优势通道对反韵律厚油层水驱剩余油赋存规律的影响研究

马炳杰 范菲

(中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257001)

优势通道对反韵律厚油层水驱剩余油赋存规律的影响研究

马炳杰 范菲

(中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257001)

反韵律厚油层长期注水开发后,易产生优势通道,使层内水驱渗流更加复杂,剩余油的赋存位置和形态发生变化,对厚油层的开发具有重要的影响。基于可视化物理模拟实验,模拟反韵律厚油层内存在优势通道时,对剩余油的赋存规律进行直接观察;基于数值模拟方法,建立不同韵律优势通道概念模型,分析了优势通道对剩余油的影响。研究结果表明:优势渗流通道的存在,使反韵律层内非均质程度加重,剩余油主要分布在低渗透率层段,并且优势通道渗透率越高、厚度越大,低渗透层段剩余油富集程度越大。

反韵律厚油层 优势通道 剩余油 物理模拟

优势通道的存在，是厚油层开发过程中影响流体渗流的重要因素，对剩余油的富集有重要影响[1-4]。目前，优势通道对正韵律厚油层中剩余油赋存的控制作用研究较多，反韵律厚油层存在优势通道时剩余油赋存规律研究较少。反韵律厚油层由于自上至下粒级变大，存在优势通道时，水驱垂直渗流相对更加复杂。为了更好的认识反韵律厚油层存在优势通道时，剩余油的赋存规律，笔者采用物理模拟方法与数值模拟方法，微观渗流与宏观规律相结合系统的研究反韵律厚油层存在优势通道时剩余油的赋存规律，以期为油田进一步挖潜和注水开发的改善等提供参考。

1 可视化物理模拟方法

1.1 实验模型建立

本文研究所用的仿真物理模型是以上下表面由高强度透明玻璃覆盖，中间用多种规格石英砂制成宽度等分的高、中、低渗透层，渗透率级差大约为4：2：1的模拟沉积反韵律地层，模型大小为160mm×40mm。优势通道长度设计为可视化实验模型长度的3/4，优势通道夹层的位置设计在高渗透层段与中渗层段之间。

1.2 实验结果分析

模型从一侧进行以0.25ml/min的速度进行驱替，驱替到出口含水饱和度为98%时停止实验。图1为从左到右，厚油层不存在优势通道、和存在优势通道时的水驱过程。

反韵律地层存在优势通道时，相对于无优势通道模型，注入水沿优势通道快速流动，使模型见水时间提前。且注入水沿优势通道大量流动，减小了注入水的波及体积。

剩余油主要分布在中、低渗透层段，并且优势通道对中、高渗透层段的剩余油分布影响显著。优势通道存在于中、高渗透层段之间，注入水沿优势通道大量流动，不仅降低了中、高渗透层段的吸水量，而且减小了高渗透层段向中渗透层段的纵向流动，使厚油层波及程度减小，剩余油富集程度增加。

2 数值模拟方法

2.1 数值模型建立

建立一个以反九点井网开发的反韵律厚油层概念模型，井距大小设计为350m，油层厚度设计为9m。油井定产液量生产，水井定注水量注入，采用均匀网格大小系统，模型网格数为51×51×48，每个网格大小为14m×14m×0.25m。反韵律厚油层顶部渗透率为4000× 10-3μm2，底部渗透率为500×10-3μm2。

2.2 数值结果分析

在反韵律厚油层基础概念模型的基础上，建立优势通道渗透率为地层平均渗透率的20倍、厚度为0.5m的概念模型，研究优势通道对反韵律厚油层剩余油分布的影响，模拟结果为图2和图3。

图2可以看出当反韵律地层存在优势渗流通道时，剩余油主要分布在油层底部，且剩余油富集程度明显大于无优势通道油层。这是由于当反韵律油层顶部存在优势渗流通道时，使注入水沿优势渗流通道大量流动，油层底部吸水量少，剩余油在底部大量富集。

3 结语

通过对反韵律厚油层存在优势渗流通道概念模型的研究，分析优势通道对反韵律厚油层剩余油的控制作用。

(1)对于反韵律厚油层，优势渗流通道的存在，使层内非均质程度加重，剩余油主要分布在低渗透率层段。

(2)对于反韵律厚油层，优势通道的存在使顶部无效水循环程度加剧，进而使得油层底部的剩余油富集程度增加。

[1]俞启泰.关于剩余油研究的探讨[J].石油勘探与开发,1997,24(2): 46-50.

[2]郭平,冉新权.等.剩余油分布研究方法.北京:石油工业出版社, 2004年.

[3]葛家理,宁正福,刘月田,等.现代油藏渗流力学原理[M].北京:石油工业出版社,2001:40-51.

[4]李阳.储层流动单元模式及剩余油分布规律研究[J].石油学报, 2003,24(3):52-55.

马炳杰(1988—),男,现中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,主要从事油气田开发工作。