南海珠江口盆地海相砂岩油藏高倍数水驱驱替特征

中国南海珠江口盆地海相砂岩油藏边底水能量强,采油速度高,驱替强度大,现有的常规实验规范无法准确描述此类油藏的驱替特征。为此,基于西江24-3油田密闭取心资料,完善高倍数水驱油实验流程,将水驱倍数由常规的30 PV增至2 000 PV,模拟此类油藏高倍数水驱的实际生产情况,从矿物成分、孔喉结构、润湿性、相对渗透率曲线、残余油饱和度和驱油效率6个方面,系统剖析高倍数水驱后油藏物性和剩余油的变化特征,形成了此类油藏极限驱油效率的表征方法和数值模拟方法。结果表明,高倍数水驱后岩心微观孔喉结构和矿物成分均发生变化,进而影响岩心的润湿性和相对渗透率曲线特征,并最终对残余油饱和度和驱油效率造成影响,其具体过程是:高倍数水驱使油藏物性朝着有利于驱油的方向转变,油藏的残余油饱和度显著下降,驱油效率显著提高。     

W油田C6低渗透油藏水驱后储层特征变化规律

针对W油田C₆低渗透油藏水驱前后储层特征变化规律不明确的问题,通过X衍射、扫描电镜、铸体薄片、压汞实验、相渗实验以及真实砂岩微观渗流实验等方法,研究了油藏注水前后储层岩性、物性及渗流特征的变化规律,并分析了储层特征变化的机理及影响原因。研究结果表明:水驱后,黏土矿物总量整体呈减少趋势,方解石含量增加,在黏土矿物中,伊利石含量减小,绿泥石含量稍有增加;岩样长期水驱前后,物性好的岩样孔喉中值半径变大,渗透率增大,非均质性变弱;物性较差的岩样孔喉中值半径变小,渗透率降低,非均质性变强;水驱后的相渗曲线整体向左偏移,岩石的亲水性减弱,残余油饱和度增大,见水时间更早,含水上升更快;注入水长期冲刷对储层造成一定伤害,水驱油的驱替效果变差。研究成果为低渗透油藏的描述、开发效果评价及开发方案调整提供了依据。     

高含水期油藏储集层物性变化特征模拟研究

在华北油区的5个主力高含水期砂岩油田不同沉积微相带上选取了具有可对比性的292块岩样,采用室内模拟实验技术、密闭取心井分析技术和示踪剂监测技术,对储集层物理特征的变化进行了研究。结果表明,曲流河道和水下分流河道储集层物性相对较好,长期水驱后变化幅度较大,其渗透率和孔喉半径分别升高了38%和17%,排驱压力和粘土矿物含量分别约降低了23%和24%.河口坝和近岸滩坝储集层物性较差,长期水驱后其变化幅度相对较小,渗透率和孔喉半径分别升高了17%和12%,排驱压力和粘土矿物含量分别约降低了11%和17%.各种储集层敏感性减弱,油水相对渗透率曲线发生了一定程度的变化,油层润湿性主要从弱亲水变为强亲水。该研究成果在制定高含水期油田开发调整方案、选择注采调整措施及设计三次采油方案中得到较好的应用。     

喇嘛甸油田高含水后期储集层孔隙结构特征

针对大庆喇嘛甸油田高含水后期低效、无效循环注水开发状况,利用恒速压汞和恒压压汞法研究了喇嘛甸油田储集层岩样水驱前后的孔隙结构特征.恒速压汞分析表明,岩样经过长期水驱后流体主要渗流通道喉道半径增大,对渗流的贡献率增加,水驱前后孔隙半径分布没有明显的变化,说明喇嘛甸油田储集层控制渗流特征的主要是喉道特征,而不是孔隙特征.恒压压汞分析表明,经过长期水驱后,喇嘛甸油田储集层砂岩孔喉尺寸明显变化,孔喉半径中值增大,最大孔喉半径增大,渗透能力增强;水驱后大孔喉数量增加,对应的分布频率、孔喉渗透率贡献率增加.两种方法均表明,岩样在长期水驱后孔喉增大,大孔喉是流体渗流的主要通道.图6表3参13     

