[科普中國]-剩余油

研究背景

我國是世界上注水開發(fā)油田比例最高的國家,大多數(shù)油田都已經(jīng)進(jìn)入開發(fā)中后期高含水采油階段,東部油田更為甚之,而且我國油田地質(zhì)情況復(fù)雜,原油性質(zhì)差異大,儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重,注水開發(fā)以后地下仍然有60%～70%的油未采出,成為剩余油。目前,勘探程度高,新增儲(chǔ)量少,且新增儲(chǔ)量中低滲透和稠油儲(chǔ)量所占比例大,同時(shí),隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)石油和天然氣的需求逐年增大,供求矛盾日益突出。因此,加強(qiáng)剩余油分布研究,對(duì)提高采收率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國東部注水開發(fā)的許多主力油田已進(jìn)入中、高含水期。一方面新增儲(chǔ)量日益困難, 勘探程度高,新發(fā)現(xiàn)油田規(guī)?？傮w呈變小趨勢(shì), 而且新增探明儲(chǔ)量中的低滲透與稠油儲(chǔ)量所占比例逐年加大, 儲(chǔ)量品質(zhì)變差, 新增及剩余儲(chǔ)量可動(dòng)用性較差; 另一方面, 我國注水開發(fā)油田“三高二低”的開發(fā)矛盾突出, 即綜合含水率高、采出程度高、采油速度高、儲(chǔ)采比低、采收率低, 還有大量石油不能采出。這種開采程度高采收率低的嚴(yán)峻局面對(duì)石油開發(fā)領(lǐng)域的研究提出了更高要求。

我國油田地質(zhì)情況復(fù)雜, 原油性質(zhì)差異大, 水驅(qū)油過程不均勻, 到了勘探開發(fā)的后期, 尤其是在那些勘探程度較高的老油田, 經(jīng)過一次、二次采油后, 僅能采出地下總儲(chǔ)量的30% 左右, 這意味著有60%～ 70% 的剩余石油仍然殘留在地下成為剩余油, 這些殘留在地下的剩余石油儲(chǔ)量對(duì)于增加可采儲(chǔ)量和提高采收率是一個(gè)巨大的潛力。估計(jì), 如果世界上所有油田的采收率提高1% , 就相當(dāng)于增加全世界2 至3 年的石油消費(fèi)量。因此, 加強(qiáng)剩余油分布規(guī)律研究、提高石油采收率一直是油田開發(fā)地質(zhì)工作者和油藏工程師研究的主題。我國油田多為陸相沉積多油層儲(chǔ)層, 層間、層內(nèi)和平面上滲透率變化大, 而我國近90% 油田均采用注水開發(fā)方式,由于非均質(zhì)性嚴(yán)重, 各層吸水量差異大, 注入水往往沿高滲透帶推進(jìn), 使縱向上和平面上水推進(jìn)不均勻, 造成水驅(qū)波及體積小, 注入水過早向油井突進(jìn),油水分布犬牙交錯(cuò), 剩余油分布既零散又有相對(duì)富集部位。因此, 在開發(fā)后期我們的主要任務(wù)就是要以剩余油飽和度為主要內(nèi)容, 進(jìn)行精細(xì)化、定量化、動(dòng)態(tài)化和預(yù)測(cè)化的油藏描述。同時(shí), 要把工作重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向井間和整個(gè)油藏的剩余油分布研究上。1

剩余油概念在油田開發(fā)界，有學(xué)者將剩余油定義為“殘留在地下的可采儲(chǔ)量，在數(shù)值上等于可采儲(chǔ)量與累積采油量之差”。這一定義顯然不當(dāng)。

我們認(rèn)為，剩余油研究的目的，在于搞清剩余資源的數(shù)量及分布，以便盡技術(shù)經(jīng)濟(jì)之所能予以最大限度地采出，以獲取盡可能高的油氣采收率。因此，剩余油應(yīng)該取其本義，定義為：已開發(fā)油藏(或油層)中尚未采出的油氣。

