一种致密油藏五元系数分类评价方法
【专利摘要】本发明提供了一种致密油藏综合分类评价方法，通过对致密油藏储层特征和渗流特征的深入研究分析，优选出了储层评价参数体系，建立了各参数与油藏开发效果的定量关系，构建了致密油藏五元综合分类系数评价模型，确定了致密油藏储层分类标准，解决了致密油藏缺乏标准的评价分类体系的问题；同时，针对不同类型体系下的致密油藏储层特征、渗流特征、裂缝特征以及前期开发实践，确立了相应的油藏开发方式，为致密油高效开发起到了一定的指导作用。本发明具有简单、实用、可操作性强的特点，同时可应用于其它致密油藏分类评价研究。
【专利说明】
一种致密油藏五元系数分类评价方法
技术领域
[0001 ]本发明属于油田技术领域，具体涉及一种致密油藏五元系数分类评价方法。
【背景技术】
[0002] 随着石油工业的发展，常规油气所占比例越来越少，勘探开发领域逐渐向致密油 气跨越，致密油气已然成为了石油工业发展的必然趋势，也是油气勘探开发最现实的接替 领域。目前，国内外对致密油的概念尚无统一定义，致密油同低渗油藏的界定标准还存在争 议，没有统一划分界线。考虑到鄂尔多斯盆地延长组油藏石油勘探开发实际以及各油层组 油藏特征，将储层地面空气渗透率小于lmD的油气藏示为非常规油气，目前，对空气渗透率 为0.3~l.OmD的油藏已实现了规模有效开发，为聚焦攻关目标，将空气渗透率小于0.3mD， 且赋存于油页岩及与其互层共生的致密砂岩储层称之为致密油，致密油藏开发潜力巨大， 有待于持续深化研究。加强对鄂尔多斯盆地致密油领域的研究，能够为中国致密油发展提 供宝贵经验和有益的借鉴。
[0003] 同低渗透储层相比，致密油储层厚度变化大，储层物性差，孔喉半径更加细微、结 构更加复杂，储层非线性渗流特征明显，且真实启动压力梯度大，储层含油性差异较大，天 然裂缝发育，致密油储层特征更加复杂。同时由于受差异性沉积、成岩作用影响，不同区域 或者相同区域内的致密油储层特征之间存在较大差异性，造成了致密油藏综合评价难度较 高，储层分类标准难以确定。油藏综合分类评价是油藏工程研究、油田开发的重要基础，能 否对致密油储层进行准确的评价和类型划分，不仅影响到不同类型致密油藏的开发方式 的确立，也影响到了不同类型致密油藏开发井网的部署和后期有效驱替系统能否建立；因 此，对致密油藏进行准确的分类评价，对指导不同类型致密油藏开发具有重要的现实意义， 开展致密油藏综合分类评价方法研究至关重要。
[0004] 目前用于储层分类的数理方法较多，通常有聚类分析法、灰色系统理论法、层次分 析法、主成分分析法及模糊综合评价法等，上述评价方法全部是以确定某一评价因素在事 物总体特性所占的重要性程度为主旨，即寻找各影响因素在综合评价中的权重系数，最终 得到一个综合评价指标，对储层进行分类;该些方法不同程度的存在人为因素影响、参数等 级划分较严、计算过程较复杂等问题。而致密油储层特征参数分布范围较窄，参数等级划分 困难较大，用于致密油储层分类评价，容易导致评价分类结果存在一定的模糊性，不能有效 的确立不同类型储层的开发方式;而五元系数分类法人为因素影响较小，不用进行参数等 级划分，且评价模型简单、易操作，能够有效的对致密油藏进行评价分类，根据不同类型储 层特征进行开发方式的确立，从而提高致密油开发效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是解决现有评价方法不能准确划分出致密油储层类型，且现有的分 类评价方法不同程度的存在人为因素影响、参数等级划分较严、计算过程较复杂的问题。
[0006] 为此，本发明提供了一种致密油藏五元系数分类评价方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤一，选取表征致密油藏储层含油性和渗透性的参数，所述含油性参数是指致 密油藏储层的有效厚度h、有效孔隙度Φβ、可动油饱和度s。，渗透性参数是指致密油藏储层 的平均喉道半径^、真实启动压力梯度λ;
[0008] 步骤二，以有效厚度h作为横轴，以油藏试油产量作为纵轴，同时以油藏渗透率k作 为横轴，分别以有效孔隙度(^、可动油饱和度s。、平均喉道半径 rm、真实启动压力梯度λ作为 纵轴，绘制多参数相关性图版，并进行回归分析，得出相关回归方程，建立各参数与油藏开 发效果的定量关系；