海上疏松砂岩油藏相对渗透率曲线影响因素实验分析

分析了影响渤海S油田典型疏松砂岩油藏天然岩心室内油水相对渗透率实验结果的各种因素,总结了岩心物性、实验流体性质、实验驱替方式对海上疏松砂岩油藏的相对渗透率曲线关键参数的影响。实验结果表明,岩心物性、注入水类型和模拟油黏度对实验结果影响较大,稳定流法和非稳定流法对实验结果影响较小。高渗岩心与中渗岩心相对渗透率相比,其束缚水饱和度平均值较低,残余油饱和度平均值较低,两相流动范围平均值较大,驱油效率平均值较高;模拟注入水驱油效率高于地层水,地层水高于海水;样品实验原油黏度越低,其束缚水饱和度平均值较高,残余油饱和度平均值较低,驱油效率平均值较高。     

疏松砂岩油藏冷冻岩心与常规岩心相渗曲线研究

为了更好地评价疏松砂岩油藏的水驱开发特点,针对实际油藏地质和流体性质特征,用室内水驱油非稳态法,研究近似油藏条件下冷冻岩心与常规岩心的油水相渗曲线,并进行对比分析。在数据处理过程中,利用JBN经验公式法进行计算,采用对数函数对其进行拟合与回归,最后绘出油水相渗曲线,并作为判断水驱效果的依据。结果表明,水驱后冷冻岩心的残余油饱和度平均为29%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.32,驱油效率平均为52%;常规岩心的残余油饱和度平均为30%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.30,驱油效率平均为52%。同一含水饱和度所对应的冷冻岩心,其水相相对渗透率高于常规岩心所对应的水相相对渗透率,但常规岩心见水时间早于冷冻岩心,且含水上升较快。冷冻岩心的最终水驱油效率和无水采收率均高于常规岩心。     

水驱砂岩油藏储层参数变化三维网络模拟

疏松砂岩油藏在水驱过程中,储层渗透率和孔隙度会发生变化,这些变化对油藏开发具有重要的影响.基于符合疏松砂岩储层典型特征的网络模型,综合考虑储层孔喉内微粒的脱落、捕集、运移等微观变化机理,建立了储层参数变化三维网络模拟方法,并模拟研究了不同条件下孔隙度和渗透率等物性参数的变化规律.模拟结果表明:在长期注水驱替过程中,由于孔喉内微粒会发生脱落,且部分微粒随注入流体流出储层,导致孔喉半径分布范围发生小幅变化,孔喉半径总体呈增大趋势,储层连通性增强;渗透率和孔隙度逐渐增大,且增大的幅度逐渐减小;注水强度和粘土胶结程度通过影响微粒的脱落速率,进而影响储层渗透率和孔隙度的变化幅度.     

大庆油区强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化

为了了解强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化规律,利用常规压汞、恒速压汞、扫描电镜和铸体薄片分析方法,对大庆油区强碱三元复合驱前、后岩样孔喉结构变化进行定性和定量研究。结果表明:强碱三元复合驱后颗粒边界经过强碱溶蚀呈锯齿状,颗粒去棱角化明显,长石溶蚀严重,同时能够观察到大量溶蚀孔隙,粘土矿物中大量的书架状高岭石被溶蚀,且在粘土矿物表面出现次生石英。白色云雾状垢沉淀充填在孔隙中造成孔喉结构发生变化,部分孔隙阻塞,使强碱三元复合驱后岩心喉道半径平均值均较水驱岩心下降6.528%,孔隙半径平均值下降3.360%,孔喉比分布范围更大,平均增加12.839%,最终含油饱和度较水驱岩心低,最终含油饱和度系数较小,且强碱损害前、后残余油饱和度和最终含油饱和度的变化率均随着岩心渗透率的增加而减小。强碱三元复合驱后渗透率级差由水驱的5.567增加到5.691,岩心非均质性增强使发生指进和窜流的可能性增大。强碱三元复合驱后的储层孔喉结构变差将极大地影响后续水驱和进一步提高采收率方法的实施,也使得薄差层的动用难度进一步增加。     

