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1、剩余油分布研究方法和发展趋势前言 目前我国绝大部分老油田都已经处于高含水期。高含水期油田开发与调整的研究内容可以概括为一句话，即“认识剩余油，开采剩余油”，其难度比处于低、中含水期的油田要大得多。重要难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律，这是因为我国注水油田大多经历了几十年的开发与调整，地下油、气、水分布十分复杂，但这是一项必须解决的、有重大意义的问题。 20世纪70年代全世界油田的平均采收率仅为15%20%，进入90年代提高到30%35%，预计到21世纪的20年代初将提高到50%左右。我国目前的平均采收率在35%左右，地下还有大量剩余油没有开采出来，这是发展中国未来石油工业的巨大资源
2、潜力。提高采收率，其核心问题就是要搞清地下剩余油的分布情况。 国内外剩余油研究状况 一、研究进展 现在国内外对于剩余油的研究可分成3大项：宏观剩余油分布研究、微观剩余油分布研究和剩余油饱和度研究。前两者是对剩余油分布的定性描述，而饱和度的研究是针对剩余油的定量表征。 1、剩余油宏观分布研究 这一部分是在宏、大、小规模上研究剩余油的分布。 （1）驱油效率与波及系数的计算 一般在油藏、油田、油区甚至在全国的范围内进行研究，求出驱油效率与波及系数的平均值，以提供剩余油的宏观分布特征，为挖潜方向的决策提供依据。 （2）三维地震方法 在油田开发中主要有两方面的作用：在高含水期油田或老油区中寻找有利的原油
3、富集地区。利用三维地震等综合解释技术进行精细油藏描述，改善了开发效果的例子不胜枚举；监测油田开发过程。 （3）油藏数值模拟方法 利用油藏数值模拟研究油层饱和度，可以计算整个油层中饱和度在空间上随时间的变化，并可预测未来饱和度的变化，因此有很大的实用价值。这一方法主要用于两个方面：利用动态拟合的方法确定实际油藏中的含油饱和度分布，直接指导生产，这已在国内外油田开发中普遍使用；进行不同地质条件、不同驱动方式油层内饱和度分布的机理研究。 （4）动态分析方法 动态分析是利用油田生产的各种数据和测试资料来研究剩余油分布，是一种直接而方便的方法。根据研究结果采取的调整措施，特别是单井调整措施，往往迅速见效
4、，因而在我国应用十分普遍。 （5）沉积相方法 油层的沉积相类型以至层理等微沉积相类型不同，在注水开发后都会形成特定的剩余油分布特点。陆相沉积是中国油田地质的基本特征，中国是世界上陆相油田产油大国，95%的原油产量来自陆相油层。由于陆相油层渗透率的非均质性特别严重，在同一油层中注水将会出现弱水淹、中等水淹和强水淹。陆相沉积砂体规模小、变化大，因此，平面上储层物性的变化是控制剩余油分布的重要因素。我国油气储层种类丰富多彩、十分复杂多变，主要表现在层数多、厚度小、横向变化快、连通性差以及非均质性较严重。 （6）检查井、观察井研究方法 利用油基泥浆取心、密闭取心和大直径取心方法，在水淹油层取心，研究剩
5、余油的分布，这种常用的方法在我国已大量使用。利用取心资料的试验结果，可以用于多方面的研究。 2、剩余油微观分布研究 剩余油的微观分布研究是在“微规模”尺度上研究剩余油的分布。具体分以下几种： （1）微观物理模型研究 在几微米到几毫米的孔隙尺寸级别研究剩余油的分布，这几乎是驱替机理和剩余油研究中最小最基本的单位。目前这类研究有两个方面：利用理想的孔隙模型进行剩余油驱替机理及影响因素的研究。根据实际油藏的岩性及孔隙结构，建立微观仿真模型，进行驱替实验，直接指导具体油田的开发工作。 （2）剩余油的物理化学性质及组分研究 这方面研究可以为开采剩余油的对策提供重要的依据。前苏联相当重视这方面的研究，他们
6、认为，由于地层原油性质的不均匀性以及原油与注入水的作用等因素，水驱后剩余油与采出油相比，密度更大，粘度更高。 （3）孔隙结构及微观驱替机理研究 这是直接研究孔隙剩余油的有效方法。可用低熔点合金模拟驱油过程，然后切片研究驱替剂在孔隙中的分布；也可用岩心切片直接观察剩余油在孔隙中的分布规律。 3、剩余油饱和度的研究 剩余油饱和度的研究可以在各种规模上进行，其目的是为了定量地描述剩余油的饱和度，确定剩余油的开采动态和提高采收率的方法，从而进行经济分析与效果评价。 根据剩余油的形成与分布，又可以把剩余油的研究分为6个方面：开发地质学方法、油藏工程方法、测井方法、数值模拟方法、高分辨率层序地层学方法和微
7、观剩余油的形成与分布研究。 4、开发地质学方法 其核心内容是通过油藏地质精细描述，揭示微构造、沉积微相及油藏非均质性对剩余油形成与分布的控制作用。应用储层相控建模、岩石物理相、流动单元、神经网络等研究手段寻找剩余油分布的富集区。 （1）储层相控建模技术 通过检查井取心的四性关系分析，形成关键井储层参数的二维数据体，在沉积微相边界的控制下，应用随机建模的方法勾绘沉积成因的二维储层参数图，研究储层参数的二维空间展布，从而形成在沉积微相控制下的储层二维可视化。剩余油主要分布于井网控制区域外的砂体以及井网控制砂体物性变差的边缘地带。通过结合水淹层解释，水驱未波及区域亦是剩余油大量分布的区域。 （2）岩
