水驱砂岩油藏储层物性时变规律分析方法综述

油田水驱开发以来,受注入水影响,储层物性变化较大。砂岩油藏具有非均质性强,黏土含量高等特点,经过多年注水冲刷以及开采后期油水重力分异作用影响,储层易形成局部优势渗流通道,地下渗流场发生很大变化,进而影响油藏开发后期油水运动和剩余油分布规律。依据初始储层物性参数已不能有效指导开发后期工作。为全面了解水驱油田储层物性变化研究方法及应用情况,寻找适合不同油田开发后期适用性技术方法,本文进行了大量调研,认为通过采用取心资料分析、驱替实验、孔隙网络模型、孔喉结构分形表征等方法,可从微观角度对孔喉特征参数进行描述,是研究储层微观物性变化的重要手段;而借助密闭取心、水驱油实验、数值模拟技术可定量表征储层参数变化,是研究储层宏观参数变化的重要手段。通过总结砂岩储层时变分析各方法的优势及存在问题,以期在实际应用中采用合理方法研究储层参数时变规律,精准刻画不同流动单元内物性参数变化,建立动态地质模型,精确模拟开发中后期油田剩余油分布,为油田开发调整提供可靠依据。     

多种驱替方式后储层物性及剩余油变化规律研究——以GD油田中一区Ng3单元11-检11井区为例

目前GD油田中一区Ng3单元11-检11井区经历了水驱、聚合物驱、后续水驱及非均相复合驱等多种驱替方式开发。探索多种驱替方式后的储层物性及剩余油分布变化规律对高含水期油藏进一步挖潜,特别是GD油田中一区Ng3单元的进一步稳产、增产具有重要意义。以中一区Ng3单元中11-检11井区为研究对象,综合利用密闭取芯井及开发动态资料,对注水、注聚及非均相复合驱等多种驱替方式后的油藏物性变化规律及剩余油分布进行了研究。结果表明,与聚合物驱前相比,聚合物驱后的储层非均质性得到了一定改善;对正韵律储层,聚合物驱后底部层位储层非均质性在聚合物驱后进一步增强,而其他部分层位的储层非均质性减弱;对于复合正韵律储层,分段水洗明显,各韵律段中下部水洗较强,各韵律段上部水洗弱、剩余油富集。非均相复合驱前后的储层孔隙度分布变化差异小,但非均相复合驱后储层的非均质性变强。该研究对GD油田中一区及类似油藏的开发具有重要意义。     

利用核磁共振研究特低渗透油藏微观剩余油分布

利用大庆外围油田特低渗透储层岩心,将特低渗透物理模拟实验和低磁场核磁共振仪相结合,建立了研究特低渗透油藏微观剩余油分布的新方法,分析了不同润湿性、不同驱替压力和不同含水阶段的微观剩余油分布规律.研究表明:亲水储层剩余油主要分布在中-大孔隙中,而亲油储层剩余油主要分布在中-小孔隙;随着驱替压力的增大,特低渗透储层剩余油饱和度降低,并且小孔隙中的剩余油变化较小,而中孔隙和大孔隙中的剩余油饱和度明显降低;小孔隙中的油主要在见水前阶段采出,见水后其剩余油饱和度变化较小,而见水后中-大孔隙中的剩余油饱和度降低比较显著.上述研究丰富了核磁共振技术在油田开发中的应用.     

特高含水期整装油藏数值模拟中的几个关键问题

油藏经过长期注水冲刷以后,储层渗透率及油水运动规律发生明显变化,特别是进入特高含水期后,储层的这种变化特征以及夹层和高渗流带对剩余油的影响,是油藏数值模拟需要考虑的重要因素。通过对泥质、灰质、物性夹层参数进行分类赋值,并建立储层物性渗透率时变模型和不同含水阶段相对渗透率模型,实现高精度历史拟合和剩余油描述,为制定开发技术政策界限以及设计优化开发调整方案提供可靠依据。     

高凝油油藏微观剩余油分布影响因素分析——以大民屯凹陷S84-A12块为例

高凝油藏剩余油分布状态决定了油藏的开发调整方式,但前人针对剩余油动态变化影响分析较少。由于油品的特殊性,含蜡量及开采驱替方式均会对储层孔隙结构进行改造从而影响微观剩余油的分布。基于此,利用高精度电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术建立数字岩心模型,恢复微观孔隙结构,实验分析得出微观剩余油动态变化主要受含蜡量及驱替程度影响。随温度降低蜡滴析出加快,含蜡量增加从而分割孔隙中剩余油。驱替倍数提高,储层孔喉连通性提高,剩余油分布样式由块状、网络状向孤滴状变化。     

