英东构造储层特征及渗流机理研究

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对于砂岩储层而言,微观孔隙结构及渗流规律的研究目前仍是国内外研究的重点领域。研究和掌握储层物性是认识储层、评价储层、保护和改造储层的基础,对于油田开发开采及提高油气采收率工作具有十分重要的意义。分析研究储集层微观孔隙结构特征可以了解油水在地层中的分布状态;研究储层伤害机理便于在油田开采开发过程中保护储集层;水驱油效率、流体渗流规律、微观剩余油分布特征等研究可以更好的了解油水在地层中的渗流特征及微观分布,对水驱油藏及剩余油挖潜具有十分重要的意义。本文利用英东油田钻井取芯岩样开展了大量室内实验,采用宏观与微观相结合,点与面结合,地质与化验、测井相结合,一般手段和先进方法相结合,室内研究和生产实践相结合的“五结合”原则,对该区储层微观特征和渗流机理进行了全面的研究和评价。结合常规压汞毛管压力曲线分析、恒速压汞毛管压力曲线分析、核磁共振分析、铸体薄片孔隙特征图象分析的方法,深入揭示了该地区储层岩石微观孔隙结构的特征;通过对新取芯岩石润湿性实验结果和密闭取芯岩样的润湿性实验结果分析与对比,认识了该区块储层岩石润湿性的特征;在认识低渗透岩石的渗流机理的基础上,结合油藏低渗透岩石渗流特征,认识了该区块低渗岩石的渗流规律;在分析储层岩石敏感性矿物和岩石孔隙结构对储层潜在损害影响基础上,研究了储层岩石的流速敏感性、水敏性、盐敏性、碱敏性、酸敏性,认识了各种敏感性损害程度,指出了油田开采中防止敏感性损害的方法;利用储层岩石,模拟实际油藏条件,利用不同直径的油藏取芯岩样实验分析了水驱油效率的影响因素及其变化特征,最终通过开展微观渗流观察实验,分析研究储层微观渗流规律及残余油的赋存状态,为该区下一步的勘探地质研究、储量研究及开发方案编制提供基础资料数据,并为油田提高开发效果和采收率提供了依据和建议。利用该区岩样进行实验研究表明:英东油田开采过程中储层潜在损害包括,当油气层压力和温度降低或进入油层的流体与地层水不配伍时,将生成CaC03、MgCO3、Ca(OH)2等无机沉淀而引起储层损害;当井底地层温度的下降将引起石蜡、胶质和沥青质的有机沉淀而引起储层损害;各种敏感性损害,且水敏损害>速敏损害>碱敏损害>酸敏损害。润湿性实验研究表明,英东油田储层岩石主要是亲水的,部分岩石具有弱亲水或中性润湿的特性。低渗岩石渗流特征实验表明,地层水通过英东油田低渗透岩石渗流时,服从达西渗流,不存在启动压力梯度;地层油(粘度为6.0mPa·S)通过储层低渗透岩石单相渗流时,当岩样的渗透率k<38.8×10-3μm2时,既存在启动压力梯度,也存在临界压力梯度,且启动压力随岩石渗透率的下降而增大。水驱油实验结果表明,影响水驱油效率的因素有驱替速度、微观非均质性、重力的作用及宏观非均质性。即储层岩石水驱油效率存在最佳的驱油速度;大直径岩样水驱油时,由于渗流场由小岩样中的一维线性渗流变成部分二维渗流,水驱油中重力的作用以及油藏纵向上的微观非均质性,降低其驱油效率。微观模型驱油实验的照片和录像分析表明,油水两相渗流具有较强的微观非均质性和较明显的微观指进现象,呈现非均匀的推进;油水流动呈现“渠道流态”的特点。残余油主要是“死胡同”式的岔道内的大片油、其次是被水分割包围成油滴、边缘角隅处的残余油、孔壁边缘存在的油膜。油水相对渗透率实验研究表明,英东油田油水两相渗流区变化大,束缚水饱和度偏高,残余油饱和度变化大;相对渗透率曲线反映英东油田油藏岩石润湿性主要为亲水性;储层的油水相对渗透率曲线可以看出,岩心随含水饱和度的增加,其油相渗透率下降快,水相渗透率上升缓慢且终点值小,这说明随着含水上升,不但采油指数下降,采液指数也将呈下降状态,预示着用提高产液量实现油田稳定的难度很大。
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