單砂體數值模擬研究

摘要：隨著油田開發的深入，對剩余油的研究也要求更加精確，單砂體理論隨之提出，同時為油藏的精細描述提供了新的方向，本研究從單砂體概念著手，明確單砂體的識別和分類，最后建立數值模擬模型，通過對全區和單井的分析，結合剩余油飽和度的分布及對單砂體的解剖，明確剩余油的分布及剩余油類型，為后期油田開發提供依據。

關鍵詞：單砂體；數值模擬；歷史擬合；剩余油類型

隨著單砂體理論的提出和發展，開展以單砂體為研究對象的精細數值模擬達到對油藏的精細描述越來越重要，針對不同類型單砂體進行剩余油分布描述，提高單砂體描述精度，揭示單砂體剩余油形成與分布的控制因素對油田的開發和對油藏的認識具有重要意義。

1單砂體概念

單砂體是一個相對獨立的砂體單元，由沉積亞相內單一成因砂體在垂向上和平面上相互接觸連通所形成的復合體（圖1）。

2單砂體分類

單砂體的分類目前仍沒有一個統一的標準，本次研究采用沉積成因的方法進行分類，將單砂體分為五類。

多期河道疊加型：單砂體主要由水下分流主河道、水下分流淺河道和水下分流河道間薄層砂三種類型組成，其中以水下分流主河道為主。單砂體內部垂向上以多期河道疊加（沉積期次大于5期）為主，不同沉積時期河道位置不穩定，橫向頻繁擺動，在平面上疊加呈交叉網狀、片狀、局部呈枝狀。

分支河道型：單砂體主要由水下分流主河道、水下分流淺河道和水下分流河道間薄層砂三種類型砂體組成，其中以水下分流主河道和水下分流淺河道為主。單砂體垂向上沉積期次較少（由3～5期河道疊加），不同期次河道位置較穩定并在平面上發生河道分枝或交匯呈枝狀。

單一河道型：單砂體主要由過渡型河道砂巖和非主體席狀砂兩種類型組成。單砂體垂向上由2～4期河道疊加，不同期次河道位置穩定，在平面上疊加呈條帶狀。

席狀砂型：單砂體主要由主體席狀砂和非主體席狀砂兩種類型類型組成。單砂體垂向上由2～4期薄層片狀席狀砂疊加組成，不同期次分布位置變化較大，在平面上疊加呈條帶狀。

透鏡砂型：呈孤立透鏡狀分布。

3單砂體三維地質模型

以分層數據生成的層面作為約束準確的建立了各小層的層面模型；將斷層信息數字化，并把數字化以后的斷層數據導入建模軟件，初步建立斷層模型，調節斷層斷距和傾向，建立斷層模型，斷層模型和地層模型相結合得到研究區構造模型。以沉積微相為約束，應用確定性建模方法建立沉積微相模型。在沉積相相模型的基礎上，以測井解釋過的儲層物性參數為基礎，通過序貫高斯模擬方法實現孔隙度和含油飽和度等參數的三維地質模型，同時以孔隙度的模擬實現為約束，通過序貫高斯協同模擬方法建立滲透率和含油飽和度的三維地質模型，另外考慮后期油藏數值模擬的需要，可以用克里金方法做儲層三維地質模型。以提供的有效厚度數據為基礎，以沉積微相模型為第一約束條件，孔隙度為第二約束條件，通過序貫高斯模擬方法建立儲層凈毛比模型。在前期模型的基礎上建立起單砂體精細地質模型和單砂體概念模型（圖2），為下一步開展數值模型做好準備。