扇三角洲储层微观剩余油分布模拟试验

利用图像分析系统对大港油田孔南地区某断块孔店组一段扇三角洲储层不同岩相单元样品进行微观孔隙结构的刻画,制作光刻模型,分别采用恒压注水和变压注水的方式开展微观剩余油分布模拟试验,对试验过程进行录像及图像采集,定性和定量地研究微观剩余油的分布,分析不同岩相单元中水驱油过程及微观剩余油分布模式,探讨剩余油分布的控制因素.研究结果表明:扇三角洲储层中剩余油微观分布形态主要有不连通孔隙中由于阻断现象形成的孤岛状剩余油(占剩余油总量的75%)、小孔喉区由于卡断现象形成的剩余油(占剩余油总量的20%)以及珠状、膜状剩余油(不超过剩余油总量的5%);控制不同岩相单元中驱油效率和剩余油分布的因素主要为孔隙结构、驱油压力、驱替流量及流速,孔隙结构类型是影响恒压条件下驱油效率的根本因素,驱油压力和驱油方式是影响驱油效率的关键因素,提高驱油压力、采用变压不稳定注水方式能够使驱油效率提高1倍.     

应用核磁共振技术评价水驱开发效果

 通常的室内岩心分析不能给出岩心水驱油过程中油的动用特征及剩余油的分布情况,借助核磁共振T₂谱技术能够直观地观察到岩心经水驱后不同孔隙中油的动用规律及剩余油分布特征.对3类不同渗透率级别的岩心样品进行水驱油实验,并借助核磁共振T₂谱技术对其渗流机制进行分析,评价水驱后的采出程度.结果表明,对于低渗透、特低渗透的岩心,驱替过程中,大、中孔隙中的油优先被驱替出来,见水时水驱采出程度已较高,见水后可通过增大驱替压力进一步提高采出率,故此类油藏适合注水开发且效果较好.但驱替压力过高也会改变孔隙中剩余油的分布,将部分油挤进更小的孔隙中,很难再被开采出来.驱替结束后所有尺度的孔隙中都有残余油分布,即使大孔隙,T₂谱显示也有部分剩余油存在.对于超低渗透岩心,水驱过程中压力较高且见水时水驱采出程度很低,故此类油藏注水开发效果较差,需通过酸化、压裂等技术改善储层物性,或寻找其他途径有效开发.     

下二门油田中上层系剩余油成因及可动油定量分布研究

影响油田剩余油分布的因素很多,为了更合理地开采下二门油田,必须针对其地质开发特点,寻找影响剩余油分布的主控因素.根据精细油藏数值模拟结果,对下二门油田中上层系15个流动单元的剩余油饱和度进行了定量精细描述,结果表明:该油藏剩余油分布主要受断层封闭性和储层物性条件的控制.通过油藏数值模拟的结果到油藏三维地质建模的转换计算,获得了15个流动单元剩余油量和可动油量的定量统计值.     

平行水平井网水驱剩余油分布规律实验研究

海洋油田狭窄的开发环境与高开发成本,促进了水平井开发方式在海上油田注水开发中广泛应用.针对中国海上油田储层多为三角洲碎屑岩沉积,储层非均质性强,目前采用平行水平井网注水开发效果欠佳,大量剩余油存在的实际情况,采用水驱油物理模拟实验方法,研究了驱替速度和储层非均质性对平行水平井网水驱剩余油分布规律的影响.实验结果表明,均...     