它既包括此前認(rèn)為的剩余可采儲(chǔ)量，也包括此前認(rèn)為的不可采出的油氣儲(chǔ)量(這部分儲(chǔ)量中的相當(dāng)部分將成為提高采收率階段剩余油研究的主要目標(biāo))。

事實(shí)上，在我國油田開發(fā)界，大多數(shù)同志長(zhǎng)時(shí)期以來都在采用剩余油的這一定義。

剩余油分類一些學(xué)者主張：“注水后地下的殘余油應(yīng)該包括兩部分——剩留油與殘余油，所謂剩留油(或稱剩余油)是指由于波及系數(shù)低，注入水尚未波及的區(qū)域內(nèi)所剩下的原油…，而殘余油是指注入水在波及區(qū)內(nèi)或孔道內(nèi)已掃過區(qū)域仍然殘留、未能被驅(qū)走的原油”。

顯然，他們所說的“剩留油”應(yīng)是剩余油的一種存在形式(一般多稱為“死油區(qū)”)；他們所說的“殘余油”應(yīng)屬廣義的殘余油范圍，并非室內(nèi)水驅(qū)油結(jié)束時(shí)的殘余油，仍然應(yīng)該歸入剩余油范疇。

鑒于“剩留油”一詞在油田開發(fā)界很少使用；而剩余油一詞已廣為使用，為免混亂，我們認(rèn)為以擱置“剩留油”一詞為好。

剩余油研究方法俞啟泰把剩余油研究分為4個(gè)級(jí)別:微規(guī)模、小規(guī)模、大規(guī)模和宏觀規(guī)模。冉啟佑將剩余油的研究方法總結(jié)為:取心方法、開發(fā)地質(zhì)學(xué)方法、測(cè)井解釋、地震、油藏工程、數(shù)值模擬、流線模型、生產(chǎn)測(cè)井、測(cè)試分析和檢查井資料分析等9種。微觀規(guī)模研究微規(guī)模油藏描述包括顆粒的研究、孔隙尺寸的分布、孔壁的粗糙度、充填的結(jié)構(gòu)、孔喉的粘土襯、孔隙類型、礦物學(xué)、膠結(jié)影響以及在掃描電鏡和薄片中可以識(shí)別的其它特點(diǎn)。目的主要是研究剩余油在孔隙內(nèi)部的分布、數(shù)量和性質(zhì)。研究的主要方法是掃描電鏡、薄片、光刻微物理模型、原油性質(zhì)分析。微觀規(guī)模分布研究就是從微觀、小尺度或小到微米甚至納米級(jí)別研究剩余油的分布。謝俊等的研究認(rèn)為,目前研究剩余油微觀分布主要采用微觀物理模擬、物理化學(xué)性質(zhì)及組分分析、孔隙結(jié)構(gòu)及微觀驅(qū)替機(jī)理分析和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。高博禹等人的研究給出微觀剩余油形成與分布的研究技術(shù)主要有含油薄片技術(shù)、巖心仿真模型驅(qū)替法、理想仿真模型驅(qū)替試驗(yàn)方法和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬法。常用的方法主要有微觀物理模擬和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬2種。微觀物理模擬就是借助顯微鏡的放大、錄像以及圖像處理技術(shù)研究?jī)?chǔ)層流體的微觀滲流過程,從而揭示儲(chǔ)層流體的微觀滲流特征和剩余油的微觀分布特征。物理模擬的實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)際油藏的地質(zhì)條件不能完全吻合,達(dá)不到真實(shí)的油藏條件,加之受到實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的限制,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)情況存在誤差。油藏?cái)?shù)值模擬是通過建立數(shù)學(xué)模型來研究油藏的物理性質(zhì)及流體的流動(dòng)規(guī)律。該方法雖然得到廣泛的應(yīng)用,但仍存在明顯的不確定性,如儲(chǔ)層參數(shù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的求取以及模擬人員的經(jīng)驗(yàn),因此,在應(yīng)用過程中應(yīng)注意提高參數(shù)提取的精度,力求將誤差降為最小。

