馮佃亮,傅強,李林祥,黃少雄,楚志剛,劉詩敏
(1.同濟大學海洋與地球科學學院,上海200092;2.中國石化勝利油田分公司孤東采油廠,山東東營257237;3.中國石油大學(北京)地球科學學院,北京102249)
孤東油田七區(qū)西Ng52+3砂層組流動單元類型劃分及應用
馮佃亮1,傅強1,李林祥2,黃少雄1,楚志剛1,劉詩敏3
(1.同濟大學海洋與地球科學學院,上海200092;2.中國石化勝利油田分公司孤東采油廠,山東東營257237;3.中國石油大學(北京)地球科學學院,北京102249)
渤海灣盆地濟陽坳陷孤東七區(qū)西館陶組Ng52+3砂層組經(jīng)過長期開發(fā),油層表現(xiàn)出高含水特征。為了研究高含水條件下的剩余油分布,文中應用聚類分析,優(yōu)選有效厚度、流動帶指標、含油飽和度等動、靜態(tài)參數(shù),判別流動單元類型,精細描述油藏儲層特征分布。采用動、靜態(tài)地質(zhì)參數(shù)相結合的方法,可將該砂層組儲層流動單元劃分為4類,以Ⅱ,Ⅲ類流動單元為主,含油飽和度在流動單元劃分中起主要作用。對經(jīng)過長期開發(fā)后含水率普遍較高的油藏來說,劃分儲層流動單元,有利于確定下一步挖潛區(qū)域,對進一步開發(fā)剩余油具有重要現(xiàn)實意義。
流動單元;剩余油;Ng52+3砂層組;孤東油田
隨著我國東部大多數(shù)油田進入開發(fā)后期,在高含水條件下挖潛剩余油愈來愈困難。為了更加科學、高效地挖潛剩余油,對儲層流動單元進行油藏精細描述越來越為廣大石油工作者所重視。
Hearn等[1]于1984年首次提出儲層流動單元的概念——垂向及側向上連續(xù)、具有相似滲透率、孔隙度和層面特征的儲集帶。不同學者根據(jù)自己對這一概念的理解,并結合研究區(qū)的實際情況,提出了不同的研究方法。其中包括露頭沉積界面分析法、沉積巖相劃分法、孔喉半徑法、流動帶指標劃分法、聚類分析法,以及巖性-物性劃分法[2-8]。在上述6種方法中,以流動帶指標劃分法和聚類分析法應用最廣。有的學者又將上述劃分方法歸納為以數(shù)學手段為主的儲層參數(shù)分析法和以地質(zhì)研究為主的儲層層次分析法兩大類[9-15]。
孤東油田位于濟陽坳陷沾化凹陷的東北部,油田劃分為8個開發(fā)區(qū)塊,其中七區(qū)西為孤東油田第一大區(qū)塊。該區(qū)塊位于孤東構造的東翼,地層傾角平緩,其北、西、南分別被斷層切割,向東與七區(qū)中自然相連[16]。館上段是七區(qū)西的主力含油層段,其地質(zhì)儲量占孤東油田全部的26.8%。Ng52+3砂層組是七區(qū)西主力油層,屬于曲流河沉積,含油層段主要由邊灘、河道微相砂體構成。
20多年的高強度開發(fā),導致孤東七區(qū)西館陶組油層剩余油分布非常復雜。因此,在明確動、靜態(tài)地質(zhì)條件的基礎上,采用多參數(shù)聚類分析法劃分流動單元,研究孤東七區(qū)西Ng52+3砂層組高含水條件下剩余油分布,可為下一步的高效開發(fā)提供地質(zhì)參考。
2.1流動單元劃分
不同的儲層參數(shù)組合可導致不同的流動單元劃分結果,因此選擇儲層參數(shù)是流動單元劃分的關鍵[17-20]。流動帶指標FZI(Flow Zone Index)是儲集層孔隙度和滲透率的函數(shù),根據(jù)Kozeny-Carman公式確定:
式中:K為儲層滲透率,10-3μm2;φ為孔隙度。
FZI可反映儲層巖石孔隙結構、成分及沉積構造等地質(zhì)特征。通過相關性分析,優(yōu)選有效厚度(he)、FZI、含油飽和度(So)等參數(shù),作為劃分流動單元的依據(jù)(見表1)。
聚類分析是根據(jù)樣品特征利用計算機將樣品自動劃分為若干組的過程。該過程為探索性分類,無須事先給定分類的標準[3,21]。同組的樣品相似度較高,不同組的樣品相似度較差,可用抽象的“距離”定義其相似度。
表1 孤東七區(qū)西Ng52+3砂層組各參數(shù)相關性
判別分析是依據(jù)已知樣品組別,在各組中選取若干樣品,由這些樣品設定一套分組標準,并應用未參與標準制定的樣品進行檢驗的過程。根據(jù)最終得出的正判率,評價類別劃分及分組標準的正確性[3]。
經(jīng)過對Ng52+3砂層組186口井進行聚類分析,共劃分出4類流動單元,并根據(jù)聚類值的大小確定流動單元類別。各類流動單元井數(shù)分別為:Ⅰ類11口,Ⅱ類61口,Ⅲ類87口,Ⅳ類27口。
經(jīng)過判別分析,正判率為100%,這說明此次流動單元劃分結果及分組標準是準確可靠的。由判別分析得到的各類流動單元Fisher線性判別函數(shù)——分組標準為
將某井的he,F(xiàn)ZI,So這3個參數(shù)依次代入4類流動單元的Fisher線性判別函數(shù)式,根據(jù)其最大值就可確定該井的相應流動單元類別。
2.2流動單元平面展布
根據(jù)上述分類所確定的各井所屬流動單元類別,可繪制出研究區(qū)Ng52+3砂層組流動單元平面展布圖(見圖1)。
圖1 孤東油田七區(qū)西Ng52+3砂層組流動單元平面展布
由圖1可以看出,Ng52+3砂層組以Ⅲ類流動單元為主,Ⅱ類流動單元分布也較廣,Ⅰ,Ⅳ類流動單元分布范圍較小。依據(jù)孤東七區(qū)西Ng52+3砂層組的沉積相分析可知:Ⅰ,Ⅱ類流動單元主要分布于邊灘及河道砂體中央部位;Ⅲ類流動單元主要分布于砂泥互層的洪泛平原沉積微相;而Ⅳ類及非流動單元則主要分布于泛濫洼地沉積微相。
根據(jù)孤東七區(qū)西Ng52+3砂層組實際情況,可將砂體分為邊灘砂體、河道充填砂體及邊緣砂體3部分。Ⅰ,Ⅱ類流動單元主要分布于邊灘砂體及河道充填砂體中央部位;Ⅲ類流動單元主要分布于河道充填砂體向邊緣砂體過渡處;Ⅳ類及非流動單元則主要分布于邊緣砂體??梢姵练e微相發(fā)育的不同砂體類型是儲層流動單元控制因素之一。