沉积微相与水驱倍数及剩余油的关系研究──以双河油田V下油组为例

为探讨沉积微相与水驱倍数及剩余油之间的关系,以双河油田V下油组为例,利用数值模拟方法,建立水驱倍数机理模型,得到研究区水驱倍数在平面上的量化表征及剩余油的分布特征,通过分析水驱倍数与含水饱和度之间的关系,明确研究区水驱倍数的拐点值和极限值。研究结果表明:V下油组发育的扇三角洲前缘中以水下分流河道砂体物性最好,河口坝、前缘席状砂次之,水下溢岸砂体物性最差;沉积微相控制着储层的物性,物性差异控制着注入水在平面上的运动方式,进而影响着水驱倍数的高低。结合沉积微相、水驱倍数和剩余油分布特征,可定量说明沉积微相控制着储层的物性,影响着油水的运动关系,控制着水驱倍数的大小,进而决定着剩余油的富集。阐明沉积微相与水驱倍数及剩余油之间的关系,对于高含水期油田找准剩余油富集区、后期开发调整、部署注采井网及高效挖潜剩余油具有重要参考。     

特高含水期油藏数值模拟应用技术探讨——以胜二区为例

特高含水期水驱油特征和油水两相渗流规律研究表明,油藏进入特高含水开发阶段后,剩余油的分散程度增强;同时随着驱替倍数的增加,残余油饱和度会进一步降低,油藏物性也发生了变化,导致用常规数值模拟技术难以精确描述剩余油的分布。因此,需要研究特高含水期油藏数值模拟方法。在应用高驱替倍数相渗曲线的基础上,实现了数值模拟中的过水倍数的计算;提出了有效过水倍数的概念来反映真正的水驱油效果;建立了有效过水倍数与饱和度之间的关系;大大改进和完善了传统物性时变数值模拟技术。将上述特高含水期油藏数值模拟方法应用到胜坨油田胜二区74~81单元中,更准确描述了目前近极限含水阶段,剩余油局部完全水洗,局部相对富集的现状。     

底水油藏高含水期剩余油挖潜可视化驱油实验

C油田馆陶组油藏为强底水油藏,储层物性具有高孔、高渗特征,经过长期天然能量开采,整体进入高含水开发阶段,亟待探索新的补充能量方式,提高剩余油动用程度。研究为了实现油藏开发过程模拟的可视化,结合油藏实际情况,设计了满足几何相似条件的物理胶结模型和两组不同介质(活性水,气体和泡沫交替)驱替实验,利用X射线安检机直观了解岩层中流体渗流情况、底水锥进现象以及剩余油分布特征。研究表明：大尺寸平板模型实验能够直观地描述底水油藏水锥形态;2组实验在初始底水驱阶段水驱规律相同,水驱采收率达到42%,波及范围有限,井间和顶部剩余油富集;活性水驱阶段提高采收率0.73%,剩余油动用程度不高,顶部剩余油富集;气体和泡沫交替驱可有效动用井间和顶部剩余油,较水驱提高采收率2.14%。     

苏北盆地复杂断块油藏多夹层模式划分及控油规律

复杂断块油藏含油层系薄,隔夹层发育复杂,因此多夹层控制下的剩余油分布规律对其水驱技术政策的制定意义重大。首先基于典型模型研究了夹层数目(贯通注采井)、夹层发育规模及夹层展布位置对于水驱后储层纵向波及效率及剩余油分布模式的影响。然后依据复杂断块油藏储层特征建立了16种表征注采井间不同夹层数量及展布位置的多夹层驱替模型,并将其归纳为"多驱少"和"少驱多"两种驱替模式。总结了两种驱替模式下夹层对于剩余油分布的控制作用及其差异性。基于多夹层驱替模式划分方法及控油规律,针对典型区块提出补层及新井部署等挖潜对策,取得良好应用效果。研究成果及应用实践可为其他多夹层油藏中高含水期的剩余油挖潜提供借鉴意义。     

强水驱油藏渗透率动态变化规律定量预测方法

南海西部海相砂岩油田大多已进入中高含水阶段，长期冲刷作用造成储层渗透率不断发生变化。针对岩芯驱替实验难以定量表征和预测水驱油藏开发过程中储层渗透率的动态变化问题，开展了水驱过程中储层渗透率动态变化规律研究。研究中优选面通量为表征油藏冲刷强度指标，通过对渗透率时变机理的分析，结合油藏开发过程中各生产井试井解释渗透率变化情况，推导出渗透率随面通量动态变化对数预测公式，进一步对关系式进行推广应用，扩大了对数关系式的适用性。最后，设计高倍驱替实验，验证渗透率和面通量对数关系的准确性和科学性，该对数关系式在南海西部高含水油田中后期调整挖潜研究中应用效果较好。     