這一部分研究是在宏、大、小規(guī)模上研究剩余油的分布。具體研究?jī)?nèi)容及方法如下。

(1)驅(qū)油效率與波及系數(shù)計(jì)算

一般在油藏、油田、油區(qū)甚至在全國的范圍內(nèi)進(jìn)行研究,求出驅(qū)油效率與波及系數(shù)的平均值,以提供剩余油的宏觀分布特征,為挖潛方向的決策提供依據(jù)。

(2)三維地震方法

在油田開發(fā)中主要有兩方面的作用:一是在高含水期油田或老油區(qū)中尋找有利的原油富集地區(qū)。利用三維地震等綜合解釋技術(shù)進(jìn)行精細(xì)油藏描述,改善了開發(fā)效果的例子不勝枚舉。二是監(jiān)測(cè)油田開發(fā)過程。

(3)油藏?cái)?shù)值模擬方法

利用油藏?cái)?shù)值模擬研究油層飽和度,可以計(jì)算整個(gè)油層中飽和度在空間上和隨時(shí)間的變化,并可預(yù)測(cè)未來飽和度的變化,因此有很大的實(shí)用價(jià)值。這一方法主要用于兩方面:①利用動(dòng)態(tài)擬合的方法確定實(shí)際油藏中的含油飽和度分布,直接指導(dǎo)生產(chǎn),這已在國內(nèi)外油田開發(fā)中普遍使用;②進(jìn)行不同地質(zhì)條件、不同驅(qū)動(dòng)方式油層內(nèi)飽和度分布的機(jī)理研究,我國早在1980年就應(yīng)用這種技術(shù),揭示了微旋回性對(duì)水驅(qū)油層飽和度分布的定量影響。

(4)動(dòng)態(tài)分析方法

動(dòng)態(tài)分析是利用油田生產(chǎn)的各種數(shù)據(jù)和測(cè)試資料來研究剩余油分布,是一種直接而方便的方法。根據(jù)研究結(jié)果采取的調(diào)整措施,特別是單井調(diào)整措施,往往迅速見效,因而在我國應(yīng)用十分普遍。早在1965年,由玉門石油管理局采油科學(xué)研究所和中國科學(xué)院蘭州地質(zhì)研究所合作研制了一套小層動(dòng)態(tài)分析方法,對(duì)我國第一個(gè)注水油藏—老君廟油田L(fēng)層的剩余油分布進(jìn)行了研究,取得很大成功。國外研究者對(duì)動(dòng)態(tài)分析方法也十分重視,例如前蘇聯(lián)就提出了稱之為水動(dòng)力學(xué)的方法,用于確定剩余油飽和度;文獻(xiàn)介紹了用不穩(wěn)定試井資料制作油層飽和度圖的方法。

(5)沉積相方法

油層的沉積相類型以至層理等微沉積相類型不同,在注水開發(fā)后都會(huì)形成特定的剩余油分布特點(diǎn)。河道沉積是我國陸相沉積油田中最普遍的一種沉積類型,又可分為河床相、過渡相、河漫相。油層注水后,注入水首先沿河床相主流線底部高滲透部位急劇突進(jìn),使剩余油分布在河床相上部中低滲透部位和河漫相中。因此河床相的生產(chǎn)井水淹后,封堵出水層或轉(zhuǎn)注,將有利于剩余油的開采,改善開發(fā)效果。我國許多油田都采用了這套方法并見到成效。

