王超

(中石油大庆油田有限责任公司第五采油厂，黑龙江 大庆 163513)

在油田开发阶段，产量持续下降，为了稳定产量，提高采收率，剩余油的分布一直是石油工作者追寻的主要目标，也是油气田开发过程中的一项极为重要的任务。国内对此开展的研究比较多，目前确定剩余油分布的方法主要分定性和定量两种。定量方法主要是通过数模进行计算，该方法是首先建立油藏数值模型，其中产量劈分考虑了实际射孔井段厚度及井底流动压力差，对研究区块的地质储量、含水率及单井生产历史进行拟合。剩余油的分布精度取决于拟合公式，且拟合时间长。范子菲等[1]将4种储集类型划分为6类流动单元，建立流动单元三维地质模型和数值模拟类型，表征剩余油分布规律；刘国静[2]将已开发区块分成4类，分析各类区块的水驱特征和产量变化规律，给出各类区块产量预测的优选模型，并在该基础上将水驱特征曲线与产量预测模型进行联解，对典型区块开发指标进行预测。定性方法主要是依据地质及开发特征确定剩余油富集规律。李会兰[3]从水淹前后储层特征对比分析入手，总结剩余油分布类型、形成原因及相应的测井评价方法，并利用不同方法求取混合液地层水电阻率，计算水淹后储层含油饱和度及产水率，进行平面展布分布规律研究，充分挖掘层内剩余油。但该方法耗时长、工作量大、对技术人员技术要求高，因此研究成果精度不高。随着油田开发工作的不断深入，为了解决储采失衡的矛盾，对剩余油的计算要求必须精细到小层[4]。为此，笔者开展了剩余油精细计算方法研究，探讨在细分小层后，根据沉积相边界进行剩余油精细计算，从而定量确定剩余油分布，为进一步挖潜提供依据。

1 剩余油储量确定

国内外储量计算方法有很多种，但就地质储量而言，目前在油田上应用最广泛的仍然是容积法[5,6]。该方法的原理是利用静态资料计算油气在储层中所占的孔隙体积，其精确性取决于所提供静态资料的精确程度及数量。该方法适用于任何勘探开发阶段的油田，且无论油、气藏属于哪种圈闭类型、驱动方式以及储集类型等，因此得到广泛应用。应用容积法计算地质储量是先通过油气藏产油层有效厚度、孔隙度、含油饱和度以及储层在平面上的展布确定含油气面积，并明确油气藏的温压条件及地层条件下的孔隙流体性质，以此来计算油气的地质储量[7～9]。剩余油储量是已开发油气藏油层中尚未采出的油气，可以直接用容积法计算剩余油储量。单井单层剩余油储量的计算公式为：

式中：Ni为单井单层剩余油储量，t；A为单井控制含油面积，km2；h为小层有效厚度，m；φ为单井单层有效孔隙度，%；So为含油饱和度，%；ρo为地面脱气原油密度，t/m3；Boi为地面原油体积系数，1。

则小层剩余油储量为：

式中：N为小层剩余油储量，t；n为井点数量，口。

区块剩余油储量就等于各小层剩余油储量之和。

1.1 单井单层剩余油储量确定

h、φ及So，均可以通过解释数据库提取；ρo、Boi，同一油藏取值相同，通过测量容易确定；A与区块井点的疏密程度有关，在井点密集的地方A小，而在井点稀疏的地方A大。关于A的确定，于润涛等[10]提出利用三角网法确定，罗银富等[11]提出从稳态渗流方程出发，通过推导直接确定油井单井控制储量。根据油田开发实际，提出利用2条原则确定A：①油井走中点，水井走边；②将相边界连线所划分的区域连接起来。以图1中的单井Y为例，阴影部分就是Y井的单井控制含油面积AY。AY的形状是任意多边形，由不同沉积相(相Ⅰ、相Ⅱ、相Ⅲ)的面积AⅠ、AⅡ、AⅢ组成：

AY=AⅠ+AⅡ+AⅢ

(3)

那么单井Y的小层剩余油储量为：

NY=NⅠ+NⅡ+NⅢ

由于ρoⅠ/BoiⅠ、ρoⅡ/BoiⅡ、ρoⅢ/BoiⅢ在同一油藏，取值相同，因此式(4)可简化为：

图1 单井控制面积示意图

1.2 参数确定

计算NⅠ所用的φⅠ、SoⅠ、hⅠ采用Y井的参数。计算NⅡ所用的φⅡ、SoⅡ、hⅡ应采用AⅡ的中心点——虚拟井点Y1的参数(见图1)。Y1井参数取值应遵循3个原则：①取同相邻井；②考虑砂体联通；③井点最近原则。与Y1井相邻的井有X1井、X2井、X3井、X4井、X5井等，依据上述3条原则，Y1井取井点X2的参数。同理，计算NⅢ时，采用井点X5的参数。

AⅠ、AⅡ、AⅢ都是不规则形状，可以采用三角网格法[12,13]计算任意面积，即把区域的边界曲线离散成多边形，然后每条边与原点组成三角形，求得矢量面积相加。

2 应用实例分析

2.1 Y区块概况

图2 Y区块P3层沉积微相平面图

研究区Y区块位于大庆长垣南部，于1971年投入开发，到2007年加密调整前，综合含水率上升到81.05%。精细油藏描述研究表明，Y区块P3层的沉积环境为三角洲内前缘相，主要发育水下分流河道、分流河道、河道间主体薄层砂、河道间非主体薄层砂、滨浅湖，油层非均质性严重(见图2)，主要表现为垂向上不同油层差异较大，砂体发育、储层物性及隔层变化较大；平面上受沉积环境及构造影响，外前缘相渗透率方向性不明显，而河道砂方向性明显，直接影响水驱油方向及均匀性，致使剩余油分布较为复杂。应用基于沉积微相小层剩余油储量计算方法，确定了剩余油分布规律，指导了区块加密调整。