8、石物理相方法 该方法是近年来发展起来的一种方法，岩石物理相表现为现存的孔隙网络特征，包括储层的宏观物性及储层孔隙结构模型。该方法根据平面渗透率与剩余油的关系，主要流动孔喉与剩余油的关系等，应用地质统计学方法，将研究区划分为多个级别的岩石物理相。研究不同岩石物理相对剩余油形成与分布的控制作用，从而确定剩余油分布的岩石物理相区域。 （3）储层流动单元划分方法 该方法主要根据反映流动单元特征的储层参数，运用地质统计学方法将储层划分为不同级别的流动单元，在不同级别的流动单元中油水渗流是有差异的。水淹特征各不相同，反映剩余油的分布是有差异的，从而对剩余油的平面分布做出判断和预测。 （4）人工神经网络法
9、人工神经网络方法以丰富可靠的检查井资料、测井资料为基础，利用神经网络识别技术，实现任意井点薄差油层水淹程度的自动判别(定性判别)。 （5）微构造的研究 在重力分异作用下，剩余油富集区不仅仅局限于高部位大型背斜内；低部位的正向微构造和小断层遮挡所形成的微型屋脊式构造也是剩余油集中部位。 5、油藏工程方法 常用的有示踪剂技术、含水率法、水驱特征曲线截距法、物质平衡方法、生产资料拟和法以及水动力学方法和不稳定试井法等。但这几种方法只能计算某个小层的剩余油饱和度平均值或剩余油分布的大致区域，而不能确切反映剩余油饱和度平面分布的差异。 6、测井方法 根据井眼条件的不同，可以分为裸眼井测井和套管井测井两大
10、类。裸眼井测井包括电阻率测井、核磁测井、电磁波传播测井、介电常数测井等方法，套管井测井主要包括脉冲中子俘获测井、碳氧比测井、重力测井等方法。 7、数值模拟方法 数值模拟技术是在不同储层、井网、注水方式等条件下，应用流体力学模拟油藏中流体的渗流特征定量研究剩余油分布的主要手段。 8、高分辨率层序地层学方法 该方法主要根据沉积基准的原理，详细划分对比储集层，建立高分辨率层序地层框架，此时等时地层格架与一定级次的流动单元相一致，控制了砂体储集层内一定规模的流体流动，同时由于沉积物的体积分配与相分异的结果，砂体储集层的非均质性特征与基准面之间存在对应关系，为注水对应分析及剩余油预测提供了依据。 9、微
11、观剩余油形成与分布的研究 研究微观剩余油主要在显微镜下观察岩石切片，在镜下观察水驱油时油滴在岩石孔道的分布情况，通过对微观剩余油的研究，将规律推广到确定宏观剩余油的分布上。 二、存在的问题 回顾剩余油分布的研究，人们已经从不同角度、基于不同的原理提出了各种剩余油分布的研究方法，但在实际应用中这些方法与人们的期望还相差一定距离。比如人们认为室内物理模拟与油田实际相差太大；检查井虽然真实，但却是一孔之见；地球物理方法虽然应用范围较大，但测得的饱和度只反映井筒周围剩余油分布状况；生产井测试受到了仪器应用条件的限制和精度的约束；一些油藏工程方法往往带有较浓的经验色彩；人工神经网络法虽然较准确，但是所需
12、的资料过多，而且使用具有区域性、局部性；油藏数值模拟从模型本身看是完美无缺的，但应用中苦于没有可靠的地质模型，如此等等。 由于生产制度、开采速度、地质条件等因素的影响造成了油的分布不均，这样就形成了剩余油。目前认识到的影响剩余油分布的主要地质因素有：储层横向的相变和非均质性；构造起伏和断层的切割；层内沉积物的非均质性；井间渗流特征形成的滞流区。另外，人为的因素如注采井网的部署也影响剩余油的分布。 对于构造起伏和断层切割的影响，可以通过精细的三维地震构造解释，找出微构造高点和断层遮挡的死油区，打调整井挖潜。对于井间渗流特征形成的滞留区，可以通过油藏数值模拟来寻找剩余油的富集区。而对储层横向的相变
13、和层内的非均质性，目前较为有效的手段就是对沉积微相的研究。 剩余油富集区的位置一般在： (1)油层中断层附近； (2)岩性变化剧烈的地区； (3)现有井网未控制住的边角地区； (4)注采井网不完善地区； (5)非主流线的滞流区； (6)构造较高部位或构造局部高点。 剩余油研究的发展趋势 1、提高采收率的核心是以最少的投入得到最佳的经济效果。 对于具有一定地质物理性质和开发条件的具体油田来说，在最有利的经济指标情况下选择最合适的方法使得可采储量和采油水平显著提高。在地下的剩余油中，找到微构造控制的剩余油是最好的选择。 2、综合多学科，探索新方法。 仅凭单一学科研究剩余油的形成与分布存在很大的局限
14、性。目前对剩余油的研究己经与多种学科的理论、方法和技术相结合，综合运用地质学、地球物理学、岩石物理学、油层物理学、流体渗流力学、油藏工程以及应用数学等专业学科的理论知识，充分利用计算机作为工具，探索新的研究方法，揭示剩余油的形成条件、分布规律和控制因素，是油田开发地质学家的首要任务之一。 3、“微观”、“宏观”两手抓。 对剩余油形成与分布的“微观”与“宏观”研究是同样重要的。微观剩余油同样是残留在地层中的剩余油的重要组成部分，具有巨大的挖潜潜力，也是提高驱油效率的首要任务之一。研究剩余油的形成与分布机理，必须从“微观”和“宏观”两方面入手，从本质上研究影响剩余油形成与分布的影响因素，从而提高驱油效率。
