淺談油藏評價

淺談油藏評價

2科學確定開發(fā)方案,為下道工序開展開發(fā)服務基于石油勘探得到的控制儲量，油藏評估過程是基于必要的技術和必要的標準將其轉(zhuǎn)換為有效的經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)區(qū)。也就是將資源(儲量)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)量的過程。從這個意義上講,油藏評價有三個關鍵點。一是進一步落實儲量,就是把石油控制儲量上升到探明儲量,達到現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下可動用的程度。二是開發(fā)要先期介入。這是老話題,只有一體化才能真正做到。先期介入主要做如下工作:認識油藏,評估產(chǎn)能,選擇主體技術,包括開發(fā)方式、井網(wǎng)、井距、井型、工藝流程、能量補充、技術政策、開發(fā)試驗等。而上述這些工作都要建立在基礎資料和數(shù)據(jù)之上。三是編制開發(fā)方案,是油藏評價的根本目的。油藏評價的過程就是開發(fā)方案編制的過程,油藏評價的結束意味著開發(fā)方案的結束,也標志著油田產(chǎn)能建設的開始。油藏評價的目的,實際上就是進一步落實上道工序提交的探明儲量,為下道工序編制開發(fā)方案做準備。這樣,才是真正意義上實現(xiàn)了勘探開發(fā)一體化,大大縮短了勘探開發(fā)的距離。2.1儲層綜合評價技術國外儲層評價方法主要研究勘探與開發(fā)結合、沉積與物性研究結合、宏觀與微觀結合、描述與機理研究結合的方法,大致有儲層類型、特征、成因、分布、演化、測試技術,預測與評價方法等七個方面的評價技術。國內(nèi)儲層評價方法主要從沉積相、巖石學、巖性學等角度綜合成巖作用、儲層的溫度壓力、儲層物性、含油氣性能、儲層傷害等進行的儲層綜合評價。國外對儲層早期評價采用方法最多的是測井方法,包括核磁測井、中子測井、放射測井等。2.2開發(fā)評價階段在不同的勘探開發(fā)階段,油藏評價方法和側重點不同。單井評價階段,主要以巖石學研究、沉積相分析、成巖作用、溫度和壓力分析、儲集空間和物性評價、含油性評價、綜合評價七個方面研究為主。以科學探索井和評價井為研究重點,適應于取心井段長、資料豐富的井。在單井評價階段儲集空間和物性評價研究主要針對巖心表面的孔隙特征(定性觀察)、巖心表面的裂縫特征、研究孔隙的成因類型、按孔隙大小對儲層分類,并研究儲層在宏觀上的非均質(zhì)性。在區(qū)域評價階段,在發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流后,區(qū)域儲層評價要為尋找高產(chǎn)富集區(qū)服務,以達到少打探井、多拿儲量,提高勘探效益的目的。在區(qū)域儲層評價階段,儲集性和含油氣性評價主要關注儲層成因類型與物性的關系。經(jīng)過單井和區(qū)域儲層評價階段,儲層評價進入開發(fā)評價階段,包括詳探評價、開發(fā)可行性、編制開發(fā)方案、開發(fā)管理、提高采收率方法等各階段,都需要對該儲層進行詳細的評價。這個階段的儲層評價要對儲層的各項特征進行全面、準確的描述才能對儲層做出正確的評價。碎屑巖儲層的描述應該包括從微觀到全油田的一整套含油層系,從孔隙規(guī)模的描述到樣品規(guī)模的描述,到單層規(guī)模的描述,到砂體規(guī)模的描述,最后到層系規(guī)模的描述。主要基礎資料是巖心及其實驗分析資料,測井及其解釋參數(shù),油井測試資料和開發(fā)地震資料。特別關鍵的是油藏早期評價階段,憑借早期少量探井、評價井和地震資料,要充分利用每口井的測井、錄井、測試技術,獲取更多的地質(zhì)資料,做到少井多信息。3儲層開發(fā)階段的儲層評價一項參數(shù)只能從一個方面表征儲層的特性,全面評價一個儲層,必須采用多參數(shù)體系,從多個方面進行綜合評價。