[0009] 步骤三，评价各参数对油藏开发效果的影响；
[0010]步骤四，对各参数进行归一化处理，建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确 立致密油藏分类评价标准。
[0011] 步骤三中所述的评价各参数对油藏开发效果的影响是指根据步骤二绘制的多参 数相关性图版确定有效厚度h与油藏试油产量呈正相关关系，有效孔隙度Φβ、可动油饱和 度s。、平均喉道半径r m与油藏渗透率k呈正相关关系，真实启动压力梯度λ与油藏渗透率k呈 负相关关系。
[0012] 步骤四所述的评价模型的建立是通过如下公式，
[0013]
[0014]其中，Feci为分类系数，h为有效厚度；Φβ为有效孔隙度;rm为平均喉道半径，s。为 可动油饱和度;λ为真实启动压力梯度;hmax、Φ 、S _x、Amax分别为最大有效厚度、最 大有效孔隙度、最大平均喉道半径、最大可动油饱和度、最大真实启动压力梯度。
[0015] 步骤四所述的建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确立致密油藏分类评价 标准是指，根据五元分类系数评价模型的公式，计算出各个参数对应的分类系数，建立分类 系数与油藏渗透率k的相关关系，将五元分类系数在1.6~2.3、同时油藏渗透率在0.17~ 0.3mD分为致密油I类，五元分类系数在0~1.6、同时油藏渗透率在0.05~0.17mD分为致密 油Π 类，五元分类系数在-3~0、同时油藏渗透率在0.05mD以下的分为致密油ΙΠ 类。
[0016] 所述有效孔隙度Φ e是通过恒速压汞实验获得。
[0017] 所述可动油饱和度s。是通过结合核磁共振实验与离心实验获得。
[0018] 所述平均喉道半径rm是通过恒速压汞实验获得。
[0019] 所述真实启动压力梯度λ是启动压力梯度实验获得。
[0020] 本发明的有益效果:本发明提供的这种+权利要求1的内容，因此，该主题名称+优 点。
[0021] 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0022] 附图1是致密油藏五元系数分类评价方法的流程图。
[0023]附图2为有效厚度(h)与油藏试油产量关系图；
[0024] 附图3为有效孔隙度（(K)与油藏渗透率(k)定量关系图；
[0025] 附图4为平均喉道半径(rm)与油藏渗透率(k)定量关系图；
[0026]附图5为可动油饱和度(s。)与油藏渗透率(k)定量关系图；
[0027]附图6为真实启动压力梯度(λ)与油藏渗透率(k)定量关系图；
[0028]附图7为具体实施中形成的致密油藏分类标准图版。
【具体实施方式】 [0029] 实施例1:
[0030]为了解决现有评价方法不能准确划分出致密油储层类型，且现有的分类评价方法 不同程度的存在人为因素影响、参数等级划分较严、计算过程较复杂的问题，本实施例提供 了一种致密油藏五元系数分类评价方法，包括如下步骤：
[0031] 步骤一，选取表征致密油藏储层含油性和渗透性的参数，所述含油性参数是指致 密油藏储层的有效厚度h、有效孔隙度Φβ、可动油饱和度s。，渗透性参数是指致密油藏储层 的平均喉道半径^、真实启动压力梯度λ;
[0032] 步骤二，以有效厚度h作为横轴，以油藏试油产量作为纵轴，同时以油藏渗透率k作 为横轴，分别以有效孔隙度(^、可动油饱和度s。、平均喉道半径 rm、真实启动压力梯度λ作为 纵轴，绘制多参数相关性图版，并进行回归分析，得出相关回归方程，建立各参数与油藏开 发效果的定量关系；
[0033] 步骤三，评价各参数对油藏开发效果的影响；
[0034]步骤四，对各参数进行归一化处理，建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确 立致密油藏分类评价标准。