4單砂體數值模擬模型

4.1數據準備

數據是一切模型建立的基礎，數據的真實準確是影響模型精確與否的最關鍵的因素，本研究采用Eclipse軟件。Eclipse模擬過程需要的輸入數據包括：

（1）油藏地質描述：油藏深度、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、原始含油飽和度等；

（2）平衡區物性常數：包括原始油藏壓力、原始飽和壓力、油水界面以及界面對應處的毛管壓力；

（3）特殊巖芯分析數據：油水相對滲透率曲線、毛管壓力曲線以及巖石壓縮系數；

（4）油氣高壓物性PVT數據：包括溶解油氣比、油相體積系數、油相壓縮系數、油的粘度等隨壓力變化的曲線；

（5）地層水物性常數：包括水粘度、水體積系數以及水壓縮系數等；

（6）動態數據：包括井位、井別、完井數據、產注量和壓力等。

（7）完井數據：射孔數據。

（8）生產數據：井史數據、措施數據。

4.2歷史擬合

歷史擬合是數值模擬模型能否準確反映油藏的剩余油分布及下步措施安排非常重要的一個步驟。

首先是全區儲量的擬合，在前期工作的基礎上建立的三維地質模型準確的反應了地下油藏情況，儲量擬合誤差為3.7%，達到了誤差5%以內的要求。其次是對全區的含水、產油、產液、產水的擬合，根據該研究區的特點，選擇定油生產。分析研究區生產特征及油藏特點，查看歷史數據、措施數據、射孔層位、產液剖面、測井數據等對研究區進行深入了解，再結合初始數值模擬結果確定要修改的參數及調整范圍。經過對相滲曲線、端點標定、傳導率等參數的修改，全區含水、產油、產液、產水擬合誤差均5%以內的要求（圖3）。最后是對單井進行擬合，優先擬合產量高、有措施、影響大、重要的井，在這些井達到擬合標準之后再逐步擬合其他的井，此階段要詳細分析每口井的情況，每一口井的擬合要重復全區的擬合流程外還要修改單井控制等系數，因此該階段最為費時費力，該過程還要考慮井間影響及局部區域特點，綜合各項因素修改參數使單井擬合率達到了85%。

5剩余油研究

剩余油的形成與分布受多種因素控制和影響，歸納起來主要有地質因素和開發因素兩大類。地質因素主要包括油藏構造特征、沉積微相及夾層分布規律等。開發因素主要包括注采井網、開發方式、開采速度等。各種因素相互聯系、相互制約，共同控制著剩余油的形成和分布。不同類型的單砂體剩余油類型也不盡相同。

多期河道疊加型單砂體內剩余油典型結構樣式，可歸納為以下3種：①厚注厚采型；②下注厚采型；③河道高彎曲部位型。多期河道疊加型單砂體的剩余油分布主要受到內部結構的控制，河道的多期遷移交錯疊加使得內部結構十分復雜。另外井網的控制程度差，井網不完善對剩余油富集也有一定影響。

分支河道型單砂體，該類型單砂體典型結構樣式可以概括為以下兩種：結構體垂向疊加型和河道分支口部位型。

單一河道型單砂體結構樣式概括為以下三種：①結構體垂向疊加型；②河道分彎曲部位型；③厚注薄采型。

席狀砂型單砂體剩余油典型結構樣式概括為斷層遮擋型。

6結論

6.1單砂體的定義為一個相對獨立的砂體單元，由沉積亞相內單一成因砂體在垂向上和平面上相互接觸連通所形成的復合體。

6.2單砂體按沉積成因分為五類。

6.3歷史擬合率提高了1%。

6.4不同單砂體的剩余油類型不同，應采用不同開發方式。

參考文獻：

[1]張慶國，鮑志東，宋新民，等.扶余油田扶余油層儲集層單砂體劃分及成因分析[J].石油勘探與開發，2008，35（2）157-163.

[2]裘懌楠，賈愛林.儲層地質模型10年[J].石油學報，2000，21（4）101-104+125.

[3]周賢文，湯達幀，張春書.精細油藏數值模擬研究現狀及發展趨勢.特種油氣藏.2008年8月

作者簡介：

邢海雪，女，2012年畢業于東北石油大學資源勘查工程專業，現工作于大慶油田有限責任公司第七采油廠地質大隊攻關隊。