因此在不同的開發(fā)階段,開發(fā)目的不同的儲層評價,首先體現(xiàn)在參數(shù)選取問題上,哪些參數(shù)作為評價指標可以達到評價目標,以及各個參數(shù)的權重對評價的影響。在單井評價階段,評價參數(shù)涉及巖性、巖相、成巖作用、物性、孔隙結構、含油性、電性、非均質(zhì)性、厚度、產(chǎn)能等許多內(nèi)容。參數(shù)的選取方法有專家系統(tǒng)、數(shù)學地質(zhì)方法兩種方法。在參數(shù)選取過程中,對定性參數(shù)可以作一些改善,提高使用效力,同時確定各定量參數(shù)之間的關系。主要的綜合評價方法按照以下步驟完成:首先確定有利參數(shù)與不利參數(shù);然后確定權重系數(shù);計算單項參數(shù)得分;計算綜合評價指標。區(qū)域評價階段的評價根據(jù)評價目標主要選取以下評價因素:湖盆沉積相帶及重要沉積界限;儲集體類型;儲集體規(guī)模;砂泥巖比率;生儲蓋組合;儲層物性;儲層埋藏深度;儲集體與圈閉的配置;油氣顯示等。其評價方法是針對多種因素,采用對同一因素不同級別給出一個相對分數(shù),然后綜合各個評價因素,得到各個儲集體分布區(qū)評價的總體分數(shù)。根據(jù)得分多少,將儲集體劃分為最有利、有利、較有利和不利區(qū)。開發(fā)階段的儲層評價是開發(fā)戰(zhàn)略和開發(fā)技術政策的重要依據(jù)。一般常用參數(shù)如下:①有效厚度,在一個油田(開發(fā)區(qū)塊)內(nèi)其它參數(shù)差別不大的情況下,每個層組有效厚度的大小直接反映儲量的豐度和儲量的多少。是一個非常重要的參數(shù)。②有效厚度(砂巖)鉆遇率。在同一井網(wǎng)下,每個砂組的有效厚度的鉆遇率反映了含油面積的大小。單層的鉆遇率還可以反映儲層砂體規(guī)模的相對大小,間接反映儲層砂體的連續(xù)性。③滲透率,是反映儲層巖石滲流能力的參數(shù),與儲層產(chǎn)能直接相關。④有效孔隙度,與有效厚度的組合(h×φ)能更確切的反映儲量豐度。⑤砂體面積或延伸長度,反映儲層的連續(xù)性。⑥泥質(zhì)含量和粘土礦物類型或其它膠結物含量,影響滲透率大小或影響儲層改造時必須予以考慮,特別是對低滲透儲層而言,更加重要。⑦孔隙結構參數(shù),不僅間接體現(xiàn)儲層滲流條件的優(yōu)劣,也經(jīng)常是直接影響主要開采工藝決策的因素。常用參數(shù)有平均喉道半徑或中值半徑以及相對分選系數(shù)。⑧層內(nèi)非均質(zhì)性,這是注水開發(fā)和提高采收率評價中的重要儲層性質(zhì),一般以層內(nèi)滲透率變異系數(shù)以及韻律性作為評價指標。開發(fā)階段的儲層評價方法首先要對選定的單項參數(shù)進行打分。對于選定的參數(shù),要計算各項單項參數(shù)的評價分數(shù),可采用最大值標準化法。即以本參數(shù)在評價單元中的最大值為1,使其它單元本項參數(shù)評價值在0～1之間。對于值越大越好的參數(shù)如:有效厚度、鉆遇率、滲透率、孔隙度等值越大,反映儲層參數(shù)越好,表明儲層的品質(zhì)越好,這樣的參數(shù)評分方法是直接以本參數(shù)除以該參數(shù)的最大值Ei=XiXmaxEi=XiXmax。對于參數(shù)越小,反映儲層越好的參數(shù),可以采用另一種打分方法,Ei=Xmax?XiXmaxEi=Xmax-XiXmax。Ei是第i單元的本項參數(shù)的評價打分值,Xi是第i單元的本項參數(shù)的實際值,是所有單元中本項參數(shù)的最大值。在給各項參數(shù)打分后,要確定各項參數(shù)的權重,根據(jù)評價目的不同,體現(xiàn)在儲層評價中鈣參數(shù)的重要程度。