低渗透油藏CO2混相驱对储层改造作用的实验研究

研究注入CO2对低渗透储层的改造作用,对于理解CO2驱混相体系的渗流特征以及完善混相驱数值模拟方法都具有重要的意义。以取自吉林大情字井油田的天然岩心为研究对象,开展混相条件下的CO2驱替实验,分析驱替实验前后岩心成分和物性参数的变化。研究结果表明,CO2注入低渗透储层后会引起储层孔渗的改变,改变主要来自于长石和碳酸盐胶结物的溶解和微粒的运移,且多发生在能量汇集较高的喉道内壁处。这些改变将最终影响气体突破的时间和CO2驱的驱替效率,是发展CO2驱数值模拟模型应当考虑的因素。     

高凝油田不同驱替温度下孔渗变化规律及对相渗曲线特征参数的影响研究

高凝油藏(原油凝固点在40℃以上,含蜡量高的油藏)在开采过程中,由于黏度增加、析蜡等现象,将使得储层流动性变差,影响开发效果,但目前国内外针对高凝油的流变性及驱替过程中的储层物性变化规律的定性研究较少。根据海外某高凝油田A的流变性试验和驱替试验结果,分析了高凝油随温度降低所产生的黏度增加以及蜡的析出对孔隙度、渗透率和驱替效果的影响。重点分析了黏度、孔隙度、渗透率随温度变化的规律,并提出一项新的、可同时表征储层物性与流体性质的储层特征参数γ。分析了不同温度、不同γ下的相渗参数及相关关系。研究结果对类似高凝油田开发具有一定的参考意义。     

高渗条带控制下剩余油微观赋存特征

特高含水期砂岩油藏中普遍出现高渗条带,为研究其控制下剩余油分布特征,在储层高渗条带条带动静态特征分析的基础上,建立二维刻蚀模型,通过微观驱替试验研究不同级别高渗条带控制下注入水波及及微观剩余油赋存特征。研究结果表明,对于存在高渗条带的模型,增大驱替流速仅对绕流式剩余油的挖潜有效,而对包围式簇状、并联式喉道状、死角式点状剩余油影响不大,说明单纯提高驱替流速已不能作为动用高渗条带下剩余油的有效方式,研究结果为特高含水期油藏提高剩余油采收率提供了理论基础。     

基于刻蚀模型的高渗条带控制下剩余油微观赋存特征

特高含水期砂岩油藏中普遍出现高渗条带,为研究高渗条带控制下剩余油分布特征,在储层高渗条带动静态特征分析的基础上,建立二维刻蚀模型,通过微观驱替试验研究不同级别高渗条带控制下注入水波及及微观剩余油赋存特征。研究结果表明,对于存在高渗条带的模型,增大驱替速度仅对绕流式剩余油的挖潜有效,而对包围式簇状、并联式喉道状、死角式点状剩余油影响不大,说明单纯提高驱替速度已不能作为动用高渗条带下剩余油的有效方式,研究结果为特高含水期油藏提高剩余油采收率提供了理论基础。     

高压低渗砂岩油藏储层驱替特征及影响因素

利用室内水驱油、氮气驱油驱替实验,对东濮凹陷深层高压低渗砂岩油藏驱替特征及影响因素进行研究.研究结果表明:随物性变好,两相共渗区变宽,驱替效果变好.水驱中相对渗透率曲线交叉点分布相对集中,气驱中气相相对渗透率曲线发散.气驱与水驱效果对比,特低渗储层气驱效果好,低渗及低渗以上储层水驱效果好.影响驱替特征的主要因素有驱替速度、净覆压力、两相启动压力梯度、储层物性.特低渗储层存在一最佳驱替速度,驱替时要求净覆压力尽可能小.水驱或气驱中驱油效率不会大幅度提高.气驱与水驱相比,其驱替特征的差异在于流度比、润湿性、储层微观孔隙结构及气、液渗流规律等的差异.     

埕东油田注水开发厚油层渗流特征及剩余油分布研究

以埕东油田主力油层Ng34层为研究对象,应用油藏数值模拟技术,利用测井二次精细解释每米8个数据点成果,对单井小层内部储层参数进行非均质再划分,建立了层内超精细三维非均质油藏模型;通过对研究区开发历史的拟合,定量分析了厚油层在注水开发过程中层内油水运动规律、渗流机理及其在不同开发阶段的特征;并成功地对不同注水开发阶段储层物性变化进行了时变拟合,定量分析了高渗透、非均质、正韵律油层在特高含水后期剩余油分布规律,为进一步提高原油采收率奠定了基础.