(6)檢查井、觀察井研究方法利用油基泥漿取心、密閉取心和大直徑取心方法,在水淹油層取心,研究剩余油的分布,這種常用的方法在我國已大量使用。利用取心資料的試驗(yàn)果,可以用于多方面的研究,例如提高采收率方法的油層飽和度評(píng)價(jià),為水淹層飽和度的測(cè)井解釋提供基礎(chǔ)資料,為研究注水后油層參數(shù)的變化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以及為剩余油的微觀研究提供實(shí)物等。這種巖心的剩余油研究雖屬于“小規(guī)?！狈懂?但由于它的價(jià)值巨大而倍受重視。通過觀察井研究油層含油飽和度的變化和底水油藏油水界面的變化,是一種直接而又準(zhǔn)確的方法,在油田開發(fā)特別是底水驅(qū)油藏的開發(fā)中起著重要的作用。例如我國底水驅(qū)的碳酸鹽巖油田—任丘油田共設(shè)油水界面觀察井8口,在研究水淹區(qū)采出程度、巖塊滲吸作用、水驅(qū)波及體積等方面提供了許多重要的數(shù)據(jù),使任丘油田的數(shù)模生產(chǎn)動(dòng)態(tài)擬合達(dá)到了很高的水平和準(zhǔn)確度。1

剩余油分布影響因素剩余油分布主要受靜態(tài)儲(chǔ)層(地質(zhì)的)和動(dòng)態(tài)注采狀況(開發(fā)的)雙重因素影響。儲(chǔ)層因素是根本的、內(nèi)在的因素,注采狀況是影響剩余油分布的外部因素。地質(zhì)因素主要由儲(chǔ)層的非均質(zhì)性決定,如儲(chǔ)層砂體的孔隙結(jié)構(gòu)、滲流系數(shù)、存儲(chǔ)系數(shù)、礦物成分、韻律類型、潤(rùn)濕性、沉積相,等等。注采狀況指層系的組合與劃分、井網(wǎng)布置、射孔方案、注采強(qiáng)度以及開發(fā)方式、開采時(shí)間等 剩余油分布影響因素。1

地質(zhì)因素（1）斷層控制剩余油的分布。

a、斷層邊角部位剩余油富集。蘇北盆地多為小斷塊油藏，斷層發(fā)育，且多為多油水系統(tǒng)，靠近斷層的構(gòu)造高部位控制井少，注水波及小，因此為剩余油分布的重要場(chǎng)所。

b、小斷層遮擋作用形成剩余油富集。對(duì)于復(fù)雜斷塊油田開發(fā)后期，低級(jí)序小斷層對(duì)剩余油的分布具有重要的控制作用。由于小斷層的遮擋，在其兩盤可能有剩余油富集。我們可通過三維地震精細(xì)解釋、精細(xì)地層對(duì)比、微構(gòu)造以及動(dòng)態(tài)矛盾來識(shí)別低級(jí)序小斷層。

（2）微構(gòu)造控制剩余油的分布。

微型構(gòu)造是在圈閉構(gòu)造背景上油層頂面（底面）細(xì)微的起伏變化，主要為正向構(gòu)造、負(fù)向構(gòu)造及斜面構(gòu)造。微型構(gòu)造影響剩余油分布的理論依據(jù)是油層傾角及油水重力分異對(duì)注水開發(fā)的影響，使水線推進(jìn)的速度趨于在平面上均勻分布，油水按重力分異，在構(gòu)造高部位就留存較多的剩余油。如果微型構(gòu)造的高部位沒有井控制，就會(huì)形成剩余油富集區(qū)。微型構(gòu)造的局部起伏形態(tài)及幅度大小直接影響剩余油的分布。

（3）儲(chǔ)層非均質(zhì)控制剩余油分布。

從宏觀的角度分析，剩余油的形成是儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)水驅(qū)油過程控制作用的綜合體現(xiàn)。研究表明，決定石油采收率的基本地質(zhì)因素是儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。非均質(zhì)性可以分為平面、層間和層內(nèi)非均質(zhì)性。

a、平面非均質(zhì)影響，儲(chǔ)層邊緣相帶物性差，水驅(qū)效果較差，剩余油富集。不同的沉積微相形成的沉積砂體具有不同的滲流物性，因此可以說沉積微相控制著注入水在油層中的運(yùn)動(dòng)，它是影響剩余油平面分布的主要因素，如主河道等高滲流區(qū)，受注水波及程度高，采出程度也高，次河道及河道間等相對(duì)低滲流區(qū)剩余油富集。