在儲層評價階段,各層組占有的儲量豐度是儲層評價的首要指標,這時以有效厚度作為第一權重;在開發(fā)設計階段,劃分層系和對不同層系采用不同井網(wǎng)成為主要矛盾時,滲透率及其同影響因素的參數(shù)可以給與第一權重;當所需井網(wǎng)密度處于經(jīng)濟邊際條件時,反映儲層連續(xù)性的參數(shù)就應該加大權系數(shù)。在注水開發(fā)的油田,這三項參數(shù)一般都是儲層綜合評價的重要指標。在打分及確定權重后,將各項參數(shù)的打分乘以權重,然后將各項乘積相加得到該區(qū)塊的總體評分,最后根據(jù)總體評分排序?qū)觿澐譃椴煌燃壍膬?。以上闡述的多參數(shù)綜合打分評價方法是較為簡單但是認為因素較大的方法,該方法的精確度主要取決于權重的選取,依靠專家的經(jīng)驗。因此在此基礎上逐漸發(fā)展出灰色理論、模糊理論、成分分析法、聚類法、及其他多參數(shù)評價方法等綜合評價方法。使用最為廣泛的是灰色理論方法,模糊理論方法較之于灰色綜合評判法融有最優(yōu)化的思想,評判效果佳。4低滲透儲層綜合評價技術在常規(guī)的儲層評價中,人們一般以孔隙度、滲透率作為儲層物性的表征。但關于可動流體的測試評價以及特低滲透巖心驅(qū)替實驗表明,對于特低滲透儲層而言只以孔隙度、滲透率來判斷儲層物性的好差存在很大的欠缺,而可動流體百分數(shù)是一個更優(yōu)于孔隙度、滲透率的表征特低滲透儲層物性的參數(shù)。在油田開發(fā)實踐中也證明滲透率相類似的特低滲透儲層開發(fā)效果相差很大。王飛龍等人利用錄井資料對鎮(zhèn)汪油田低孔、低滲油藏敏感的參數(shù)進行評價,并把描述性的錄井資料數(shù)字化,根據(jù)每一項資料所起作用的大小賦予不同的權重,得出每一項參數(shù)分量,各分量之和即為地質(zhì)綜合評價參數(shù),進而將地質(zhì)綜合評價參數(shù)和測試產(chǎn)油量進行擬合,則可形成現(xiàn)場利用常規(guī)地質(zhì)錄井參數(shù)快速評價低孔、低滲油藏的方法。在此基礎上引入測井相關參數(shù),通過對儲集層物性和含油豐度與錄、測井參數(shù)相關性的綜合研究,結合試油測試結果,建立錄、測井油氣水層綜合解釋評價圖板,形成了現(xiàn)場半定量化快速綜合評價方法。應用實踐表明,該方法準確可靠,解決了低孔、低滲油藏儲集層解釋評價難的問題,對于其他油田同類油氣水層評價也具有借鑒作用。楊正明等人分析了可動流體百分數(shù)與滲透率和驅(qū)油效率的關系,研究了特低滲透巖心在不同圍壓下可動流體百分數(shù)的變化規(guī)律,并對不同特低滲透開發(fā)區(qū)塊進行可動流體百分數(shù)測試。研究結果表明:可動流體百分數(shù)是評價儲層滲流能力及開發(fā)潛力的一個重要物性參數(shù),可用可動流體百分數(shù)預測特低滲透油藏開發(fā)效果。對于特低滲油藏,可動流體百分數(shù)是一個比孔隙度和滲透率更能表征儲層滲透率的參數(shù)。不同的圍壓,其可動流體百分數(shù)和束縛水飽和度是不同的。并對不同特低滲透開發(fā)區(qū)塊進行了可動流體百分數(shù)測試,測試結果表明,用可動流體百分數(shù)預測特低滲透儲層開發(fā)效果與油田現(xiàn)場實際開發(fā)效果一致,也驗證了可動流體百分數(shù)概念的可行性。上述研究只是對特定類型低滲透油氣層評價或?qū)δ承┨囟▍?shù)進行研究分析,在一定程度上解決了低孔、低滲油藏油氣層解釋評價難的問題。在低滲油藏綜合評價中有一定借鑒作用,但仍然還不能作為一套完整的低滲透油藏儲層評價標準。5儲層評價中的問題毫無疑問,目前的評價方法非常適合于中高滲透率的儲層,對于滲透率較高的儲層的儲量評價、開發(fā)方案編制、注水和三次采油方法的優(yōu)選做出了重要貢獻。但是隨著近年來低滲透油藏的大量發(fā)現(xiàn),低滲透油藏尤其是特低滲油藏的評價面臨著挑戰(zhàn),主要是評價參數(shù)的合理選擇以及權重的確定。