砂岩气藏衰竭开采过程中含水饱和度变化规律

基于四川须家河组气藏典型储集层物性特征,选择了渗透率分别为1.630×10-3μm2、0.580×10-3μm2、0.175×10-3μm2、0.063×10-3μm2的4组砂岩岩心,模拟研究含水砂岩气藏衰竭开采过程中(地层压力从20 MPa衰竭开采至废弃)含水饱和度沿程变化规律,结合岩石微观孔喉结构与毛管压力特征,分析了不同渗透率砂岩与水相的相互作用机理并由须家河组气藏2口井进行验证。研究表明:1砂岩储集层对水相捕集作用的大小与渗透率关系密切,储集层渗透率临界值为(0.175~0.580)×10-3μm2;2渗透率大于0.580×10-3μm2的储集层,岩石孔喉半径较大,毛管压力较小,岩石孔喉对水相的捕集作用小,孔隙内的一部分水在气相驱替作用下可以被驱替出来成为可动水;3渗透率小于0.175×10-3μm2的致密储集层,其孔喉细小,毛管压力较大,岩石孔喉对水相的捕集作用强,在气相驱替作用下,水相难以被驱替出来而滞留在岩石孔喉内,造成含水饱和度不降反升,因此对此类储集层,要严格控制合理生产压差,延长气井生命周期。图7表2参10     

低-特低渗透储层微观孔喉结构特征及对水驱油特征的影响 ——以鄂尔多斯盆地渭北油田长3油层组储层为例

渭北油田延长组长3油藏属于低-特低渗透油藏,针对该油藏在注水开发过程中存在储层微观孔喉结构与流体可动用性关系不清楚、渗流机理不明确等问题,利用真实砂岩微观水驱油实验,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及物性分析等测试手段,分析渭北油田延长组长3油层组储层微观孔喉结构特征、水驱油渗流特征及其影响因素。结果表明:研究区长3油层组储层的储集空间以粒间孔、粒间溶孔及粒内溶孔为主,发育片状、缩颈状喉道;孔喉结构可分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ共3种类型,其对应的储层渗流特征及水驱油效率差异明显,Ⅰ和Ⅱ类孔喉结构孔道内以活塞式驱油为主,Ⅲ类孔喉结构主要为非活塞式驱油;孔隙网络中Ⅰ类孔喉结构的驱替方式主要为均匀状、网状-均匀状,Ⅱ类孔喉结构为网状驱替,Ⅲ类孔喉结构主要为指状-网状驱替;由Ⅰ—Ⅲ类孔喉结构对应的储层物性逐渐变差,小孔喉含量增多,最终驱油效率依次降低。储层物性、孔喉结构、驱替压力和注水倍数等均对水驱油渗流特征和最终驱油效率产生影响。储层物性越好,孔喉结构越好,水驱油效率也就越高,适当增加注入压力以及注水倍数,可以提高水驱油最终采收率。     

考虑相渗时变的数值模拟历史拟合方法及应用

海相砂岩油田长期水驱冲刷下存在残余油饱和度变化,制约着油藏数值模拟历史拟合及对剩余油认识的准确性,有必要开展相渗端点时变表征及时变模拟方法研究与应用。利用物理模拟及过路井饱和度标定,定量表征长期水驱残余油饱和度端点变化规律,建立水驱倍数下相渗曲线系列;改进传统数值模拟软件,增加相渗分区随过水倍数调用函数,嵌入历史全过程迭代,实现相渗时变模拟及历史拟合。南海X油田应用表明,长期水驱残余油饱和度与驱替倍数呈对数关系,该方法将过路井沿程含油饱和度及高含水期生产动态的拟合精度大幅提高,剩余油分化"马太效应"明显,指导调整井挖潜效果较好且与模型吻合度高,为油田开发后期潜力研究及提高采收率提供了较好的技术借鉴。     

苏里格气田东部盒8 储层微观孔隙结构及可动流体饱和度影响因素

鄂尔多斯盆地苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构复杂、渗流规律研究相对薄弱,利用常规方法难以对储层品质进行合理评价。为此,综合利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振及真实砂岩微观水驱油模型对苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构与可动流体饱和度的影响因素进行研究。结果表明,研究区孔隙组合类型以残余粒间孔-晶间孔型、晶间孔-岩屑溶孔型和微裂缝-微孔型为主,其发育程度及储层物性依次变差,储层渗流能力、驱油效率、矿场采收率及可动流体饱和度依次降低,相应的驱替类型由网状-均匀驱替转变为指状驱替。核磁共振数据表明,研究区盒8储层可动流体饱和度平均为39.16%,以Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类储层为主。可动流体饱和度与孔隙度、渗透率、残余粒间孔面孔率、喉道半径平均值、有效孔隙体积和喉道体积呈正相关,而与孔喉半径比呈负相关。     