b、層內(nèi)非均質(zhì)性影響，正韻律油層頂部剩余油富集。地層沉積韻律控制著儲(chǔ)層垂向滲透率的變化。油層一般是由幾個(gè)沉積單元疊加而成的多段、多韻律沉積，受油水重力分異作用的影響，當(dāng)高滲部位位于砂體下部時(shí)，注入水沿少量高滲層突進(jìn)，水驅(qū)縱向波及系數(shù)小，在油層頂部存在大量的剩余油。巖心分析資料表明：在正韻律油層水驅(qū)過程中，底部高滲透部位水淹嚴(yán)重，向上水淹程度逐漸減輕，從而在多個(gè)沉積單元疊加的油層剖面上表現(xiàn)出多段水淹的特征。

c、層間非均質(zhì)性影響，開發(fā)層系內(nèi)相對(duì)低滲透層剩余油富集。層間非均質(zhì)性形成剩余油的機(jī)理與層內(nèi)非均質(zhì)性形成剩余油的機(jī)理相似。由于層間滲透率的差異，開發(fā)層系內(nèi)物性好的油層多采多注，注入水沿著高滲透層推進(jìn)，低滲透層水驅(qū)效果差，從而造成低滲透層儲(chǔ)量動(dòng)用差，剩余油富集。

（4）厚油層夾層對(duì)剩余油分布的影響。

厚油層中由于夾層的阻隔作用，形成夾層頂部遮擋型和上下隔層夾持型剩余油類型。在層內(nèi)發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的巖性或物性夾層的情況下，在緊靠夾層的下部或夾層之間物性相對(duì)較差的區(qū)域形成一定剩余油分布，由于隔夾層的存在造成油井多段水淹核。

開發(fā)因素1）斷層控制剩余油的分布。

a、斷層邊角部位剩余油富集。蘇北盆地多為小斷塊油藏，斷層發(fā)育，且多為多油水系統(tǒng)，靠近斷層的構(gòu)造高部位控制井少，注水波及小，因此為剩余油分布的重要場(chǎng)所。

b、小斷層遮擋作用形成剩余油富集。對(duì)于復(fù)雜斷塊油田開發(fā)后期，低級(jí)序小斷層對(duì)剩余油的分布具有重要的控制作用。由于小斷層的遮擋，在其兩盤可能有剩余油富集。我們可通過三維地震精細(xì)解釋、精細(xì)地層對(duì)比、微構(gòu)造以及動(dòng)態(tài)矛盾來識(shí)別低級(jí)序小斷層

（2）微構(gòu)造控制剩余油的分布。

微型構(gòu)造是在圈閉構(gòu)造背景上油層頂面（底面）細(xì)微的起伏變化，主要為正向構(gòu)造、負(fù)向構(gòu)造及斜面構(gòu)造。微型構(gòu)造影響剩余油分布的理論依據(jù)是油層傾角影響剩余油分布的開發(fā)因素主要包括注采井網(wǎng)、生產(chǎn)壓差等。

（1）注采井網(wǎng)不完善。井網(wǎng)因素主要表現(xiàn)為井網(wǎng)及注采系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)量的控制程度以及對(duì)油層非均質(zhì)性的適應(yīng)程度，最重要的是注采系統(tǒng)的完善程度及其與地質(zhì)因素的配置關(guān)系。對(duì)于砂體分布不穩(wěn)定的油層，由于砂體發(fā)育不穩(wěn)定，或規(guī)模小現(xiàn)有井網(wǎng)對(duì)油層控制程度低，造成注采不完善，或是有注無采，或是有采無注，從而形成剩余油。另外，寬度小于目前的注采井距的砂體形成的“漏網(wǎng)”部分非主力層、井網(wǎng)控制差、儲(chǔ)量未很好動(dòng)用以及被井鉆遇而未采或無井控制的油層，都成為油田開發(fā)后期剩余油富集的重要部位。

