趙珺(中國石油大港油田公司第六采油廠,天津 300280)
在油田注水開發(fā)過程中,巖石的礦物學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征、流體特征都是影響和決定儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)變化的內(nèi)在因素。由于注入水對(duì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)、物性、表面潤濕性、儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響,使得高含水期儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)與注水前發(fā)生了極大的變化。
羊三木油田羊三斷塊共有取心井9 口,取心層位為館Ⅱ油組。豐富的取心資料和室內(nèi)化驗(yàn)資料為研究注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)變化規(guī)律奠定了基礎(chǔ)。本文立足于不同開階段的取心井資料,結(jié)合不同開發(fā)階段開發(fā)井的測(cè)井資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料,開展細(xì)致的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化研究。
利用開發(fā)后期取芯井羊新11-33 井、羊檢1 井與開發(fā)初期取芯井羊10-13井進(jìn)行鑄體薄片圖像分析,三口井孔隙類型主要為粒間孔、粒內(nèi)溶孔以及部分顆粒鑄??缀蜕倭康念w??紫?。開發(fā)初期取芯井和開發(fā)后期檢查井對(duì)應(yīng)層段巖芯相比,水淹后巖芯溶蝕孔隙增大增多,出現(xiàn)特大孔隙和裂縫性孔隙,局部發(fā)現(xiàn)基質(zhì)內(nèi)孔。
注水前,特大孔占孔隙的比例為零,注水后上升到11%左右。其主要原因是由于注入水的長期沖刷,沖走部分粘土礦物,使孔隙喉道變得暢通。
圖1 水淹前后粒度中值與最大孔喉半徑關(guān)系
圖2水淹前后粒度中值與喉道中值半徑關(guān)系
圖3 水洗前后Rmax與滲透率關(guān)系
圖4水洗前后Rave與滲透率關(guān)系
溶蝕孔增多主要是注入水溶解顆粒和膠結(jié)物使儲(chǔ)層溶蝕,粒間孔增多,孔喉直徑增大,從而使微觀孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性增強(qiáng)。
裂縫性孔隙由注水前的0%增加到注水后1—3%,裂縫的出現(xiàn)與高壓注水有關(guān),由于注水強(qiáng)度大,注水壓力大大超出巖石的破裂壓力,就會(huì)形成裂縫。
根據(jù)對(duì)羊三木油田不同開發(fā)階段的3口取芯井的巖芯薄片觀察,統(tǒng)計(jì)分析膠結(jié)物類型,發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層膠結(jié)類型有明顯變化。
羊三木油田館陶組,以辮狀河沉積為主,發(fā)育細(xì)砂巖、中砂巖、厚層粗砂巖和砂礫巖組合,泥質(zhì)膠結(jié)。經(jīng)過多年注水開發(fā),館Ⅱ油組儲(chǔ)層膠結(jié)物含量由注水前的19.22%下降到水淹后的
7.96%。
儲(chǔ)層膠結(jié)類型由孔隙式、接觸—孔隙式為主變?yōu)榭紫丁佑|式和接觸式膠結(jié),注水前孔隙式膠結(jié)占54.66%,接觸—孔隙式膠結(jié)占8.26%,合計(jì)為62.92%,水淹后分別為17.28%和5.98%,合計(jì)為23.26%;而孔隙—接觸式和接觸式膠結(jié)的比例由注水前的26.42%上升到水淹后的69.82%。
造成儲(chǔ)層膠結(jié)類型及含量的變化的主要原因是原始孔隙度較大,泥質(zhì)膠結(jié)疏松,在注入水長期沖刷下,泥質(zhì)膠結(jié)物被沖散帶走,導(dǎo)致膠結(jié)物含量減少,孔隙度和滲透率明顯增大。
壓汞測(cè)試是研究儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的一種重要手段,測(cè)試得到的毛管壓力曲線表征了儲(chǔ)層的孔喉大小和分布,由毛管壓力曲線和孔喉特征參數(shù)可表征儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)。因此注水前后孔隙結(jié)構(gòu)變化研究也可根據(jù)注水開發(fā)前后從毛管壓力曲線所獲得的孔喉特征參數(shù)的變化進(jìn)行研究。
從圖1、2可以看出,羊三木油田三斷塊水淹前后,儲(chǔ)層孔喉半徑具有增大的特征,這與本區(qū)的儲(chǔ)層物性好有關(guān)。就相同粒度中值樣品分析發(fā)現(xiàn),水淹前后儲(chǔ)層孔隙喉道明顯變大,喉道中值半徑增加2-4μm,同時(shí)最大孔喉半徑隨粒度中值增大,其變化趨勢(shì)具有逐漸增大的趨勢(shì)。
分析從孔隙喉道大小與滲透率的關(guān)系圖(圖3、4)可以看出,對(duì)于平均喉道半徑相同的樣品,其對(duì)應(yīng)的滲透率值明顯上升。說明水淹后儲(chǔ)層的微觀非均質(zhì)性比水淹前變?nèi)?,水淹后?chǔ)層孔隙大小差異在變小。
(1)早期取芯井和水淹后檢查井對(duì)應(yīng)層段巖芯相比,水淹層巖芯溶蝕孔增加,并且出現(xiàn)了特大孔隙和裂縫性孔隙。特大孔占比注水后增加到0-11%,裂縫性孔隙注水后增加到1—3%;
(2)水淹后儲(chǔ)層的粒度中值變大,粒度分選性變好,磨圓度增高,礦物顆粒表面變得光滑;儲(chǔ)層膠結(jié)物含量由注水前的19.22%下降到水淹后的7.96%;
(3)水淹后巖孔隙度和滲透率增大,對(duì)于同一個(gè)粒度中值而言,滲透率增大2—4 倍,孔隙度增大1—5%,儲(chǔ)層孔隙喉道明顯增大,平均喉道中值半徑增加2-4μm。