大庆油田长垣外围已开发特低渗透扶杨油层63个区块，区块间储层物性如渗透率、流度、天然裂缝发育程度和有效厚度等存在较大差异，水驱开发指标如见水时间、即时含水采出比、采收率等亦存在明显差异，需要对特低渗透区块进行分类研究^[1-2]。目前国内外油藏分类的方法较多，但分类都比较宏观，界限比较宽泛，一般都将特低渗透油藏分成一类^[3-4]，难以满足大庆油田长垣外围特低渗透扶杨油层精细水驱挖潜的需求，而且已有的油藏分类界限方法具有局限性，不适用于多个分类参数介于不同分类结果的特低渗透区块。为了解决这一问题，在已有长垣外围特低渗透扶杨油层分类界限成果的基础上，建立多参数聚类分析、动静态一致性检验与综合评判分级相结合的油藏分类方法，明确两大类四小类区块的分类评价标准，解决目前特低渗透油藏分类存在的问题，以期为分类研究水驱规律、分类评价开发效果、分类制定调整对策奠定基础。

大庆油田长垣外围已开发特低渗透扶杨油层63个区块，主要分布在朝阳沟、榆树林和头台油田，其特低渗透油藏地质特征如表 1所列。从表 1可以看出，各油田渗透率、地层原油黏度、裂缝发育状况均具有明显差异，其中裂缝发育状况对油田开发方案部署、开发调整方式和开发效果影响均较大^[5]。因此，综合岩心观察、测井、数值模拟成果，结合动态特征变化，对63个特低渗透区块的裂缝发育状况进行分析，将长垣外围特低渗透油藏分为裂缝性油藏（A类）和非裂缝性油藏（B类）两大类。

表 1(Table 1)

表 1 大庆油田长垣外围特低渗透油藏地质特征 Table 1 Geologic features of ultra-low permeability reservoirs around placanticline of Daqing Oilfield 油田 开发区块/ 个 地质储量/ 万t 渗透率/mD 地层原油黏度/ （mPa·s） 有效厚度/m 裂缝发育区块/个 天然裂缝发育情况 裂缝密度/ （条·m-1） 朝阳沟 38 15 034.00 2.00~9.80 6.1~18.6 3.0~19.9 17 微裂缝 0.031 榆树林 14 7 804.15 1.02~4.47 3.9~5.3 2.6~15.8 2 微裂缝 0.012 头台 11 2 929.81 1.02~4.87 2.6~4.2 9.7~15.5 11 显裂缝 0.057 合计 63 25 767.96 1.02~9.80 2.6~18.6 2.6~19.9 30 微裂缝—显裂缝 0.012~0.057

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在此基础上进行进一步分类，应用多参数聚类分析方法，将参数相近的2个区块进行聚类。分别计算各分类参数与开发指标的关联程度，以关联度不低于0.75为原则，确定主要分类参数为基质渗透率、可动流体饱和度、平均喉道半径、孔喉比和地下原油黏度，关联度分别为0.85，0.80，0.79，0.76和0.75。对63个特低渗透区块进行多次聚类分析，将长垣外围特低渗透油藏分为A1，A2（裂缝性区块）和B1，B2（非裂缝性区块）四小类。

应用多参数聚类分析方法得到的分类结果，需通过区块动静态一致性检验来验证油藏分类结果的准确性。对63个特低渗透区块的生产数据进行统一整理，分别得到A1，A2，B1，B2这4类特低渗透区块的开发效果对比（图 1）。根据曲线形态可以判断，当某个区块曲线的形态与该类所包含的大部分曲线形态差异较大时，则需要对该区块的分类情况进行适当调整。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 聚类后各类油藏开发效果 Fig. 1 Development effects of different types of reservoirs after clustering

从图 1可以看出：①A1，A2，B1，B2类区块大部分含水率-采出程度关系曲线聚集效果明显，且不同类型区块间具有明显区别，验证分类方法较为合理。②对于朝631（朝阳沟油田）、东16扶杨和东18（榆树林油田）等区块，渗透率均略小，但流度均较大[东16扶杨和东18区块流度均大于1 μm²（/ pa·s）]，更符合A1类裂缝性区块的开发特征，考虑到它们渗透率略小于5 mD（都在4.3 mD以上），划分至A1类区块更合适，得到油藏综合分类结果如表 2所列。

表 2(Table 2)

表 2 特低渗透油藏综合分类结果 Table 2 Classification results of ultra-low permeability reservoirs 大类 小类 聚类结果 分类结果 区块数/个 油田 区块数/个 油田 A类（有裂缝） A1 16 朝阳沟（16个） 19 朝阳沟（17个） 榆树林（2个） A2 14 朝阳沟（1个） 11 头台（11个） 榆树林（2个） 头台（11个） B类（无裂缝） B1 9 朝阳沟（9个） 9 朝阳沟（9个） B2 24 朝阳沟（12个） 24 朝阳沟（12个） 榆树林（12个） 榆树林（12个）

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综上所述，应用多参数聚类分析和动静态一致性检验方法，按照裂缝发育状况和储层物性差异，将上述四类区块开发效果进行了排序，得出A1，B1，B2，A2类区块开发效果依次变差。