（2）生產(chǎn)壓差不合理。生產(chǎn)壓差過小滿足不了補(bǔ)充地層能量及產(chǎn)能的需求，生產(chǎn)壓差過大導(dǎo)致注入水平面上沿主流線突進(jìn)，縱向上單層突進(jìn)，結(jié)果油井暴性水淹，水驅(qū)動(dòng)用程度不高、驅(qū)油效率低，剩余油富集。1

剩余油分布規(guī)律及分布模式（1）分布規(guī)律

一般來說剩余油主要存在于3個(gè)部位:構(gòu)造高部位、砂巖邊部和斷層附近。但剩余油的形成和分布受各種因素的影響,因此,其分布模式存在多樣化,不同的油田區(qū)塊、不同的地質(zhì)環(huán)境和開發(fā)方式,其剩余油的分布模式不同。剩余油的縱向分布與砂體的韻律、開采方式、井網(wǎng)布置和層系劃分有關(guān)。如果是正韻律注水開采,剩余油一般分布在油層的中上部,且易出現(xiàn)水淹,如果是利用底水能量開采,同樣剩余油也會(huì)分布在上部,這種方式易出現(xiàn)底水錐進(jìn)。剩余油橫向分布特征主要受沉積巖相、構(gòu)造部位、開采時(shí)間和開采方式的影響。構(gòu)造高部位易形成剩余油富集區(qū)的主要因素是重力作用。

（2）分布模式

研究剩余油的分布模式可以更好地確定剩余油的富集部位,有的放矢地采取挖潛措施。不同的研究單位和個(gè)人劃分的模式不盡相同,總結(jié)歸納如下。前蘇聯(lián)從宏觀和微觀綜合劃分為滯留帶中的剩余油、毛管力束縛的殘余油、巖石表面的殘余油、低滲層和繞流帶的剩余油、未鉆透鏡體剩余油和斷層遮擋形成的剩余油。勝利油田根據(jù)河流相分為6種模式:水洗區(qū)剩余油、弱水洗區(qū)剩余油、未動(dòng)用的薄油層、開發(fā)造成的剩余油、微型圈閉內(nèi)的剩余油和斷塊外延棱形剩余油。韓大匡院士根據(jù)剩余油富集區(qū)的形成條件將其分為8種類型。俞啟泰教授根據(jù)剩余油存在的地區(qū)將其分為斷層附近、構(gòu)造高部位等6種,同時(shí)確定出了注水油藏未波及剩余油的3大富集區(qū):

①注水高粘正韻律油層頂部未波及剩余油;

②邊角影響未波及剩余油;

③層系內(nèi)由于各小層物性差異開采不均衡形成的未波及剩余油。由于剩余油的分布規(guī)律受地質(zhì)和開發(fā)等諸多因素的影響,不同的油田或區(qū)塊、不同的開發(fā)方式就會(huì)有不同的剩余油分布模式,各油田應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況劃分剩余油的分布模式,采取相應(yīng)的挖潛措施。1

剩余油主要研究技術(shù)(1)油藏精細(xì)描述技術(shù)

油藏描述就是對(duì)油藏進(jìn)行綜合研究和評(píng)價(jià)。它是以沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)的理論為知道，綜合運(yùn)用地質(zhì)、地震、測(cè)井和試油試采等信息, 最大限度地應(yīng)用計(jì)算機(jī)手段, 對(duì)油藏進(jìn)行定性、定量描述和評(píng)價(jià)的一項(xiàng)綜合研究方法和技術(shù)。其任務(wù)在于闡明油藏的構(gòu)造面貌、沉積相和微相的類型和展布, 儲(chǔ)集體的幾何形態(tài)和大小、儲(chǔ)層參數(shù)分布和非均質(zhì)性及其微觀待征、油藏流體性質(zhì)和分布, 乃至建立油藏地質(zhì)模型、計(jì)算石油儲(chǔ)量和進(jìn)行油藏綜合評(píng)價(jià)。

