李建元 顧騰 朱旭 鄒梅 袁術(shù)

摘要：油田在進(jìn)行注水開發(fā)過程中，儲(chǔ)層物理特征參數(shù)會(huì)發(fā)生明顯變化，結(jié)合油田不同含水區(qū)的地質(zhì)材料進(jìn)行分析，利用數(shù)據(jù)模擬等相關(guān)技術(shù)，了解油層注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層物性的變化規(guī)律，從而提出相應(yīng)的開采措施，從而有效增加油田儲(chǔ)層的開采效果。

關(guān)鍵詞：注水開發(fā);儲(chǔ)層;變化規(guī)律

隨著我國油田的不斷深入和長期開發(fā)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)油井降產(chǎn)或者停產(chǎn)問題，對(duì)油田進(jìn)行注水能夠有效改善這一問題。但是在長期注水以后，油田已經(jīng)進(jìn)入高含水區(qū)，油田中的儲(chǔ)層性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，比如儲(chǔ)層物性、孔喉大小以及儲(chǔ)層非均質(zhì)性都會(huì)出現(xiàn)明顯地改變。只有了解其變化規(guī)律，才能弄清楚注采工藝實(shí)施所造成的儲(chǔ)層性質(zhì)變化，能夠正確認(rèn)識(shí)目前儲(chǔ)層的地質(zhì)特征，以及剩余油的分布情況，為后期開采提供重要的依據(jù)。

1注水開發(fā)的生產(chǎn)特點(diǎn)

油田注水開發(fā)的生產(chǎn)特點(diǎn)包括：（1）油田在進(jìn)行開發(fā)的過程中，油田本身存在著啟動(dòng)壓差，在啟動(dòng)壓差相對(duì)較小的情況下油田中的液體無法自由流動(dòng)，只有當(dāng)啟動(dòng)壓差達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)才能夠促進(jìn)流體進(jìn)行流動(dòng)，如果不采用注水的方式低滲透油田在進(jìn)行開發(fā)的過程中會(huì)造成滲透率降低的情況。（2）如果油田在進(jìn)行開發(fā)過程中出現(xiàn)裂縫問題，油井可能會(huì)出現(xiàn)水淹情況，當(dāng)水區(qū)程度較低時(shí)，低滲透油田的開發(fā)速度會(huì)比較慢，在這種情況下會(huì)影響注水開發(fā)的效果。（3）油田的資源產(chǎn)能較低，油田中的滲透率較低，因此自然產(chǎn)能就會(huì)降低，因此需要對(duì)油井進(jìn)行壓裂改造，只有這樣才能夠提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

2注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層物理特征變化規(guī)律

2.1填隙物變化

油田在開發(fā)初期，由于地質(zhì)作用的壓力比較小，晶體分解的程度比較低，隨著注水時(shí)期的不斷增長，當(dāng)儲(chǔ)層達(dá)到高含水期時(shí)，隨著注水壓力的不斷增加和浸泡。會(huì)造成晶體開始分解，破壞程度會(huì)根據(jù)其位置而決定。位于注水主流線上的位置破壞程度比較嚴(yán)重，位于不聯(lián)通的孔隙中會(huì)保存比較完好，伊利石一般會(huì)呈鱗片狀粘附于石英石等礦物顆粒的表面上，蒙脫石一般會(huì)曾朵狀位于孔壁的四周，除了粘土礦物以外會(huì)發(fā)生變化，儲(chǔ)層中的碳酸鹽類物質(zhì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，隨著注水力度的不斷增大，這些物質(zhì)可能會(huì)在水驅(qū)動(dòng)的作用下出現(xiàn)小面積的聚集，也有一部分會(huì)隨著油水排出地面。

2.2孔隙度變化

通過油田的未注水期、中高含水期以及高含水期的孔隙度進(jìn)行對(duì)比分析?？梢钥闯?，油田在開發(fā)初期到高含水期這一階段，儲(chǔ)層中的孔隙度呈下降趨勢，孔隙度較大的區(qū)間相對(duì)比例有所下降，而孔隙度較小區(qū)間樣品數(shù)會(huì)有所增加。特別是孔隙度小于20%和孔隙度小于15%的數(shù)量大幅度增加，因此則說明該儲(chǔ)層間的孔隙度平均時(shí)呈下降狀態(tài)，由此可以說明在這個(gè)期間，儲(chǔ)層中的孔隙度呈下降趨勢。雖然孔隙度的總是出現(xiàn)下降，但是其平均值反而增大，這說明在開發(fā)過程中地層中的微粒物被帶出，儲(chǔ)層在某個(gè)區(qū)間孔隙度反而增加。