本次研究結果表明:隨著So的增高,流動單元類別逐漸變好;流動單元類別越好,其So也越高[22-23]。為了迅速、直觀地判斷砂層組的剩余油分布,確定優(yōu)選挖潛井或區(qū)塊,依據(jù)本次研究結果,選用So,F(xiàn)ZI,結合流動單元類型,繪制了剩余油關系圖版(見圖2)。
由圖3可知,當So較低時,So隨FZI的增大而增高,但當So高至一定數(shù)值時,反而隨FZI值的增大而降低。So與FZI之間大致符合二次函數(shù)關系,這一結果與隨著油層開采時間的增加導致So下降的實際情況相吻合。
圖2 Ng52+3砂層組So,F(xiàn)ZI與流動單元類別關系
由圖2可以看出:在區(qū)域4,So通常小于20%,F(xiàn)ZI約為0~12,流動單元類別主要為Ⅳ類,一般為低孔、低滲、低So地區(qū);在區(qū)域3,So主要分布在20%~37%,F(xiàn)ZI位于2~17,流動單元類型主要為Ⅲ類,孔滲條件較好,So較高;在區(qū)域2,F(xiàn)ZI主要在5~22,So一般為37%~52%,此區(qū)域一般為原始孔滲條件好、So高的區(qū)域,流動單元主要為Ⅱ類;在區(qū)域1,So通常高于52%,F(xiàn)ZI變化范圍通常介于8~20,流動單元主要為Ⅰ類,此區(qū)域孔、滲條件均非常好,So也很高。
1)采用動、靜態(tài)地質(zhì)參數(shù)相結合的方法,進行儲層流動單元劃分,確定出進一步挖潛區(qū)域。對于經(jīng)過長期開發(fā)后含水率普遍較高的油藏來說,對其進一步開發(fā)剩余油具有重要的現(xiàn)實意義。
2)孤東七區(qū)西Ng52+3砂層組儲層流動單元可劃分為4類,以Ⅱ,Ⅲ類流動單元為主。流動單元平面展布特征與沉積微相具有較好的耦合性,Ⅲ類流動單元主要沿邊灘分布,Ⅰ,Ⅱ類流動單元主要分布于邊灘中央部位,Ⅳ類及非流動單元則主要沿泛濫平原分布。
3)So為流動單元劃分的關鍵因素,隨著So的增高,流動單元類別也越來越好。根據(jù)編制的剩余油關系圖版,確定區(qū)域1為剩余油挖潛的主方向,其次為區(qū)域2和3。
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(編輯高學民)
Division and application of flow units in Ng52+3sand group of Gudong Oilfield
FENG Dianliang1,F(xiàn)U Qiang1,LI Linxiang2,HUANG Shaoxiong1,CHU Zhigang1,LIU Shimin3
(1.School of Ocean and Earth Science,Tongji University,Shanghai 200092,China;2.Gudong Oil Production Plant,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257237,China;3.College of Geosciences,China University of Petroleum,Beijing 102249,China)
The reservoir characteristic of Ng52+3sand group,7th district,west of Gudong,Jiyang Despression,Bohai Bay Basin,is high water after a long time development.In order to study the distribution of remaining oil under high water condition,we chose static and dynamic parameters such as effective thickness,flow zone index,oil saturation to determine types of flow units and describe reservoirs using the method ofclusteranalysis.Studies show thatthe types offlow units can be divided into four categories,of which the main flow unittypes are the types ofⅡandⅢ,and the types ofⅠandⅣflow units′distribution are small;oil saturation plays a major role in the division of flow units.The division of reservoir flow units has important practical implication for tapping remaining oil regions in the oilfields underhigh watercondition.
flow unit;remaining oil;Ng52+3sand group;Gudong Oilfield
TE325
A
10.6056/dkyqt201605013
2016-03-28;改回日期:2016-06-07。
馮佃亮,男,1988年生,在讀碩士研究生,主要從事油氣儲層地質(zhì)研究。E-mail:fdl123@126.com。
引用格式:馮佃亮,傅強,李林祥,等.孤東油田七區(qū)西Ng52+3砂層組流動單元類型劃分及應用[J].斷塊油氣田,2016,23(5):603-605,619.
FENG Dianliang,F(xiàn)U Qiang,LI Linxiang,et al.Division and application of flow units in Ng52+3sand group of Gudong Oilfield[J].Fault-Block Oil &Gas Field,2016,23(5):603-605,619.