油藏描述技術(shù)的綜合性、定量化和廣泛使用計(jì)算機(jī)手段是該項(xiàng)技術(shù)最突出的特色, 它涉及多種學(xué)科的專業(yè)知識(shí)。從科研和生產(chǎn)實(shí)踐來看, 油藏描述是以多學(xué)科的理論為指導(dǎo), 綜合應(yīng)用多種信息, 最大限度地應(yīng)用計(jì)算機(jī)手段, 對(duì)油氣藏進(jìn)行綜合研究和描述。它是綜合應(yīng)用地質(zhì)、地震、測(cè)井和油藏工程等資料, 研究全油田的構(gòu)造面貌、儲(chǔ)集層的幾何形態(tài)和巖性巖相、儲(chǔ)層微觀特征、流體性質(zhì)和分布規(guī)律, 定量描述儲(chǔ)層參數(shù)的空間分布規(guī)律、儲(chǔ)層非均質(zhì)性, 計(jì)算油氣地質(zhì)儲(chǔ)量, 建立油藏地質(zhì)模型, 進(jìn)行油藏評(píng)價(jià), 研究油田開發(fā)過程中油藏基本參數(shù)的變化, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全油田油氣藏進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的詳細(xì)描述。

從長(zhǎng)期的科研實(shí)踐來看, 特別是對(duì)那些復(fù)雜的油氣藏, 要正確揭示地下油藏的規(guī)律, 必須利用多種手段和多種信息, 以多學(xué)科的理論為指導(dǎo), 才能做好油藏的綜合研究和描述, 達(dá)到預(yù)期的目的。故油藏描述的方法和技術(shù)涉及的內(nèi)容很廣, 概括起來說, 可分為油藏描述的地質(zhì)技術(shù)、油藏描述的地震技術(shù)、油藏描述的測(cè)井技術(shù)和油藏描述的計(jì)算機(jī)技術(shù)等4 個(gè)方面。上述4 個(gè)方面的技術(shù)目的是相同的，即對(duì)油藏進(jìn)行整體或局部、宏觀或微觀、靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的研究, 去揭示復(fù)雜油藏的地質(zhì)問題。由于各個(gè)技術(shù)屬于不同的學(xué)科, 所應(yīng)用的原理、方法、手段和信息各不相同, 所以, 它們揭示油藏問題的側(cè)面也是不同的。

油藏描述技術(shù)發(fā)展至今已日趨完善, 實(shí)現(xiàn)了從宏觀到微觀、從定性到定量、從二維到三維、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的油藏描述, 標(biāo)志著油藏研究進(jìn)入了一個(gè)新階段——精細(xì)油藏描述。精細(xì)油藏描述技術(shù)現(xiàn)已得到我國東西部油田的廣泛應(yīng)用。其中, 儲(chǔ)層描述技術(shù)、儲(chǔ)層巖石物理相技術(shù)、河流相砂巖儲(chǔ)層建模及測(cè)井約束反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)、微構(gòu)造研究技術(shù)、沉積微相定量描述技術(shù)、水淹層測(cè)井精細(xì)解釋技術(shù)、剩余油描述及潛力評(píng)價(jià)技術(shù)等已迅速得到發(fā)展, 并在高含水、特高含水期整裝、斷塊和低滲透等油藏進(jìn)行調(diào)整挖潛中發(fā)揮越來越重要的作用。2

(2)油藏精細(xì)數(shù)值模擬技術(shù)

油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)從20 世紀(jì)50 年代開始研究至今, 已發(fā)展成為一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)。在油田開發(fā)方案的編制和確定、油田開采中生產(chǎn)措施的調(diào)整和優(yōu)化以及提高油藏采收率方面, 已逐漸成為一種不可欠缺的主要研究手段。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)經(jīng)過幾十年的研究, 有了很大的改進(jìn), 越來越接近油田開發(fā)和生產(chǎn)的實(shí)際情況, 油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)隨著在油田開發(fā)和生產(chǎn)中的不斷應(yīng)用, 并根據(jù)油藏工程研究和油藏工程師的需求, 不斷向高層次和多學(xué)科結(jié)合發(fā)展。

