下限的一個參考值。

圖1 渤南油田某地區(qū)孔隙度與含油飽和度關(guān)系圖Figure.1 porosity and oil saturation diagram of an area in Bonan oilfield

2 利用相滲資料求含油飽和度下限

當(dāng)儲層中存在油、水兩相流動時，可以用相對滲透率曲線表述儲層的兩相滲流特征?？碧綄嵺`表明，低滲透儲層與中高滲透儲層相比，前者相滲曲線具有以下的特征：（1）束縛水飽和度高，原始含油飽和度低；（2）兩相流動范圍窄；（3）殘余油飽和度高；（4）油相相對滲透率下降快。

濟陽坳陷存在多種低滲透碎屑巖油藏，從沉積體系類型來看，主要有洼陷帶濁積扇油藏、緩坡帶灘壩砂巖油藏、陡坡帶砂礫巖體油藏，這些低滲透儲層由于沉積環(huán)境不同，儲層孔隙結(jié)構(gòu)也存在差異，相應(yīng)地其相對滲透率曲線具有不同特征，其主要表現(xiàn)在水相相對滲透率的變化規(guī)律方面。有的水相相對滲透率表現(xiàn)為緩慢上升，最終的水相相對滲透率較小，有的水相相對滲透率表現(xiàn)為快速上升，最終的水相相對滲透率較大。單就渤南某地區(qū)砂礫巖體油藏來看，不同相帶儲層，其水相相對滲透率曲線的變化明顯不同。圖2 和圖3 分別是渤南油田X1 井84 號樣品與X2 井73 號樣品的相滲曲線及含水率曲線，其中X1 井和X2 井處于不同的沉積相帶上，從兩張圖中可以看到X1 井與X2 井水相相對滲透曲線變化存在很大差異。因此，在研究時，應(yīng)建立不同產(chǎn)水率與含油飽和度關(guān)系，以便于求取不同儲集相帶的含油飽和度下限值。

圖2 X1 井84 號樣品相對滲透率曲線Figure.2 X1 well＇s 84th sample＇s relative permeability curve

圖3 X2 井73 號樣品相對滲透率曲線Figure.3 X2 well＇s 73th sample＇s relative permeability curve

產(chǎn)水率（fw）是指油水同產(chǎn)時產(chǎn)水量Qw與總產(chǎn)液量Qy（Qw+Qo）的比值[2]，可以用目前較為通用的分流量方程表示，即：

式中：μw、μo指地下油、水粘度，mPa·s；ko、kw指油、水的相對滲透率。

該式表明產(chǎn)水率取決于油水粘度比及相對滲透率比值。由于相對滲透率是含水飽和度的函數(shù)，所以產(chǎn)水率也是飽和度的函數(shù)。當(dāng)含水飽和度越高、含油飽和度越低時，油的相滲透率就越低，水的相滲透率就越高，ko/kw比值也就越小，這樣，由方程（1）所計算出的產(chǎn)水率fw也將越高，表明了有較高的可動水，反之亦然。根據(jù)渤南油田某地區(qū)5 口井21 塊巖石相滲透率曲線，通過回歸分析建立了產(chǎn)水率與含水飽和度的關(guān)系式為：

根據(jù)分流量方程，可以得出不同含水率時，產(chǎn)油量Qo與產(chǎn)液量Qy的關(guān)系圖版（見圖4）。

圖4 不同含水率時產(chǎn)油量與產(chǎn)液量的關(guān)系圖版Figure.4 chart about oil-producing capacity relationship with liquid-producing capacity with different moisture content

根據(jù)圖4 和分流量方程，當(dāng)產(chǎn)液量一定時，存在一個含油飽和度下限，以滿足單井產(chǎn)能達到儲量起算標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)渤南油田某地區(qū)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，初期平均日產(chǎn)液量為17.5 m3。根據(jù)2005 年發(fā)布實施的儲量計算規(guī)范，深度大于3 000 m 時，儲量計算標(biāo)準(zhǔn)日產(chǎn)油大于5 m3[3]，相應(yīng)的產(chǎn)水率為71.4 %，根據(jù)公式（2）得到含油飽和度下限40 %。

通過兩種方法求得的渤南油田某地區(qū)含油飽和度下限值，可以看出，差別很小。因此，針對非均質(zhì)性較強的砂礫巖體油藏，可以利用孔隙度與含油飽和度圖版、相滲資料等方法求得含油飽和度下限值。

3 結(jié)論

通過對渤南油田某地區(qū)低滲透砂礫巖體油藏含油飽和度下限的研究，取得了以下成果及認(rèn)識：（1）應(yīng)用孔隙度與含油飽和度圖版法、 相滲資料法等兩種不同方法計算的渤南油田某地區(qū)低滲透砂礫巖體儲層含油飽和度下限值，結(jié)果接近。說明這兩種方法都可以進行低滲透砂礫巖體儲層含油飽和度下限值計算；（2）建立了渤南油田某地區(qū)砂礫巖體低滲透油藏不同產(chǎn)水率時產(chǎn)油量與含產(chǎn)液量關(guān)系圖版，為計算不同產(chǎn)水率油藏含油飽和度快捷計算提供了一個新方法；（3）不同方法所用資料不同，其計算精度與資料的詳實程度及代表性息息相關(guān)。第一種方法最好是使用取心井對應(yīng)的試油試采層制作孔隙度與含油飽和度圖版，可信度較高。當(dāng)取心資料缺乏時，測試層的孔隙度、含油飽和度的可靠性只能依賴于經(jīng)驗解釋公式的精度。第二種方法的可行性與被選取的樣品是否具有代表性有關(guān)，只要選取的樣品數(shù)量多，代表性強，就可以應(yīng)用該方法求取含油飽和度下限值。

［1］ 鄭金安.容積法石油、天然氣地質(zhì)儲量計算研究［M］.勝利石油管理局地質(zhì)科學(xué)研究院，1993.

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