齐40块稠油热采汽驱优势通道评价参数及权重分析

张林琬，张斌，贾涵，朱晓宇，程兰嘉

(长江大学地球科学学院， 湖北 武汉 430100)



齐40块稠油热采汽驱优势通道评价参数及权重分析

张林琬，张斌，贾涵，朱晓宇，程兰嘉

(长江大学地球科学学院， 湖北 武汉 430100)

通过多项地质参数与开发效果的对比分析，选取渗透率、沉积微相、变异系数、砂层厚度和夹层频率作为汽驱优势通道的评价参数。以开发动态资料分析为基础，提取汽驱优势通道砂层的样本参数，应用灰色关联分析法计算各参数权重。评价参数及其权重的确定为汽驱优势通道的识别、评价，进而制定稠油蒸汽驱开发方案奠定了基础。

稠油油藏；蒸汽驱；优势通道；评价参数；灰色关联度分析

1　地质概况

1.1构造特征

辽河油田齐40块莲花油层是在斜坡背景上受古地形控制、继承性发育起来的单斜构造，构造面积8.5km2。断块内地层总体上由北西向南东倾没。研究区内共发育4条断层：控制北部边界的齐40-10-16～14-20断层，断距大、发育时间长；断块内断层有北东走向、南东倾向的齐40-8-22断层，北东向断距大，向西南方向逐渐变小；东走向、东南倾向的齐40-16-291～15-29断层，西部断距大，向东逐渐变小；北东走向、西南倾向的齐40-13-22断层，倾断距为30～60m，断层延伸长度为1.8km。

1.2油层特征

开发目的层为古近系沙河街组莲花油层，分莲Ⅰ(27个井组)、莲Ⅱ(38个井组)两个油层组，为中高孔、中高渗普通稠油油藏。研究区块含油面积1.41km2，石油地质储量1333×104t，储层物性属高孔、高渗。油层为褐色含油砂岩与浅灰～灰绿色泥岩组合，岩性分布较分散，粒度变化范围大。含油砂岩主要有中～粗砂岩、不等粒砂岩、含砾不等粒砂岩等。

1.3开发现状

齐40区块是辽河油田中深层普通稠油油藏，65个井组于2006年12月转变为蒸汽驱，转驱后取得较好效果。截至2013年5月，注汽井总开井126口，日产油1646t，综合含水率86.4%，平均单井日产油2.7t，瞬时油汽比0.14，瞬时采注比1.02，累计产油383.1×104t，累计注汽3209.9×104t，汽驱阶段油汽比0.12，汽驱阶段采注比0.94，汽驱阶段采出程度10.1%，总采出程度41.8%。目前65个井组整体进入蒸汽突破阶段，但受储层非均质性、沉积微相、地层倾角等因素的影响，使得剩余油挖潜目标区日益复杂，产量呈下降趋势。

2　优势通道的评价参数选择

汽驱优势通道的形成受砂体沉积特征、储层物性、储层非均质性及构造特征等地质条件的影响。通过分层汽驱开发动态资料和地质参数的对比与统计分析，确定渗透率、沉积微相、砂层厚度、变异系数、夹层频率为汽驱优势通道评价的地质参数。参数过多会导致部分评价因素重复考虑，过少则难以体现控制汽驱优势通道的主要因素。

2.1储层物性

储层物性是影响汽驱优势通道形成的重要因素。储层物性越好，越有利于优势通道形成，同时汽驱效果也越好。储层物性参数中，渗透率与稠油开发效果具有较好的相关性，平面上渗透率大于2000mD的区域开发效果较好(图1)。

图1　齐40块莲Ⅱ油层组渗透率与汽驱效果对比图

图2　齐40块38个井组有效厚度与油汽比关系曲线

2.2储层沉积微相

不同沉积微相及其组合对稠油热采的开发效果尤其是对薄互层的影响主要表现在3个方面：影响储量动用程度；影响断块地层压降速度；影响油气井注汽质量，造成热损失大、出砂及污染等问题。研究区属于扇三角洲前缘的主体部位，水下分流河道广泛发育，部署在河道微相上的注采井组，蒸汽沿主流线物性较好的方向优先突进，开发效果较好。

2.3砂层厚度

砂层厚度直接影响汽驱开发效果，区块内汽驱井组随有效厚度的增加，开发效果逐渐变好。开发效果好的井组有效厚度与油汽比关系呈现为较好的抛物线状，井组砂层有效厚度在20～35m之间时，其油汽比随着有效厚度的增加而增加(图2)。

2.4储层非均质性

储层非均质特征表现为储层岩性、物性、电性、含油性的空间变化及分布差异，对蒸汽驱开发效果影响很大。

层内储层变化主要影响层内波及系数及洗油效率，导致正韵律下部、反韵律上部汽驱动用程度高。从主要微相内的夹层特征来看，支流间湾夹层最厚，河道边缘次之，河道夹层厚度最薄。从开发效果与夹层频率对比来看，夹层频率高的区域开发效果较差(图3)。

