密闭取心井油水饱和度校正方法

作者:谭锋奇;杨长春;李洪奇;杨新平;王仕莉 刊名:地球科学(中国地质大学学报) 上传者:江万里

【摘要】密闭取心井的油水饱和度分析资料是评价储层含油性的重要数据,而室内岩心分析测量的油水饱和度常常偏离原始地层条件下的真实情况,需要校正后才能使用.以克拉玛依油田一中区克下组油藏为例,首先基于油水饱和度的理论模型,依据油水剩余率的概念分析了原始地层条件下油水饱和度与实验室测量的油水饱和度之间的联系,进而确定了岩心分析的油水饱和度与油水剩余率的线性关系,基于该线性关系的斜率和截距,利用数理统计和数学处理的方法建立了油水饱和度损失总量中油、水各自的损失百分比,最终依据损失百分比可以有效地对饱和度资料进行校正.此方法在克下组油藏的实际应用中取得了很好的效果,校正后的饱和度资料使岩心含油性与储层电性之间的相关性得到了很大的提高,校正数据可以更好地反映原始地层的含油情况,为饱和度公式的确定以及剩余油的评价提供准确的基础数据.

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随着油田勘探开发的不断深入以及老油田综合含水的不断上升,水淹层的准确评价已经成为当前各个油田控水稳油的关键问题,而储层油水饱和度资料是判断油层水淹情况、分析剩余油分布规律以及合理制定调整开发方案的重要依据(田中元等,2002;邢艳娟等,2008;谭锋奇等,2010;Tanetal.,2010;李顺明等,2011).为了取得真实的油水饱和度资料,通常采用密闭取心的方法,使之尽量保持地层原始状态,然后在实验室测出油水饱和度数据.但是,由于在钻井、取心、取样、样品保管以及分析化验过程中,泥浆滤液侵入、脱气以及轻质组分挥发等因素的影响,最终测量的油水饱和度资料与地层真实的饱和度有明显的偏差(约5%35%)(陆大卫和王春利,2003;韩怀,2010).为了消除实测油、水饱和度受降压脱气油水溢出的影响,需要对岩心分析测量的油水饱和度进行校正,使其恢复到地层的真实情况.目前常用的校正方法主要有物理模拟实验和数理统计两种方法(王艺景等,2000;刘丽,2009;张亮,2009).前者实验操作复杂,对测量岩石的质量要求比较高,并且一般只考虑单因素的影响;后者是对脱气、挥发等饱和度损失量的总校正,方法具备快速、准确和易操作的特点.本次研究基于密闭取心井岩心饱和度分析数据的损失机理,从数理统计的角度探讨实测油水饱和度与真实值的偏差,形成一套针对克拉玛依油田砾岩油藏的饱和度校正方法.1区域概况克拉玛依油田一中区位于克拉玛依市以东约12km处,西部与一西区为界,东部与一东区相邻.其主力含油层系克下组是在古生界下石炭统的古风化壳上接受的一套正旋回山麓洪积扇沉积,沉积厚度2585m,平均厚度55m,油层有效孔隙度16.1%,有效渗透率4910-3m2,属于典型的类砾岩油藏.一中区克下组油藏自1960年注水开发以来,经过50a的开采,目前已进入高含水开发阶段.因此,建立适合油藏特征的饱和度资料校正方法非常有必要.2饱和度校正方法2.1数理统计方法的校正原理当地层不存在游离气时,岩石孔隙内油水饱和度之和应等于100%,但实际测定的油水饱和度之和通常小于100%,大约存在5%35%的偏差.分析表明(杨胜来等,2004),其影响因素包括以下5个常;(2)压力和温度的变化引起油水饱和度变化;(3)孔隙压实引起的油水饱和度变化;(4)岩心储存制备过程中油水饱和度的变化;(5)饱和度测试方法的系统误差.其中压力和温度的变化引起孔隙中轻质组分的挥发是导致岩心饱和度存在偏差的最主要原因.为了消除以上因素的影响,基于油水饱和度的理论模型,利用油水剩余率的概念进行饱和度的校正.当地层孔隙中不存在游离气而只有油水两相流体时,油水饱和度之间的关系满足下式:So+Sw=1,(1)式中:So是原始状态下地层的含油饱和度,小数;Sw是原始状态下地层的含水饱和度,小数.由公式(1)可知,在原始地层条件下地层孔隙中的含油饱和度和含水饱和度呈线性关系,其斜率为-1,截距为1.这一点可以用油气成藏理论来解释(于宝利等,2008;张雷等,2010;郭倩和蒲仁海等,2011;姜雪等,2011;柳波等,2011),最初圈闭中的储集空间中只有地层水的存在,含水饱和度为100%,当油气由烃源岩生成后经过运移进入储层,在外界压力的作用下油气开始驱替孔隙中的水,随着驱替作用的不断进行,孔隙中的含水饱和度不断减小,而含油饱和度则不断增大,但是两者的总体积不会发生变化,一直保持100%.因此,原始地层状态下,油水饱和度之和等于1.当储层中的岩心被钻开取出之后,由于温度和压力的变化,轻烃组分和孔隙中的水就会挥发,假设挥发以后油的剩余率

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