长期冲刷条件下的储层物性参数变化规律研究

王昕立 姚 远 刘 峰 田海川

（1.西南石油大学，成都 610500；2.中石化西南油气分公司，成都 610016）

长期冲刷条件下的储层物性参数变化规律研究

王昕立1姚 远2刘 峰1田海川1

（1.西南石油大学，成都 610500；2.中石化西南油气分公司，成都 610016）

注水开发是我国大多数油田提高采收率的主要措施。注水冲刷对储层的物性参数有较大的影响。从室内实验出发，通过长时间的注水驱替和白油驱替，从对驱替前后所测岩心的渗透率、孔隙度和质量分析可知，对于砂岩岩心，在注水或注白油驱替后，渗透率降低、孔隙度和质量变化不大。

储层物性；渗透率；孔隙度；质量；注水冲刷；白油驱替

在我国，注水开发是提高油田产量的主要方法。由于陆相储层砂体零散，连通差，油田的边水供给受到限制，绝大多数油田用注水的办法补充能量，保持压力。我国陆上注水开发油田的产量占总产量的87.5%[1]。在注水开发过程中，注入水不仅驱替油层中的油气，而且对储层物性、非均质性和储层孔隙结构等有较大的影响，使之与注水开发前有较大的差异[2]。因此，研究注水开发前后储层物性参数的变化具有重要意义。吴素英[3]分析了长期注水冲刷使砂岩储层中的地层微粒被冲出，孔喉网络的连通性变好，渗透率升高，由于注水开发的影响，喉道的分选程度降低。黄思静[4]研究了注水开发对砂岩储层孔隙结构的影响。注水后，砂岩储层的退出效率降低，最小可流动孔喉直径增大。流动主孔喉控制的孔隙体积增加，从而导致渗透率提高。本文从室内实验出发，研究了在不同驱替速度下岩心的渗透率、孔隙度和质量的变化。

1 实验准备

1.1 实验流体

注入水性质：总矿化度为6 202 mg/L，K++Na+的矿化度为2 142 mg/L，Ca2+的矿化度为10 mg/L。白油：在20℃时，密度为0.864g/cm3。

实验要求：不进行抽空饱和，以免提前产生水敏[5]。孔隙体积由气测孔隙度计算而得。

1.2 实验步骤

（1）选取一组平行岩样的三块岩心，O-8、O-9和O-10，将岩心截成相同长度的两段，烘干。参见标准SY/T 5336。将截成两段后的岩心分别命名为O-81，O-91，O-101和O-82，O-92，O-102。

（2）安装好实验流程和流体。

（3）以5、10 、15 mL/min的流量注入矿物水和白油，每隔100PV记录压力、流量、总注入量和液体渗透率。

（4）共注入1 000倍孔隙体积的水和白油，结束实验。

（5）交回样品，进行后续实验。

2 岩心冲刷实验

对切割后的三组岩心，分别以5、10、15 mL/min的流速注水和白油驱替。由于岩心被截成相同长度的两段，同一块岩心被截成的两段用相同的速度驱替。

2.1 渗透率变化

对岩心O-81，O-91，O-101， 分别以5、10 、15 mL/min的流速进行注水驱替，得到的岩心渗透率数据如图1所示。

由于所用岩心为砂岩，存在一定的水敏效应，可能导致渗透率降低。为了使实验结果更加准确可靠，防止岩心发生水敏，改用工业用白油驱替。对岩心O-82，O-92，O-102，分别以5、10 、15 mL/min的流速进行冲刷实验，得到的岩心渗透率数据如图2所示。

图2 岩心在不同的白油驱替速度下的渗透率变化

从图1和图2可以看到，在矿物水的驱替下，渗透率的变化不规则，但总体是降低的；在白油的驱替下，渗透率则一直在降低。

2.2 孔隙度的变化

把驱替后的6块岩心烘干，烘干标准同前。接着进行孔隙度测量，并与驱替前的孔隙度进行对比，实验数据见表1和表2。

表1 岩心在不同的注水驱替速度下的孔隙度变化

表2 岩心在不同的白油驱替速度下的孔隙度变化

从表1和表2中数据可知，驱替前后，岩心孔隙度有增大的，也有减小的，但总体变化不大。

2.3 质量的变化

把驱替后的6块岩心烘干，烘干标准同前。接着进行质量测量，并与驱替前的质量进行对比，实验数据见表3和表4。

表3 岩心在不同的注水驱替速度下的质量变化

表4 岩心在不同的白油驱替速度下的质量变化

从表3和表4中的数据可以看到，驱替前后，岩心质量有增大的，也有减小的，但总体变化不大。

3 结 语

（1）在不同的注水驱替速度下，渗透率变化不规律，但渗透率整体降低；在不同的白油驱替速度下，渗透率一直在降低。说明注水驱替过程中，渗透率是降低的，同时岩心也存在一定的水敏反应。

（2）驱替前后岩心的孔隙度和质量变化不大，说明驱替过程中没有颗粒及其充填物被冲走，注入的流体冲刷只是改变了岩心颗粒的排列方式。

[1]韩大匡.深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨[J].石油勘探与开发，1995,22(5):47-54.

[2]陈亮，吴胜和.胡状集油田胡十二块注水开发过程中储层动态变化研究[J].石油实验地质，1999，21(2)：141-144.

[3]吴素英.长期注水冲刷储层参数变化规律及对开发效果的影响[J].大庆石油地质与开发，2006，25(4):35-37.

[4]黄思静.注水开发对砂岩储层孔隙结构的影响[J].中国海上油气(地质)，2000，14(2):122-127.

[5]侯志江.濮城油田储层非均质性及对注水开发的影响研究[D].成都：西南石油大学，2002.

Changing Rules of Reservoir Physical Parameters under the Condition of Long-term Flooding

WANG Xin-li1YAO Yuan2LIU Feng1TIAN Hai-chuan1
(1.Southwest Petroleum University，Chengdu 610500；2.Sinopec Southwest Oil-gas Company，Chengdu 610016)

Water injection is the main method to enhance oil recovery in majority oilfields of China.Water flooding has great impact on physical parameters of reservoir.Based on the laboratory experiment,through the water flooding and white oil displacement with long time,it shall measure the core permeability,porosity and quality before and after displacement.The analysis shows that under water flooding and white oil injection,the permeability decrease,the porosity and quality of the sandstone cores have a little change.

reservoir property；permeability；porosity；quality；water flooding；white oil displacement

TE122

A

1673-1980（2011）03-0008-02

2010-11-12

国家科技重大专项“高含水油田提高采收率新技术”(2008ZX050102003)

王昕立（1985-），男，四川广元人，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向为油气田开发。