剩余油分布机理及预测技术

单砂体细分对比和地层模型 沉积微相和沉积模型 断层与油层微型构造 微观储层表征和结构模型 流体性质与流体模型 储层非均质性特征
流体流动单元研究
剩余油形成机制和分布规律 剩余油分布模式及综合评价
微型构造模式
水淹层测井响应特征
ÏÏ ÏÏÏÏ ³ ù ÏÏÏ Ï ÏÏÏÏ ³ ²Ï ù ÏÏ ÏÏÏ ÏÏÏÏ ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏÏÏ ÏÏÏÏ ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏ³Ï Ïó ÏÏÏ²Ï ì ù ÏÏÏÏÏ ó ´ ÏÏÏÏÏ ÏϲÏÏÏ ù Ï ° 10-20M Ï ÏÏÏÏÏ ÷ ´ Ï ²ÏÏ²Ï Ï Ï ³ Ï >20m è Ï Ï Ï Ï ,Ï ° ó ÏÏ 90-220ms/s,Ï Ï Ï²ÏÏÏ Ï ÏÏÏÏÏ ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏ³Ï Ïó ÏÏÏ²Ï ì ù ÷ ÏÏÏÏ ù ²ÏÏÏÏÏ ÷ Ï ° 5-15MÏ Ï Ï Ïù ²²ÏÏÏÏ Ï ²ÏÏ±Ï Ï ÏÏÏϲ ó ù Ï Ï Ï ,Ï ° ó ÏÏ 110-250m Ï ² ± Ï ,Ï ÏÏ Ï Ï±Ï Ï ù ²ÏÏÏÏ ÏÏÏÏ ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏÏÏ ó ÏÏÏÏÏ ÏÏϲÏÏ ì ù ÏÏÏÏÏ ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏÏÏ ù ÏÏÏÏÏÏ ÏÏÏϲÏÏÏ ì ù ÏÏÏÏÏ ì Ï Ï Ï ,Ï ° ÏÏ 3-12QMÏ Ï Ï ÏÏ
(2)、化学风化作用 氧离子与储层中的基质和胶结物发生作用，导致基质和胶结
物被溶蚀，使粘土的总含量减少。
1 2 ÒÒÒÒÒÒÒ± ó í
ÒÒÒÒ×·ÒÒÒÒ% ó é Òà ÒÒ ÒÒ ×Ò Ò Ò Ò Ò ÒÒ ÒÒÒÒ Ò à Ò Ò Ò % Ò /Ò Ò Ò Ò Ò Ò Ò ù ÒÒ ÒÒÒ Ò 7.1 7.0 2.5 3.2 ÒÒ Ò Ò Ò Ò /Ò Ò à Ò Ò Ò± Ò
F 2 ,凹 槽 M 2， 顶 凸 底 平 、 顶平底凸 A 2 , V k 1 .0 -0 .6 A 2 , < 0 .1 0
微型构造 储 层 非 均 质 (V k ) 夹层频数
研究内容、方法和技术 （1）建立油藏地质模型，从开发地质学角度预测剩余油 形成与分布 （2）在地质条件约束下应用测井技术预测剩余油分布 （3）应用油藏数值模拟技术预测剩余油分布 （4）利用动态资料预测剩余油分布 （5）精细、综合、定量地确定剩余油形成与分布 （6）剩余油综合评价和预测
11.58 30.06 5.89 7.45 7.33 37.69 35.70
311.59 687.42 131.61 158.56 178.77 936.45 1878． 0
12.95 28.57 5.47 6.59 7.43 38.92 100
在宏观上，剩余油主要分布在注入水未波及到的、或者波
及程度比较低的部位，剩余油形成与分布主要受沉积相、 构造、储层非均质性以及井网条件的控制。 一般认为剩余油主要分布在：①边缘相带，如河床边缘、 堤岸相带、边边角角、低渗透差储层或表外储层；②封闭
域）
剩余油宏观研究
研究重点
剩余油分布规律研究
剩余油分布研究的方法和技术 剩余油宏观形成机理研究 对剩余油挖潜技术研究
平面剩余油富集区:
Ng44不同沉积相带剩余油饱和度
(统计72口井,126井段)
48.00

剩余油饱和度及剩余 储量丰度高值迭合区;
47.1 45.9 44.3
边滩中的水下浅滩、
60
57.0
52.0 47.5 52.3
So (%)
46.3
40
20
0
3 3
3 34
35
42
4
4
层
位
1).沉积层序上部; 2).多段富集。
•沉积韵律性控制纵向剩余油富集
•单元间夹层是控制纵向剩余油富集的主要因素
不同含水级别各层的剩余储量
层 位 含 水 分 级 主 力 油 层 储 量 (t) 占 ％ 非 主 力 油 层 储 量 (t) 占 ％ 全 层 储 量 (t) 占 ％
一定地方沉积下来，从而改造和破坏储层
的骨架或孔喉网络，这种作用称为流体化
学搬运作用。
(7)、机械沉积作用
流体所携带的长石、粘土、地层微粒等碎屑物质因流体 流速改变而发生堆积的过程称为流体机械沉积作用。
卡堵式沉积
充填式沉积
(8)、化学沉积作用：
以胶体溶液和真溶液形式存在的开发流体， 在搬运过程中，当物理和化学环境发生变化时产 生沉淀，这种沉积过程称为流体化学沉积作用。