在目前的低滲透油藏評價中,人們還只是簡單的沿用中高滲透油藏或采用單一參數(shù)及方法作為評價的手段,而沒有形成完整的系統(tǒng)的低滲透油藏評價方法。從生產(chǎn)實踐上看是存在一些問題的,我國含油氣盆地中約有40億t低滲透難動用儲量,若將這些難動用儲量的一半投入開發(fā),按照1%～2%的年采油速度,則可提供2000萬～4000萬t的石油產(chǎn)量;后者在我國主要是指東部老油區(qū)有可能被廢棄的石油資源量,若能對這些資源量加以有效利用,延緩其經(jīng)濟壽命,對于我國未來能源供給同樣有著積極的意義。從難動用儲量的形成機制看,除地質(zhì)資源、地理位置以及管理因素外,油價水平如何是影響其產(chǎn)生和發(fā)展的重要因素,而對這些儲量如何分級分類,以前的中高滲透油藏的評價方法顯然不適應。主要表現(xiàn)在選取的評價參數(shù)不能完全反映低滲透油藏的本質(zhì),不能正確把握控制低滲透油藏開發(fā)難易程度的決定性因素。在大多數(shù)油田評價中,主要依靠滲透率的大小進行分類,孔隙結構參數(shù)采用常規(guī)壓汞試驗獲取。常規(guī)壓汞試驗所獲得的僅僅是喉道的大小以及喉道所控制的孔隙體積的大小,不能確定喉道的數(shù)量以及對滲透率作主要貢獻的喉道參數(shù),也不能區(qū)分孔道的大小,平均喉道的計算是根據(jù)喉道大小和對應飽和度變化計算出來的,是在飽和度基礎上的一個平均概念,對低滲透油藏而言,這樣處理不能代表油藏的真實喉道平均半徑。中值壓力及中值半徑是近年來使用頻繁的參數(shù),對許多低滲透油藏而言,中值壓力較大,所對應的中值半徑較小,通常中值半徑相差不大,因此中值半徑對低滲透油藏的滲透率變化不是很敏感。另外低滲透有一個最為明顯的特征就是滲流過程是非線性滲流,滲流規(guī)律偏離達西定律,在儲層評價中需要予以考慮。滲透率較低的油藏,由于流體和固體之間的相互作用,不是所有的流體都參與流動,有一部分屬于自由流體,一部分屬于不可動束縛流體,自由流體的多少嚴重影響儲層的品味。對于高滲透儲層來說,由于束縛流體含量相對很小,對流體滲流能力的影響較小,但對于特低滲透儲層而言,由于孔隙微細,小孔隙所占比例很大,流體滲流通道本就狹窄,再加上孔隙越微細,孔隙壁面比表面積越大,展布在孔隙壁面表面上的束縛流體含量很大,此時束縛流體者說可動流體對儲層流體滲流性能的影響不容忽視。因此有必要形成一套完整的系統(tǒng)的低滲透油藏儲層評價方法。6低滲透油氣藏儲層精細評價的必要性國內(nèi)外目前在低滲透油層尤其是特低滲油層評價方面存在一些問題,有必要提出了采用新的參數(shù)來標準特低滲透儲層,主要存在以下幾方面:6.1低滲透油田的分類方法和分類界限方面比較混亂,缺乏充分的證據(jù)和足夠的理由。6.2目前適合于中高滲透率的儲層的評價方法,對于低滲透油藏儲層評價還不能完全適用,其評價參數(shù)的選擇以及權重的確定有待改進。6.3現(xiàn)有的研究只是對特定類型低滲透油氣層評價或?qū)δ承┨囟▍?shù)進行研究分析,還不能作為一套完整的低滲透油藏儲層評價標準。隨著油氣田勘探開發(fā)的深入,地質(zhì)專家對探區(qū)地質(zhì)認識水平的不斷提高和難采儲量的動用,低孔低滲油氣藏有效開發(fā)逐漸成為石油地質(zhì)工作者攻關的重要課題之一。因此,有必要利用現(xiàn)有資料建立低孔、低滲油層快速評價方法。這不僅可為完井方案測試選層等提供技術支持,對老油田的挖潛也具有重要意義。1低滲透油田的分類低滲透油田是一個相對的概念,世界各國的劃分標準和界限因不同國家、不同時期的資源狀況和技術經(jīng)濟條件不同而各異。目前通常把低滲透油田的上限定為50×10-3μm2,這一觀點也為前蘇聯(lián)M.JI.蘇爾古伊耶夫所認可,并進一步將低滲透油藏分為三種類型:低滲透油田(儲層滲透率為50×10-3～10×10-3μm2),特低滲透油田(儲層滲透率為10×10-3～1×10-3μm2),超低滲透油田(儲