A1类区块：渗透率大于5 mD，单向裂缝发育，开发效果最好。

B1类区块：渗透率大于5 mD，裂缝不发育，存在无水采油期，开发效果较好。

B2类区块：渗透率小于5 mD，裂缝不发育，无水采油期时间短，开发效果较差。

A2类区块：渗透率小于5 mD，多向裂缝发育，开发效果最差，大部分区块没有无水采油期，且投产初期含水率较高。

针对大庆油田长垣外围特低渗透扶杨油层，殷代印等^[6]提出了特低渗透油藏分类界限（表 3）。当多个参数均落在同一油藏分类，可直接判定分类结果；当多个参数落在不同油藏分类，则无法直接对其进行分类，需要引入综合评判分级方法，用以解决此类区块造成的分类困难和新投产特低渗透区块快速合理分类等问题。

表 3(Table 3)

表 3 特低渗透油藏分类界限 Table 3 Classification limits of ultra-low permeability reservoirs 油藏类型 油藏分类 基质渗透率/ mD 平均喉道半径/μm 孔喉比 可动流体饱和度/ % 流度/（μm2 · Pa-1· s-1） 裂缝性油藏 A1 ≥ 5 ≥ 1.50 ≤ 100 ≥ 40 ≥ 0.5 A2 < 5 < 1.50 > 100 < 40 < 0.5 非裂缝性油藏 B1 ≥ 5 ≥ 1.50 ≤ 100 ≥ 40 ≥ 0.4 B2 < 5 < 1.50 > 100 < 40 < 0.4

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应用储层综合评价方法，根据关联度大小，确定渗透率K、平均喉道半径R_c、孔喉比R、可动流体饱和度S和原油黏度μ的权重分别为0.24，0.22，0.20，0.19，0.15（此处用黏度取代流度，保证指标相互独立）。则可以计算综合评价指标REI。

其中

式中：X_i为评价指标；E_i为评价指标标准化；a_i为评价指标权重。

以上油藏分类指标中，渗透率、平均喉道半径和可动流体饱和度均为递增指标^[7-13]，孔喉比和原油黏度均为递减指标^[14-20]。将裂缝性油藏（A类）、非裂缝性油藏（B类）的各评价指标的最大和最小值代入式（1），则综合评价指标可简化为

将分类界限值代入式（3），得到综合评价指数分类标准（表 4）。应用该方法可以对新投产区块进行快速分类，而不需要重新进行聚类分析。

表 4(Table 4)

表 4 综合评价指数分类标准 Table 4 Classification standards of comprehensive evaluation index 油藏类型 标准 分类评价结果 裂缝性油藏 REI ≥ 0.554 A1 REI＜0.554 A2 非裂缝性油藏 REI ≥ 0.629 B1 REI＜0.629 B2

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按照综合评价指数计算方法，分别对63个研究区块进行计算，部分区块分类结果如表 5所列。从表 5可以看出，计算的综合评价结果与经动静态一致性检验后的油藏聚类结果一致。以东16扶杨区块（裂缝发育）为例，其平均喉道半径、流度属于A1类区块，但渗透率、孔喉比和可动流体饱和度属于A2类区块，仅通过分类界限无法进行准确判别。此时，应用综合评价指数方法，将分类参数带入式（3）进行计算，得到该区块评价指数为0.562，通过评价标准判别，将其划分至A1类区块，避免了分类参数模糊不清、油藏划分困难的问题。该方法判定结果唯一，且计算简便，可信度高，为新投产开发区块的高效分类提供了可靠的依据。

表 5(Table 5)

表 5 区块综合分类结果 Table 5 Comprehensive classification results of blocks 区块名称 裂缝发育情况 基质渗透率/mD 平均喉道半径/μm 孔喉比 可动流体饱和度/ % 黏度/（mPa·s） 常规判别 综合评价指数 综合评价结果 朝55 发育 9.60 1.96 73.47 47.33 8.40 A1 0.807 A1 东16扶杨 4.47 1.61 102.42 36.45 4.20 — 0.562 A1 茂10 1.18 0.81 150.80 28.74 2.12 A2 0.248 A2 茂11 4.87 1.29 127.56 34.15 2.31 — 0.484 A2 朝61 不发育 6.50 1.64 83.44 45.87 8.10 B1 0.759 B1 长10 5.00 1.76 88.95 46.83 14.60 — 0.703 B1 长31 4.20 1.39 108.70 19.13 10.80 B2 0.415 B2 尚9 3.87 1.11 99.00 21.52 5.30 — 0.437 B2

下载CSV 表 5 区块综合分类结果 Table 5 Comprehensive classification results of blocks

（1）建立了多参数聚类分析、动静态一致性检验与综合评判分级相结合的分类方法，明确了大庆油田长垣外围特低渗透扶杨油层4类区块的评价标准，解决了个别区块分类参数介于不同分类结果造成的分类困难等问题。该方法具有计算简便、精确度高的特点，为该油田新投产特低渗透区块的高效精细分类提供了依据。

（2）将长垣外围特低渗透扶杨油层划分为二大类、四小类，A1类区块单向裂缝发育，综合评价指数不小于0.554；A2类区块多向裂缝发育，综合评价指数小于0.554；B1类区块裂缝不发育，综合评价指数不小于0.629；B2类区块裂缝不发育，综合评价指数小于0.629。