储层渗流特征对注水开发的影响

2023-01-13

一、区域背景

濮城油田位于东濮凹陷中央隆起带北段。该油田自投产以来, 注水开采已近30年。目前, 主要目的层已进入高含水、特高含水开发期。注水开发过程中, 储集层在注入水的长期冲洗下, 原有的平衡系统被破坏, 导致储层物性、孔隙结构、岩石润湿性等发生了较大的变化。

二、油藏孔喉结构特征分析

文中老三块与濮城沙一相比物性、构造均较差, 但采收率相差不大, 本文主要以文检3和濮检4井资料进行对比分析。

1. 微观孔喉结构分析

依据文检3井及濮检4井的压汞资料, 研究两个区块微观孔喉结构特征及微观非均质性的不同。

由汞饱和度图可以看出, 文检3井及濮检4井孔隙半径直方图均为单峰。统计结果表明濮检4井可动孔吼比例为95.51%, 文检3井为97.05%。这也说明了文检3井开发效果略好。

由表征微观孔隙结构特征的最大连通半径及平均吼道半径曲线可以看出相同渗透率条件下2口井微观结构参数相比差别不大, 这也是两区块虽然物性不同, 但最终采收率差别不大的原因之一。

2. 微观非均质分析

相对分选系数及分选系数是表征微观非均质性的主要参数。相同渗透率条件下文吼道分选系数、相对分选系数小, 均质性略好。相同的渗透率条件, 平均孔隙半径、平均配位数大, 连通性较好。

在相同的的孔隙度条件下, 渗透率越大, 岩样连通性要好。

3. 水驱前后孔隙结构变化规律

由文检3井与对应的开发早期的文23-5井及濮检4井与开发早期的濮1-154井注水前后的孔隙结构变化研究表明最大孔吼半径及平均吼道变大, 分选性变差。

注水前文25-5井补266号样品孔隙度为27.1%, 注水后文检3井56号样品的孔隙度为27.66%, 两者相差不大, 但平均吼道半径从注水前2.70um变化为注水后的4.99um。微观孔隙结构的变化充分表明注水开发造成了相对大喉道的增加。

濮检4井经过二十年的注水开发, 储层的一些微观特征如组成储层的骨架网格、孔喉网络等等都已经发生了不同程度的变化。在注入水的流动过程中, 破碎矿物微粒可随水冲移, 扩大或堵塞孔喉空间或随着开采搬运出油层。在较大的孔隙和喉道内, 粘土碎片可被注入水带走, 致使这部分孔隙表面变得比较干净, 使流体流动更加通畅, 并可以打开一部分原来不通的喉道, 宏观上的表现为:储层在注水开发后其孔隙度、渗透率都有所增大。

三、渗流特征对注水开发的影响

1. 微观剩余油赋存状态

微观水驱油室内实验研究表明微观剩余油主要呈不连续分布, 多位于小孔喉和孔隙内壁。

通过实验观察, 根据储层微观孔喉结构特征, 将剩余油分为3种模式。

(1) 大孔粗喉模型中微观剩余油主要分布在大孔道中的油斑或油膜;与流向垂直的孔隙中的原油段塞;孔隙交汇口或被小孔隙包围的较大孔隙内的油珠或油块。

(2) 中孔中喉模型中微观剩余油主要分布在个别细小孔隙中的原因;局部大孔隙中的油珠;与流向垂直的孔隙中的原油段塞;孔隙盲端的残余油。

(3) 中孔细喉模型中微观剩余油主要分布在细小孔隙中的局部死油区;死孔隙中的残余油;孔隙盲端的残余油。

2. 不同驱动速度对驱替效率的影响

由不同水驱油速度微观实验表明, 用不同的速度驱替油, 速度越高, 驱油效果也就越好, 但随着速度的提高, 驱油效率的增加幅度越来越小。

采用常规岩心进行不同压力梯度的水驱实验也可以得到类似的结果。水驱实验表明随着驱替压力梯度的增大, 相渗曲线的等渗点右移;增大压力梯度可较大程度地提高驱油效率。特高含水后期放大生产压差强化采液能够提高油藏驱油效率, 当驱替压力梯度由0.125MPa/m提高到1.14MPa/m时, 驱油效率提高16%。