[0035]需要说明的是，根据致密油藏储层特征、渗流特征及前期开发试验，优选出能够表 征致密油储层含油性和渗透性的参数。有效厚度h是致密油藏宏观特征的综合反映，有效孔 隙度Φ e能够有效表征致密油藏储集空间，可动油饱和度s。标定了致密油藏开发潜力的大 小，该三类参数能够有效表征致密油储层含油性特征。平均喉道半径^是致密油储层渗流 能力的重要控制因素;真实启动压力梯度λ代表着致密油藏非线性渗流程度的强弱，代表致 密油藏开发的难易程度，影响油藏后期开发方式的确定;其作为表征渗透性的评价参数，从 而建立综合评价参数体系。该评价参数体系将致密油储层宏观特征、含油性特征、渗流特征 等关键因素相结合，能够有效的反映致密油藏开发阶段的总体特征。
[0036]本发明提供了的致密油藏综合分类评价方法，通过对致密油藏储层特征和渗流特 征的深入研究分析，优选出了储层评价参数体系，建立了各参数与油藏开发效果的定量关 系，构建了致密油藏五元综合分类系数评价模型，确定了致密油藏储层分类标准，解决了致 密油藏缺乏标准的评价分类体系的问题；同时，针对不同类型体系下的致密油藏储层特 征、渗流特征、裂缝特征以及前期开发实践，确立了相应的油藏开发方式，为致密油高效开 发起到了一定的指导作用。本发明具有简单、实用、可操作性强的特点，同时可应用于其它 致密油藏分类评价研究。
[0037] 实施例2:
[0038]在实施例1的基础上，步骤三中所述的评价各参数对油藏开发效果的影响是指根 据步骤二绘制的多参数相关性图版确定有效厚度h与油藏试油产量呈正相关关系，有效孔 隙度Φβ、可动油饱和度s。、平均喉道半径r m与油藏渗透率k呈正相关关系，上述有效厚度h、 有效孔隙度Φβ、可动油饱和度s。、平均喉道半径rm的数据越大，储层品质越好，真实启动压 力梯度λ与油藏渗透率k呈负相关关系，真实启动压力梯度λ数据越小，储层品质越好。
[0039] 实施例3:
[0040] 在实施例1的基础上，步骤四所述的评价模型的建立是通过如下公式，
[0041]
[0042] 其中，Feci为分类系数，h为有效厚度；为有效孔隙度;rm为平均喉道半径，s。为 可动油饱和度;λ为真实启动压力梯度;hmax、Φ 、S _x、Amax分别为最大有效厚度、最 大有效孔隙度、最大平均喉道半径、最大可动油饱和度、最大真实启动压力梯度。
[0043] 步骤四所述的建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确立致密油藏分类评价 标准是指，根据五元分类系数评价模型的公式，计算出各个参数对应的分类系数，建立分类 系数与油藏渗透率k的相关关系，将五元分类系数在1.6~2.3、同时油藏渗透率在0.17~ 0.3mD分为致密油I类，五元分类系数在0~1.6、同时油藏渗透率在0.05~0.17mD分为致密 油Π 类，五元分类系数在-3~0、同时油藏渗透率在0.05mD以下的分为致密油ΙΠ 类。
[0044] 依据致密油储层渗流特征、天然裂缝发育特征、启动压力梯度，主体上对于裂缝较 发育的储层，主要开展水平井准自然能量与后期本井注水或注气吞吐补充地层能量开发； 对于以基质渗流为主的储层，开展体积压裂与注水或注气补充能量开发;根据致密油储层 具体划分类型及特征，进行不同开发方式的组合，确定不同类型致密油藏所对应的开发方 式。
[0045] 实施例4:
[0046] 在实施例3的基础上，所述有效孔隙度φθ是通过恒速压汞实验获得。所述可动油 饱和度s。是通过结合核磁共振实验与离心实验获得。所述平均喉道半径^是通过恒速压汞 实验获得。所述真实启动压力梯度λ是启动压力梯度实验获得。上述的各个实验均是现在实 验室的成熟技术，不作为本申请的发明点，因此不作详细的说明。
[0047] 具体的，（1)选取能够表征致密油藏特征的评价参数并建立评价参数数据库：
[0048] 根据致密油藏储层特征、渗流特征及前期开发试验，优选出能够表征致密油储层 含油性和渗透性的参数。有效厚度(h)是致密油藏宏观特征的综合反映，有效孔隙度（Φ0 能够有效表征致密油藏储集空间，可动油饱和度(s。)标定了致密油藏开发潜力的大小，该 三类参数能够有效表征致密油储层含油性特征。平均喉道半径(r m)是致密油储层渗流能力 的重要控制因素;真实启动压力梯度(λ)代表着致密油藏非线性渗流程度的强弱，代表致密 油藏开发的难易程度，影响油藏后期开发方式的确定;其作为表征渗透性的评价参数，从 而建立综合评价参数体系。该评价参数体系将致密油储层宏观特征、含油性特征、渗流特征 等关键因素相结合，能够有效的反映致密油藏开发阶段的总体特征。
