[科普中国]-储层非均质性对注水开发影响

简介

油气储层的沉积过程、成岩过程以及地质构造作用等漫长地质演化使得储集层在物性（孔隙结构、渗透率），储集层岩性和厚度、表面属性，所含流体性质，夹层等各个属性都存在不均匀的变化即为要探讨的储层非均质性。油气藏油、气、水渗流及采收率直接影响并反映着油气藏的开发效果，其中储层非均质性是其主要影响因素。层间干扰、单层突进、剩余油的分布情况等现象都不同程度的受储层非均质性的影响，通过分析储层宏观,层内和微观非均质的特征，可了解油藏的非均质性对开发效果的影响。

储层微观结构的非均质性微观非均质主要是指孔隙结构、孔喉以及岩石表面性质的非均质性。

储层的物性包括：孔隙度、渗透率。孔隙度大小直接决定了注入水体的多少即注水量。渗透率大小及其非均质性在各方向上的差异决定流体的方向和流动能力，我们将在后面详细阐述。孔喉结构：孔喉比增大即小大的孔隙与微细喉道相连即成死孔隙，降低了水驱采收率，其比值越大，越不利于采收率。润湿性：润湿性影响着水在岩石孔隙中运动的难易，因为如果岩石是水湿的，水就容易驱替吸附在岩石表面上的油，驱油效率就大，而若为油湿，油就不容易被水驱替，驱油效率自然就低。

层内非均质性层内非均质性包括渗透率的非均质性即其差异程度、粒度韵律性、以及层内的不连续夹层（泥质）等。

层内夹层在注采井组范围内的分布状况对油水运动和开发效果起着很大的影响。成因类型相同的砂岩具有相近的渗透率, 层内夹层发育与否或发育程度差异, 往往使得油井开发效果不同。在没有夹层或层内夹层少的厚油层中, 平均含水率相对高, 含油饱和度相对低; 相反, 层内夹层发育的厚油层中平均含水率相对低, 而含油饱和度相对高。由此说明, 在夹层发育的油井中开发效果相对较差, 但剩余油相对富集。即使在三角洲的厚度较大的砂坝微相, 由于层内薄夹层较多, 储层的连通性也会降低, 导致层内水洗程度降低, 所以厚油层内平均剩余油饱和度相对高。总之, 在夹层分布不稳定的注采井组, 仍然是底部水洗, 水淹厚度小, 若夹层分布稳定, 易形成多段水淹,水淹厚度大。

一般地, 只要在注采井组内分布比较稳定的夹层, 对油水就能起到封隔作用, 可将油层上下分成两个独立的油水运动单元, 此时可将厚油层的层内问题变成层间问题, 而且稳定夹层的存在使上下两层内的水淹特点符合各自小层的沉积特点。如果隔夹层分布不稳定, 则油层上下具有水动力联系, 一般表现为注入水窜流, 不稳定夹层越多, 其间油水运动与分布也就越复杂。因此, 不稳定夹层的存在对开发效果影响很大, 不稳定夹层越多,油田开发效果会变得越差。1

粒度韵律粒度韵律即单砂层内部碎屑颗粒粒度大小于垂向上的变化，分为正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律。

1、正韵律油层剖面水淹特征

因为正韵律油层上部渗透率比下部油层渗透率低，导致油层上部吸水程度较差，而下部吸水程度较好，油藏注水开发过程中，流体涌入油层的下部，造成水流沿高渗透带突进的现象。而进入中上部油层的注入水由于重力作用下沉，导致了油层下部特别是底部的水洗强度加大，油层剖面的水洗程度差异加大，油层动用程度差，使得正韵律油层开发效果相对较差，最终采收率较低

2、反韵律油层剖面水淹特征

由于反韵律油层下部渗透率低而上部渗透率高，差异明显，在注水开发情况下，虽然反韵律油层上部渗透率高吸水多，但由于注入流体受重力作用逐渐下渗，使得吸水较少的下部油层水洗得以加强，从而吸水较多的上部油层水推速度和水洗速度受到控制。所以反韵律油层剖面水洗差异程度小，动用程度大，因此反韵律油层开发效果相对较好，最终采收率较高。

3、复合韵律油层油层水洗水淹特点介于正韵律反韵律油层之间。油层剖面动用程度优于比韵律油层好。

渗透率非均质渗透率韵律可分为正韵律、反韵律、复合韵律等。

( 1 )垂直渗透率/水平渗透率（K v/K h）。K v/K h影响着油层水洗效果，其比值越小，则流体垂向渗透能力相对越低，层内水洗波及厚度可能越小。

(2)渗透率非均质程度表征渗透率的非均质程度的各项参数：

1）渗透率变异系数Vk即用于度量若干数值相对干其平均值的变化程度。V k