<5% 5-60% 60-80% 80-90% 90-95% >95% 合 计
172.98 327.52 61.08 69.42 91.00 485.26 1207.3
14.33 27.12 5.06 5.75 7.54 40.20 64.30
138.61 359.90 70.53 89.14 87.77 451.19 671.9
剩余油微观形成机理 （A）毛细管力作为驱动力；本区注水驱油实 际是主要克服粘滞力和重力影响。 ①单孔道模型。对于单根圆柱形毛细管模型， 油或水单相渗流速度服从泊稷叶公式，即
1000
1500
2000
1 ×È ±Ê Ó ¿ Á Ê ¸ Ï Ç Ï Í ¢ ë ¶ ý ë Å £ ý Ø µ ú ß ¼
¢ ë ¶ ý ¬ × È ± Ê £ Vp
Å £ ý ¿ Á Ê
(6)、化学搬运作用
化学风化剥蚀的产物一般呈胶体溶液
或真溶液形式存在，一方面可以随采出的
油水搬运到地表，另一方面也可以搬运到
剩余油的基本概念
概念辨析
目前关于储集层中的油气分布，有这几个名称需注意区别：
原状油：投入开发前油藏中的油。 残余油：指特定开采过程终了时，油藏中残余下来的油。 剩余油：一般指投入开发后，在现有的开采工艺条件下， 油藏中的可被开采的油，也称剩余可动油。 剩余油研究是油田开发研究中的永恒的主题。
2、剩余油的状态
沉 积 模 型
构微 模观 型结
流 体 模 型
地质随机建模
储层非均质
精细地质概念模型 不同含水期三维定量地质模型 生产动态模型 油藏数值模拟
剩余油分布规律及控制因素
挖潜措施、方案设计，经济评价
研究流程
方案实施，生产验证
剩余油富集区地质因素评价
级别 评价因素 沉积微相 最有利 F 1 ,滩 脊 向 凹 槽 过 渡 区 (水 下 浅 滩 ) M 1， 双 凸 型 ， 顶 底鼻状凸起 A 1 ， V k > 1 .0 A 1 , 0 .1 0 -0 .1 5 有利 较有利 F 3 ,天 然 堤 、 河 床 边 缘、滩脊 M 3， 非 微 型 构 造 高 点 A 3 , V k < 0 .6 A 3 , > 0 .1 5
石英次生加大呈齿牙状
石英加大不规则集合体
•孔喉大小对微观剩余油的控制
•孔喉均质程度对微观剩余油的控制
•孔喉形态对微观剩余油的控制 •孔喉连通程度对微观剩余油的控制 •岩石表面润湿性对微观剩余油的控制
微构造起伏与未被水洗剩余油的可能分布状态
上倾和下倾驱油时，油相运移动力的示意图
（A ）油滴；a—在并联孔道中；b—在H形孔隙中； c—在死孔喉中；d—在由于胶结物被封隔的孔隙中 （Dawe等,1978）；（B）索状；（C）蔟状
12
12.0 14.0 2.0
4.5 7.5 17.0
4.5 7.5 17.0
74 65 67
5.0 8.5 14.0
50.0 42.0 20.0
(3)、机械剥蚀作用
流体在地下储层中渗流，流速相对慢，流量也分散，冲击力较小， 故油藏流体对储层机械剥蚀作用相对较弱，但机械剥蚀作用一般 与流体物理风化作用相互伴生。
Ï ° 140Ï 260ms/m, ÏÏÏÏϲ Ï
Ï Ï ³ Ï ,Ï Ï Ïó Ï 190-310ms/sÏ Ï ÏÏÏ
ÏÏÏ
ù ²Ïϳó , ÏÏ Ï ° >1.5QM Ï
ù ²ÏÏÏÏ ÷ ÏÏ
ù ²ÏÏÏ
ù ²ÏÏ³Ï Ï
微观剩余油研究
油藏开发流体动力地质作用 是指油藏长期注水开发过程中，地下储层中的流 基质和胶结物）、孔喉网络以及流体自身的风化、剥 蚀、搬运、沉积等对储层微观的改造和破坏的作用。
剩余油分布机理及预测技术
徐守余 石油大学(华东)
2012年8月
在一般情况下，人们仅采出总储量的30％左右， 这意味着还有大约2／3的剩余石油仍然被残留 在地下。剩余石油储量对于增加可采储量和提 高采收率是一个巨大的潜力，提高采收率无异 于找到新的油田。据估计，只要石油采收率上 升到50％，就可使地球上的石油生产至少延续 到22世纪。如果世界上所有油田的采收率提高1 ％，相当于增加2～3年的石油消费量。因此， 从出现石油开采工业以来，提高油田的采收率 一直是油田开发地质工作者和油藏工程师为之 奋斗的头等目标。
油藏开发流体沉积作用
机械沉积作用
化学沉积作用
(1)、物理风化作用
注入水的温度与油层的温度差别比较大，岩石矿物为热的不良导体，长
期剧烈的温差使孔喉表面和内部骨架的收缩及膨胀发生不协调，使地下
储层孔喉网络中的胶结物及骨架矿物在原地产生机械破碎。
2-2-178井12层2单元（综合含水40%）
2-1-J1803井12层2单元（综合含水95%）
0 .1
1 .0
10K
油藏开发流体剥蚀作用（溶蚀孔隙的毛管压力曲线）
(5)、机械搬运作用
储层中微细的长石、粘土、地层微粒等物理风化剥蚀产物以推 移、跃移和悬移三种形式向前搬运。
1.2 0.8 <60% 0.4 0 0 500
2 60-90% 90-98%
102 · /ml ö
1.6