[0049] (2)建立评价参数与油藏开发效果的定量关系，绘制评价参数与致密油藏开发效 果关性图版：
[0050] 建立各评价参数与储层开发效果的定量关系，评价各参数对油藏开发效果的影 响。各评价参数与油藏开发效果相关性较强，其中有效厚度(h)与致密油试油产能呈正相关 关系，有效孔隙度（Φβ)、平均喉道半径(r m)、可动油饱和度(s。)与致密油开发效果(k)呈现 正相关关系，该四类参数越大，储层品质越好;真实真实启动压力梯度(λ)与致密油开发效 果(k)呈现负相关关系，该参数越小，储层品质越好;各参数同开发效果的正负相关性决定 了评价模型的建立；
[0051] 以有效厚度(h)评价参数作为横轴，以致密油试油产量作为纵轴，
[0052] 以有效孔隙度（Φ0、平均喉道半径(rm)、可动油饱和度（s。）、真实启动压力梯度 (λ)等4个不同类别的评价参数作为纵轴，以致密油藏储层渗透率为横轴，绘制多参数相关 性图版，并进行回归分析，得出相关回归方程，建立各参数与油藏开发效果的定量关系。 [0053] (3)构建致密油藏储层综合评价模型，确立致密油藏分类标准：
[0054]在各关键参数对油藏开发效果影响程度及定量化描述基础上，将储层特征和渗流 特征相结合的储层分类思路，对各评价参数进行归一化处理，建立五元分类系数评价模型。 根据评价模型，可计算出各综合评价系数(Feci)，建立其与渗透率的相关关系，根据相关关 系，将致密油藏进行分类，建立了致密油藏分类标准，参见图6和表1。
[0055]评价模型公式如下：
[0057] a屮，沖(31刀力、失乐m，h刀仴双序反，m; Φ e刀仴双札限反，％ 喉道半径，Pm;s。为可动油饱和度，％;λ为真实真实启动压力梯度，MPa/m;hmax、Φ emax > Tnunax > S omax >别为最大有效厚度、最大有效孔隙度、最大平均喉道半径、最大可动油饱和度、最大真实启 动压力梯度。[0058] 表1[0059]
[0056]
[0060] (4)提出致密油藏不同类型储层相应的开发方式：
[0061] 依据致密油储层渗流特征、天然裂缝发育特征、真实启动压力梯度，主体上对于裂 缝较发育的储层，主要开展水平井准自然能量与后期本井注水或注气吞吐补充地层能量开 发;对于以基质渗流为主的储层，开展体积压裂与注水或注气补充能量开发;根据致密油储 层具体划分类型及特征，进行不同开发方式的组合，确定不同类型致密油藏所对应的开发 方式。
[0062] 利用本发明所取得的一种致密油藏分类评价方法及相应储层开发方式的提出在 鄂尔多斯盆地长7致密油藏取得了较好的开发应用效果。
[0063]鄂尔多斯盆地长7油藏主要发育深水-半深水重力流和三角洲前缘亚相沉积，多期 河道覆合叠加，砂体连片性较好，但单层砂体变化较大，非均质性较强;重力流和三角洲前 缘亚相沉积环境及后期较强的成岩作用，导致了长7油藏物性较差，孔隙结构特征复杂，渗 流能力很差，含油性差异较大。长7油藏储层平均孔隙度7.4%，平均渗透率O.lmD，为典型的 致密油藏。
[0064] 利用本方法，按照图6和表1对鄂尔多斯盆地长7致密油储层进行了综合分类，针对 裂缝多方向发育的I类储层开展水平井准自然能量与后期本井注水吞吐补充地层能量开 发，以基质渗流为主的I类储层开展体积压裂与注水补充能量开发;裂缝多方向发育的Π 类 储层开展水平井准自然能量与后期本井注气吞吐补充地层能量开发，以基质渗流为主的Π 类储层开展注气补充能量开发方式；ΙΠ 储层开展加密井网水平井衰竭式开发。安83井区为 发育多方向裂缝的I类储层，长7储层基质渗透率为0.17mD，主要采用准自然能量开发方式， 目前安83井区已投产水平井118口，初期单井日产油10.7吨，目前单井日产油4.9吨，且稳产 时间较长，避免了水平井初期容易裂缝性水淹的难题，后期采用本井注水吞吐补充能量，其 安平19、安平42实验井组日增4.2t产能，安平21、安平20井组日增油4.4吨，大幅度提高了单 井产能;庄230井区为以基质渗透率为主的I类储层，长7储层基质渗透率为0.20mD，采用注 水补充能量开发，目前投产水平井49 口，初期单井日产油8.2吨，目前单井日产油4.9吨，含 水较低，见水井比例小于6%，开发效果较理想。庄183井区为Π 类储层，长7储层基质渗透率 为0.1 lmD，采用长水平段准自然能量开发，共投产10 口水平井，平均水平段长度1535米，初 期平均单井产量14.7吨，目前单井平均产量13.9t，开发效果较好。