2.3滲透率的變化

在油田開采過程中，儲(chǔ)層內(nèi)的滲透率會(huì)出現(xiàn)明顯變化，滲透率會(huì)隨著注水量的不斷增加而減小，如果儲(chǔ)層內(nèi)的孔隙度越小那么滲透率就會(huì)越小。在油田開發(fā)初期到高含水期，游城中的滲透力會(huì)呈現(xiàn)出下降趨勢，但是到了高含水期以后，儲(chǔ)層中的滲透率會(huì)有較大幅度的提高。對(duì)于流體中存在的較大物質(zhì)，隨著注水時(shí)期的不斷延長，會(huì)造成儲(chǔ)藏中空隙堵塞，最終導(dǎo)致滲透率出現(xiàn)下降，因此在油田開采過程中，應(yīng)當(dāng)合理控制注水時(shí)間，防止儲(chǔ)層內(nèi)空隙發(fā)生堵塞，進(jìn)而影響到石油的開采效果。

2.4潤濕性的變化

油田中巖石的潤濕性主要取決于原油中組分的含量以及巖石表面性質(zhì)。在石油開發(fā)過程中，油田受到長期注水的作用，會(huì)導(dǎo)致巖石的潤濕性發(fā)生變化，由親油性改變?yōu)橛H水性。

儲(chǔ)層注水后潤濕性發(fā)生變化的主要原因是：第一，油田進(jìn)行注水開發(fā)以后，原油受到注水量的沖刷，巖石表面的油性分子被沖走，使粘附在巖石表面上的油膜變薄，最終被水膜所替代。第二，水對(duì)巖石中的礦物成分發(fā)生溶解，油田儲(chǔ)層孔隙中的油性分子分布不均勻，導(dǎo)致巖石的親水性越來越明顯

3儲(chǔ)層物理特征參數(shù)變化對(duì)開發(fā)效果的影響

隨著油田注水量的持續(xù)增加，儲(chǔ)層中的孔隙度和滲透率都會(huì)發(fā)生明顯變化，儲(chǔ)層中的注入水流動(dòng)性會(huì)增強(qiáng)，儲(chǔ)層流體會(huì)沿著裂縫的主流方向進(jìn)行流動(dòng)，隨著注入水的不斷增加，如果儲(chǔ)層參數(shù)沒有發(fā)生明顯變化，則油田的開發(fā)效果就會(huì)有所降低。在進(jìn)行注水過程中儲(chǔ)層潤濕性與驅(qū)油機(jī)理有著直接關(guān)系，潤濕性會(huì)影響注水效果，因此在實(shí)際開采過程中，需要不斷改變儲(chǔ)層的潤濕性才能夠有效提升油田的開采效果，在進(jìn)行長期注水以后，油層中的親油性會(huì)轉(zhuǎn)化為親水性，從而增加了注水的波及體積，實(shí)現(xiàn)了油田的開采收益。

另外，原油黏度會(huì)直接影響到流體的流動(dòng)速度，會(huì)對(duì)注水過程造成較大的影響，隨著油田注水量的不斷增加，油水粘度會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢，導(dǎo)致流動(dòng)阻力增加，從而會(huì)發(fā)生底水錐進(jìn)現(xiàn)象，造成油田的采收率減小。因此可以說明，原油黏度的增加會(huì)直接影響到油田的開采效果，油田在出現(xiàn)水淹以后，油層中的大量剩余油會(huì)很難進(jìn)行開采，因此需要采取相應(yīng)的開采工藝，才能夠有效提高剩余油的開采效率。

4結(jié)束語

隨著石油資源勘探程度的不斷提高，各行各業(yè)對(duì)石油的需求也越來越多，針對(duì)低油田的開采也變得非常重要。注水是開發(fā)低滲透油田最重要的手段，但是因?yàn)樵陂_發(fā)過程中會(huì)受到很多因素的影響，并且這些因素還存在著不穩(wěn)定的變化。油井在長期注水以后，儲(chǔ)層中的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，儲(chǔ)層中粘土礦物含量會(huì)發(fā)生明顯變化，顆粒會(huì)被注入水侵蝕，遷移，導(dǎo)致儲(chǔ)層中的顆粒支撐方式發(fā)生變化、儲(chǔ)層孔喉網(wǎng)絡(luò)也會(huì)因此出現(xiàn)明顯變化，因此需要根據(jù)連續(xù)損傷力學(xué)的觀點(diǎn)，建立起油田巖石孔隙度與孔隙時(shí)變主值之間的定量關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]馬喜斌，毛永強(qiáng)，周嵩楷，劉斌善.開發(fā)過程中儲(chǔ)層物性變化規(guī)律研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2008：303-304.

[2]劉海富，李云鵬.油田注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)特征變化定量描述[J].化工管理，2017

[3]高紹琨，顧輝亮，薛元真，高安邦，岳小華.注水開發(fā)過程中流體物性參數(shù)變化規(guī)律研究[J].中國科技信息，2012：50.

1青海油田采油四廠? 青海省? 海西蒙古族藏族自治州? 816499

2青海油田采油五廠? 青海省? 海西蒙古族藏族自治州? 816499

3青海油田井下作業(yè)公司? 青海省? 海西蒙古族藏族自治州? 816499