中国东部各油田以河道砂储层为主,以胜利油田来说,目前在上第三系馆陶组河道砂储层找到的储量约占胜利油田总储量的1/3。这类储层共同特点是储层非均质性强,油田投产以来,出砂严重、含水上升快、产量递减快、采出程度低,已进入了特高含水期。在寻找新的后备储量难度越来越大、储采比严重失调的形势下,开发剩余油已是中国东部老油田的重大发展战略。前苏联专家认为:约有60-65%的剩余油分布于因储层宏观非均质性严重引起的注入水未波及带,只有30-35%残留在水淹层内。美国在进行提高采收率试验中发现,决定石油采收率的基本地质因素是储层的非均质性,由此可见,储层非均质研究对老油田剩余油挖潜,改善开发效果,提高采收率是最为关键性技术之一。特别是河流相储层宏观非均质性强,不同级别储层模型的描述对象差异很大,非均质性对剩余油的形成和分布机理影响千差万别。因此,系统地建立河道砂储层五级模型的概念,阐述每一级别模型的研究对象、描述内容、表征方法,以及每一级别模型对剩余油形成分布的影响和控制作用等就是急待解决的研究课题,也是该项目要选择的突破口和主要研究内容。该项目旨在通过对几个典型的河道砂油田的解剖,探讨河道砂储层非均质模型特征及建模方法和剩余油分布规律,因此,选择了胜利油区储量最大、产量最高的三个馆上段油田-孤岛油田、孤东油田、埕岛油田为研究对象。这三个油田的原油年产量占胜利油田一半以上,而且,孤岛、孤东已进入高含水开发后期,阐明其剩余油形成机理和分布规律不仅对进一步提高采收率有重要意义,而且对正在进入注水开发阶段的埕岛油田有重要指导意义。针对孤岛、孤东、埕岛等油田河道砂油藏高度非均质地质特征,采取的技术路线是:采用多学科理论和方法,以计算机技术为手段,综合利用地质、测井、试油试采和生产动态等信息,动静研究相结合,以建立五级规模储层非均质模型为核心,深入开展河流沉积学、沉积微相、储层微观表征精细研究,揭示储集砂体的沉积类型、几何形态、分布规律、平面及层间层内非均质性、孔隙结构,建立五个级别的河道砂储层非均质模型,分别阐述每种模型的描述内容、表征方法和对剩余油形成分布的控制作用;利用地质统计学随机模拟方法定量表征储层宏观非均质的分布特征,建立三维定量非均质地质模型;从五种规模上阐明河道砂油藏剩余油形成机理和控制因素和特高含水期剩余油分布现状,为剩余油挖潜和提高采收率提供依据。该项目的突出之处就是:(1)提出了采用地质、油藏工程、计算机等多学科理论和方法,动静态结合,宏观微观结合,定性与定量结合,建立五种规模级次的储层非均质模型的研究方法和技术,指出了每个级别储层模型的研究内容和表征方法;这一方法技术有重要的理论意义和广泛的应用价值。(2)国内外现有成果都没有对岩心规模的河道砂非均质性进行系统研究,该项目成果利用了大量而珍贵的取心检查井资料,获取了大量的驱油效率规律和岩心规模河道砂储层非均质性数据。(3)定量揭示了河道砂体的几何学特征和叠置关系,预测了单砂体规模的非均质性对注入水波及影响和剩余油的控制作用,以开发检查井密闭取心资料为基础,揭示了河道砂储层层理、纹理等对注水开发的影响,给出了系统全面的河道砂油层水淹和水驱油效率规律,这些结论和数据具有广泛的指导意义。(4)提出了针对河道砂储层的三维定量地质建模方法和技术,指出指示模拟和退火模拟方法能够较真实地预测出河道砂储层参数的细微变化,这些结论对河流相储层三维建模有指导和借鉴意义。(5)在不同规模级次储层非均质模型约束下,系统地建立了注水开发过程中河道砂储层的动态模型,阐明了储层参数的动态演变规律,指出了河道砂油藏剩余油形成机理和分布规律,丰富和发展了剩余油形成与分布理论。1998年10月开始应用“河道砂储层非均质动态模型研究”方法和技术,统计1999年实施情况,共完成以补孔、卡封、打新井、水井转油井等油井措施56口,实施以转注、油层改造、调剖等水井措施13口,影响周围油井33口。实施前后对比,增加日产油能力1054吨,综合含水下降9%。初步统计,自1998年5月开始研究和开发“河道砂储层非均质动态模型研究”方法和技术以来,边研究边应用,已在胜利油区的孤东、孤岛、埕岛、埕东、桩西、胜采等多个油田获得显著效果,累计新增原油超过160万吨,经济效益和社会效益显著。根据目前推广应用情况看,各油田仍在进一步实施这项技术,可望获得更大的经济效益。