图3　齐40块莲Ⅱ油层组夹层频率与汽驱效果对比图

平面非均质性参数主要有变异系数、突进系数、连通系数、砂体配位数等，变异系数与砂体沉积微相具有较好的对应关系，扇三角洲前缘的水下分流河道主体部位变异系数值较小，为蒸汽的平面优先突进方向。

层间非均质性是由于多期水下分流河道的频繁摆动，使不同微相在纵向上交错叠加造成的。研究表明：层间渗透率差异越大，越容易形成汽驱优势通道。一般高渗层动用好，低渗层动用差[1]。

3　汽驱优势通道评价参数的权重确定

各参数的权重系数是指在一个领域中，对目标值起权衡作用的数值。目前广泛应用的参数权重确定方法有专家咨询权数法、因子分析权数法、独立性权数法、灰色关联度分析法等[2～5]。。其中，灰色关联度分析法通过对原始数据进行统一测度和归一化处理，消除了不同指标量纲的影响，能定量反映不同评价单元的优劣程度。由于稠油汽驱优势通道尚未有系统的地质研究，难以通过专家打分判断参数权重，因此笔者选取灰色关联度法作为判断参数权重的方法。通过灰色关联分析来寻求系统中各因素的主要关系，找出影响各项评价指标的重要因素，从而掌握事物的主要特征，根据各项参数的相关系数对参数赋以不同的“权重”，以体现各参数的重要程度。

3.1样本数据获取

根据前期开发动态资料，在形成优势通道后，吸汽、产液、井温剖面均出现异常显示。其中吸汽剖面中优势通道所在砂层出现吸汽比例大，注汽井吸汽剖面差异大，纵向上单层突进严重的现象。在产液剖面中，产液曲线变化差异大，产液剖面纵向上差别明显，产液程度变化异常。井温剖面中优势通道部位的井温高。依据上述特征，选择有优势通道显示的砂层提取砂岩参数，统计目标层内单砂体的主要地质参数，结果见表1。

3.2原始数据处理

对样本参数中的描述性参数采用赋值编码的方式加以量化处理。为保证各项评价参数具有可比性，对原始数据无量纲化和归一化。在储层综合定量评价过程中，一般采用极大值标准化对储层参数进行标准化处理，以单项参数除以同类参数极大值，使评价参数在0～1之间变化。对于值愈大愈好的参数，直接除以最大值；对值愈小愈好的参数，用极大值与参数差除以最大值，使各项参数间具有可比性。

表1　齐40块汽驱优势通道样本砂层参数统计表(部分)

3.3确定权重系数

汽驱开发效果分析表明，在影响汽驱优势通道的各项地质因素中，渗透率在很大程度上反映了储层的动用程度，高渗层动用好，低渗层动用差，可认为是最为重要的评价参数。因此，将渗透率定为主要参数，其他则为次要参数。通过将渗透率与其他各指标进行比较，计算其他各指标与目标之间的关联度，而后对各指标的关联度作归一化处理即获得权重值。由此获得的权重值可以确定指标对目标的影响程度，具有较强的客观性。

将样本砂层各参数统计值输入计算机内，应用灰色关联分析方法计算出各参数的灰色关联度系数，进而可得到各参数的权重系数。分析各次要指标对渗透率的关联序和权重系数可知，汽驱优势通道评价指标以渗透率最为重要，其权重系数近乎其他指标的2倍。其余4个参数的重要性相差不大，其中砂层厚度、变异系数的权重系数略大于沉积微相、夹层频率的权重系数(表2)。总结油田开发过程中汽驱优势通道的地质影响因素，说明所选各指标及其权重系数与实际情况符合较好，能够很好地反映汽驱优势通道的发育特征。

表2　灰色关联分析相关数据表

4　结论

通过多项地质参数与开发效果的对比分析，选取了渗透率、沉积微相、变异系数、砂层厚度和夹层频率作为汽驱优势通道的评价参数。以开发动态资料为基础识别汽驱优势通道，提取砂层参数并应用灰色关联分析法计算各评价参数的权重。评价参数及其权重的确定可为稠油区块汽驱优势通道的预测和评价提供重要的基础资料，进而服务于稠油蒸汽驱开发方案的制定。

[1]李艳玲.稠油热采蒸汽驱地质影响因素研究 [J].特种油气藏，2009，16(5)：58～63.

[2]刘自远，刘成福.综合评价中指标权系数确定方法探讨[J].研究与方法，2006，13(2)：45～48.

[3]张立国, 张吉光. 灰色关联分析在圈闭评价中的应用[J]. 大庆石油地质与开发, 1995,14(4):12～19.

[4]许云书. 利用灰色关联分析判别储层含油气性的思考[J]. 统计与信息论坛, 2004, 19(2):56～58.

[5]李治平, 赵必荣. 油田注水开发效果评价的灰色关联分析法[J]. 大庆石油地质与开发, 1990, 9(3):44～51.

[编辑]黄鹂

2016-04-25

张林琬(1994-)， 女 ，现从事资源勘查工程专业的学习和研究， 461185427@qq.com。

TE357.4

A

1673-1409(2016)26-0053-04

[引著格式]张林琬，张斌，贾涵，等.齐40块稠油热采汽驱优势通道评价参数及权重分析[J].长江大学学报(自科版),2016,13(26):53～56.