[0065] 以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的 部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【主权项】
1. 一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，选取表征致密油藏储层含油性和渗透性的参数，所述含油性参数是指致密油 藏储层的有效厚度h、有效孔隙度Φβ、可动油饱和度S。，渗透性参数是指致密油藏储层的平 均喉道半径rm、真实启动压力梯度λ; 步骤二，以有效厚度h作为横轴，以油藏试油产量作为纵轴，同时以油藏渗透率k作为横 轴，分别以有效孔隙度Φβ、可动油饱和度s。、平均喉道半径、真实启动压力梯度λ作为纵 轴，绘制多参数相关性图版，并进行回归分析，得出相关回归方程，建立各参数与油藏开发 效果的定量关系； 步骤三，评价各参数对油藏开发效果的影响； 步骤四，对各参数进行归一化处理，建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确立致 密油藏分类评价标准。2. 如权利要求1所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:步骤三中所 述的评价各参数对油藏开发效果的影响是指根据步骤二绘制的多参数相关性图版确定有 效厚度h与油藏试油产量呈正相关关系，有效孔隙度Φ θ、可动油饱和度s。、平均喉道半径 与油藏渗透率k呈正相关关系，真实启动压力梯度λ与油藏渗透率k呈负相关关系。3. 如权利要求1所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:步骤四所述 的评价模型的建立是通过如下公式，其中，Feci为分类系数，h为有效厚度；Φ e为有效孔隙度;rm为平均喉道半径，s。为可动 油饱和度;λ为真实启动压力梯度;hmax、Φ 、rMax、s _x、Amax分别为最大有效厚度、最大有 效孔隙度、最大平均喉道半径、最大可动油饱和度、最大真实启动压力梯度。4. 如权利要求3所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:步骤四所述 的建立致密油藏储层五元分类系数评价模型，确立致密油藏分类评价标准是指，根据五元 分类系数评价模型的公式，计算出各个参数对应的分类系数，建立分类系数与油藏渗透率k 的相关关系，将五元分类系数在1.6~2.3、同时油藏渗透率在0.17~0.3mD分为致密油I类， 五元分类系数在0~1.6、同时油藏渗透率在0.05~0.17mD分为致密油Π 类，五元分类系数 在-3~0、同时油藏渗透率在0.05mD以下的分为致密油ΙΠ 类。5. 如权利要求3所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:所述有效孔 隙度Φ e是通过恒速压汞实验获得。6. 如权利要求3所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:所述可动油 饱和度s。是通过结合核磁共振实验与离心实验获得。7. 如权利要求3所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:所述平均喉 道半径rm是通过恒速压汞实验获得。8. 如权利要求3所述的一种致密油藏五元系数分类评价方法，其特征在于:所述真实启 动压力梯度λ是启动压力梯度实验获得。
【文档编号】E21B49/00GK105863625SQ201610270842
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】赵继勇, 时建超, 樊建明, 赵国玺, 王冲, 李书恒, 何小娟, 张宝娟, 郑光辉
【申请人】中国石油天然气股份有限公司