近年來, 油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)在各個(gè)方面得到了不斷完善, 數(shù)值模型的自動(dòng)化建模技術(shù)、精細(xì)建模與模擬計(jì)算中時(shí)間步精確控制技術(shù)、模擬參數(shù)場(chǎng)的交互更新技術(shù)以及工藝措施擬合的數(shù)字化技術(shù)也逐漸應(yīng)用于油藏?cái)?shù)值模擬研究。3

(3)動(dòng)、靜態(tài)描述相結(jié)合技術(shù)

國內(nèi)過去開展的油藏描述側(cè)重于靜態(tài)描述。它主要利用原狀地層參數(shù), 建立概念模型和靜態(tài)模型。而開發(fā)后期的剩余油分布研究則必須開展動(dòng)、靜態(tài)相結(jié)合的精細(xì)油藏描述, 在研究工作中充分利用動(dòng)、靜態(tài)資料, 考慮儲(chǔ)層及流體參數(shù)在注水開發(fā)過程中的動(dòng)態(tài)變化。動(dòng)、靜態(tài)相結(jié)合的油藏描述要求地質(zhì)模型和數(shù)值模擬進(jìn)行一體化研究, 在油層描述和油井動(dòng)態(tài)分析基礎(chǔ)上, 研究宏觀剩余油分布。

(4)多學(xué)科結(jié)合技術(shù)

特高含水期油藏油水關(guān)系十分復(fù)雜, 剩余油分布研究難度很大, 僅憑單一學(xué)科預(yù)測(cè)剩余油分布存在很大局限性, 只有應(yīng)用多學(xué)科理論、方法和技術(shù)才有可能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)剩余油分布。多學(xué)科綜合研究要求最大限度地采用綜合信息, 地質(zhì)、地球物理和油藏工程等不同專業(yè)的專家共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫, 以統(tǒng)一的地質(zhì)模型為媒介, 以預(yù)測(cè)剩余油分布為目的, 緊密配合, 協(xié)同攻關(guān)。要求每一學(xué)科從其他學(xué)科不可替代的側(cè)面為預(yù)測(cè)剩余油分布提供依據(jù), 而且允許各學(xué)科從自身角度出發(fā)來評(píng)價(jià)本學(xué)科和其他學(xué)科對(duì)剩余油分布進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果是否一致。

(5)系統(tǒng)分析技術(shù)

在油田生產(chǎn)開發(fā)中, 可以將油田看作一個(gè)大系統(tǒng), 在此系統(tǒng)中, 油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)是系統(tǒng)內(nèi)各種因素作用的宏觀表現(xiàn); 構(gòu)造因素、沉積相、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)及開采中的水驅(qū)狀況則是控制系統(tǒng)變化規(guī)律的微觀因素。微觀因素發(fā)生變化, 必然會(huì)在井的宏觀動(dòng)態(tài)上反映出來, 反之井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)發(fā)生變化時(shí), 則反映系統(tǒng)內(nèi)的微觀因素發(fā)生了變化。要解決非均質(zhì)砂巖油藏進(jìn)入高含水階段的油田改造難題,必須按照“系統(tǒng)工程”的原則, 從油藏描述和沉積要素與剩余油分布關(guān)系著手, 建立包括油藏地質(zhì)分析—油藏工程研究—油藏?cái)?shù)值模擬—水驅(qū)歷史擬合—油藏精細(xì)綜合描述—剩余油的四維分布(時(shí)空分布關(guān)系) —適宜的調(diào)整措施—3 次采油等在內(nèi)的配套技術(shù), 才能正確認(rèn)識(shí)油藏的生產(chǎn)潛力, 提高油藏采收率。1