致密油储层岩石孔喉比与渗透率、孔隙度的关系

孔喉比是致密油储层岩石最重要的微观物性之一,对储层的剩余油分布与驱替压力影响很大。利用复合毛细管模型,考虑储层岩石的孔喉比、配位数、孔隙半径和喉道半径等孔隙结构参数,建立了致密油储层岩石的微观物性与宏观物性孔隙度、渗透率之间的理论关系式。并用44组板桥地区长6油层组致密油储层岩心的恒速压汞实验数据进行拟合。结果表明:致密油储层岩石孔隙度φ主要受孔隙半径影响,喉道半径控制岩石的渗透率k,孔喉比与φ0.5/k0.25间具有确定的函数关系。利用2组渗透率接近、孔隙度差异较大的岩心驱油实验,证实φ0.5/k0.25值大的致密砂岩,水驱油阻力大。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF OIL RESERVOIRS FLOODED BY WATER AND POLYMER

油藏地球化学研究是水驱综合挖潜、聚驱精细调整开采剩余油的基础,采集萨尔图油田北一断西区聚合物驱前后2口小井距对比检查井的葡一组油砂样品51件,通过岩心分析获得油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等实验数据.实验研究结果表明,水驱后和聚合物驱后油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率分布都呈现一定的非均质性特征,聚合物驱后较水驱后油藏剩余油变稠,剩余油开采潜力明显降低,驱油效率显著提高,驱油效率和含油饱和度的非均质性减弱;聚合物驱技术能够提高各种物性油藏的驱油效率,水驱技术能够提高高中低渗透油层的驱油效率,但在特高渗透油层则“无效循环”且随渗透率增大呈下降趋势;提高水驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度或提高水驱溶液的黏度即加入黏稠化学剂;提高聚合物驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度、提高聚合物驱溶液黏度或改善油层物性.     

镇北油田长8段储集层孔隙类型与水驱油渗流特征

针对鄂尔多斯盆地镇北油田延长组长8段储集层微观孔隙类型复杂、水驱油规律认识薄弱等问题,应用砂岩微观水驱油模型,结合铸体薄片、扫描电镜等手段,对长8 油藏的微观孔隙类型及水驱油渗流特征进行研究。结果表明,研究区长8油藏储集空间以残余粒间孔、溶蚀孔和微裂缝为主;驱替类型主要为网状驱替和指状驱替,均匀驱替较少,不同驱替类型水驱油效率不同,均匀驱替效率最高,指状驱替效率最低。水驱油效率与渗透率相关性较高,相关系数为0.84,与孔隙度相关系数为0.51,储集层非均质性也是影响水驱油效率的重要因素。     

鄂尔多斯盆地南梁—华池地区长81致密储层微观孔喉结构及其对渗流的影响

鄂尔多斯盆地南梁华池长81油藏孔喉结构多样、渗流特征复杂,成藏及油水关系认识不清,制约了该区石油勘探突破及规模开发进程。通过铸体薄片、恒速压汞、核磁共振、油水相渗测试等方法,系统研究了南梁—华池地区长8₁储层微观孔隙结构,对比分析了该区不同物性样品微观孔喉结构差异及其对油水渗流特征的影响。结果表明:①储层物性越好,微观非均质性越强,可动流体饱和度越大,无水期驱油效率先增后减,最终水驱油效率越高。②当渗透率大于1.000 mD时,渗透率贡献率主要依靠少数半径大于6.00μm的连通喉道;当渗透率小于1.000 mD时,渗透率贡献率主要由喉道半径峰值区间的小喉道决定。③连通喉道半径小于0.10μm的孔隙流体为不可流动的束缚流体,储层物性越好,半径大于0.50μm喉道控制的孔隙体积越大,可动流体饱和度越高。④研究区油水相渗特征可以分为3类,其中Ⅰ类相渗物性最差、驱油效率最低;Ⅱ类相渗喉道半径为0.50~1.00μm,两相共渗范围较宽,无水期驱油效率和最终驱油效率均最高;Ⅲ类相渗喉道半径多大于1.50μm,含水上升较快,无水期驱油效率最低,但最终驱油效率只略低于Ⅱ类相渗最终驱油效率。喉道半径的分布、连通特征决定了储层渗透率和可动流体饱和度大小,影响油水两相渗流规律,对石油充注、成藏以及开发均有重要的影响,是该区油水关系复杂的重要因素之一。该研究成果对分析岩性油藏油水关系、预测有利储层分布具有一定指导意义。     