2.2 基于沉积单元的剩余油储量计算

采用基于沉积微相小层的剩余油储量计算方法设计的储量精细计算软件，对Y区块P3层的剩余油地质储量进行计算。共整理了178口油、水井的数据，经过软件的数据处理功能生成小层数据库，采用数据库中各井目前的So及φ，由任意多边形面积计算方法得到A，从而进行N的计算。

1)计算单元划分 Y区块P3层按储量精细计算要求，将砂体类型合并划分为表内砂体和表外砂体。其中，对表内砂体细分为河道砂体和非河道砂体；对表外砂体细分为Ⅰ类表外砂体和Ⅱ类表外砂体。河道砂体和非河道砂体又按h可进一步划分为5种类型：≥4.0m，2.0～4.0m，1.0～2.0m，1.0～0.4m，≤0.4m。对Ⅰ类表外砂体和Ⅱ类表外砂体可进一步划分为渐变和独立2种砂体类型。按照河道薄层、河道厚层、非河道薄层砂和非河道厚层砂，独立一类、独立二类、渐变一类、渐变二类等类型，将单井的砂体厚度进行劈分。其中薄层、厚层的划分标准：厚层h≥0.5m，薄层h≤0.4m。Y区块基本不会出现两位小数的分层数据。

2)建立井网 目前应用最广泛的建立井网方法分别是分割归并法[14]和井网生长法[15]。该次计算采用井网生长法，其基本思路是，先找出相对位置最近的两点连接成一条直线，然后按照Delauny井网判别法找出第3个连接点，依据该原则继续将全部区域内的点连接起来形成井网，再用沉积相带线和断层边界控制不同沉积相的含油面积，最后采用三角网格法[16,17]计算任意面积，即把区域的边界曲线离散成多变形，然后每条边与原点组成三角形，求得三角矢量面积相加。

3)数据处理 在进行地质储量精细计算之前，需要先将各项数据库资料进行整理，处理成储量精细计算软件可识别的标准格式，如，将井信息数据库和区块边界文件按照要求导出为*.dbf格式文件(图3)。

4)地质储量计算结果 根据容积法计算储量和确定任意形状面积原理，编制了任意面积储量计算软件，该软件在Windows XP、Windows 2003、Windows 2007环境下，采用C++开发，界面如图4所示。运行储量精细计算软件，导入数据和边界等信息，软件先计算出单井控制面积，然后采用容积法计算出单井地质储量，经过累加得到该区块的小层剩余油地质储量。

图3 井信息数据库 图4 储量计算软件界面

该次研究所需计算的P3层剩余油储量计算统计结果见表1、2。最终计算得到研究区内河道的N为172.336×104t，非河道的N为11.902×104t。

表1 纯油区河道砂体储量计算结果表

表2 纯油区非河道砂体储量计算结果表

2.3 储量分析

根据单井剩余油储量计算结果绘制剩余油分布图(图5)，从图5上可以看出，Y区块P3层剩余油主要呈条带状和点状分布，分布在断层、废弃河道附近，河道边部及内部物性突变带。具体可分为3种类型。

1)砂体构型控制型剩余油 P3层为近岸水下分流河道，研究区密闭取心井P3层的单元夹层倾角为0～3°，垂向夹层间隔23～48cm，受河道内部近水平夹层控制，剩余油分布于河道中上部。

2)河道边部型剩余油 在河道边部，因河道砂体侧向变为河道间泥岩而尖灭，当钻井距河道砂体尖灭线几十米、甚至数百米时，在河道砂体尖灭线与井之间，可形成丰富的剩余油。

3)差油层型剩余油 由于储层厚度小、物性差，P3层的表外砂岩厚度1.5m，一类砂岩厚度0.4m，有效厚度0.3m，孔隙度21.6%，渗透率194mD，且位于井的分流线上，动用差，形成差油层型剩余油。

断层附近注采关系不完善，且上升盘断层附近一般构造较高，注入水不易在重力作用下形成水淹[18]。根据研究成果，在剩余油富集区加密完钻新井11口(见图6)。

图5 Y区块P3层剩余油分布图 图6 Y区块P3层沉积微相及加密井位图

井号单井有效厚度/m日产液/m3日产油/t含水率/%J11.718.04.774.0J25.132.06.878.9J33.225.07.86.8J44.218.07.956.1J52.080.06.292.3J63.351.012.874.9J74.838.028.525.0J84.935.06.38.0J93.041.027.233.8J105.130.014.751.0J112.47.06.515.0平均值3.634.111.865.5

投产情况如表3所示，平均单井有效厚度3.6m，投产初期日产液34.1t，日产油11.8t，综合含水率65.5%。其中，含水率小于50%的井有5口，主要位于上升盘断层附近；含水率50%～90%的井有5口，主要位于分流河道附近和河道边部或变差带，由分流河道遮挡和物性突变控制。投产结果表明，基于沉积微相小层剩余油储量计算方法计算的剩余油分布状况与实际地质分析结果和生产实际相符合。

3 结论

1)基于沉积微相小层剩余油储量计算方法，精确确定单井控制面积，实现定量计算单井单层剩余油储量，使剩余油储量计算更加合理。

2)基于沉积微相小层剩余油储量计算方法，利用油田开发静态数据库资料，可以计算出单井不同类型砂体地质储量，实现了对沉积单元和不同沉积相分别进行剩余油储量精细计算的要求。

3)通过实例计算和储量分析，在剩余油富集区设计并完钻加密井11口，平均单井有效厚度3.6m，投产初期平均日产液34.1t、日产油11.8t、综合含水率65.5%。