砾岩油藏孔隙结构与驱油效率

利用铸体薄片、X衍射、岩石物性、扫描电镜和压汞资料对克拉玛依油田六中区克下组储集层孔隙结构进行了全面分析,并采用聚类分析方法将储集层分为4大类(Ⅰ～Ⅳ)。分析了每一类储集层孔隙结构特征及其驱油效率。Ⅰ类储集层为大孔、中喉孔隙结构,孔喉分布相对均匀,连通性好,水驱油效率最高,平均为52%;剩余油主要以油斑形式赋存在孔隙壁上。Ⅱ类储集层为中大孔、中细喉孔隙结构,孔喉分布不均匀,局部发育大孔道,并存在微裂缝;水驱油过程中水窜严重,导致驱油效率较低,平均为42%;剩余油主要分布在细小孔道中。Ⅲ类储集层为中孔、中细喉孔隙结构,孔喉分布相对均匀,连通性好,水驱波及系数相对较高,水驱油效率高,平均50%;剩余油富集于小孔道及盲孔。Ⅳ类储集层为细孔、细喉孔隙结构,孔喉发育极差,次生孔隙和微裂缝发育,水驱波及效率低,驱油效率很低,平均为35%;剩余油主要以段塞形式分布在孔隙中。     

低渗透储集层微观水驱油机理研究--以西峰油田庄19井区长82储集层为例

西峰油田庄19井区长82储集层属低渗透储集层.采用真实砂岩微观模型水驱油实验（包括单模型和组合模型）对研究区的水驱油机理及影响水驱油效率的因素等进行了较为系统的分析研究,逼真、直观地模拟了水驱油过程中流体的渗流特征及残余油分布规律,为该井区及同类型油藏制定合理的注水开发方案提供了一定的依据.     

文昌油田水驱砂岩油藏驱油效率评价方法探讨

文昌A油田高渗油藏目前实际采出程度67.9%，远大于早期岩心水驱油效率测定值57.21%，因此传统的驱油效率认识存在不合理性。而利用开发后期强水洗段岩心开展水驱油实验结果表明，文昌海相砂岩油藏水驱油效率可达81.73%。通过开展水驱油微观研究表明，水驱过程是对储层的改造过程，随着润湿性、孔喉结构、物性等性质的变化，水驱油效率是变化的。此文将驱油效率划分为静态驱油效率和动态驱油效率，提出用动态驱油效率来描述水驱砂岩油藏在不同阶段的水驱油效率，创新建立了以物理模拟与油藏工程方法相结合的动态驱油效率评价技术，研究成果表明动态水驱油效率是随着油藏水驱倍数的增加而逐渐增加。并将动态驱油效率应用于油藏数值模拟研究中，创新建立了两相渗流动态模型，在数值模拟中实现了非均匀驱替模式，更符合油藏的开发规律，实现了精细化数值模拟研究，提高了油田剩余油认识精度。     

反九点井网加密前后流场变化及驱油效率实验研究

为了弄清疏松砂岩稠油油藏反九点井网至排状加密后的剩余油分布规律,采用基于实际井组物性特征的三维大尺寸物理模型,进行反九点井网加密前后的流场变化及驱油效率实验,研究反九点井网至排状加密后的压力场、饱和度场以及驱油效率的变化。加密前物性越好的区域驱油效率越高,驱油效率增长率越大。加密后,在一定渗透率范围内,由于水窜的影响物性越好的区域驱油效率反而越差;反九点井网排状加密、生产井转注可以有效改善水驱控制程度,提高油藏驱油效率,加密后采收率提高了11.8%。对于有边底水的油藏,加密前剩余油纵向上在中、上部层位富集,平面上分布在物性较差的区域以及边角井之间的区域;加密后,剩余油主要分布在生产井排的加密井与原生产井之间的低渗透带。