儲層非均質性對注水開發影響

儲層非均質性對注水開發影響是指儲集層岩性和厚度、表面屬性，所含流體性質，夾層等各個屬性對注水開發油田的影響。

基本介紹

• 中文名：儲層非均質性對注水開發影響
• 外文名：Influence of reservoir heterogeneity on water flooding oilfield
• 學科：石油工程
• 因素：儲集層岩性和厚度、表面屬性等
• 分類：層內、層間、平面非均質性
• 目的：了解非均質性對開發效果的影響

簡介

油氣儲層的沉積過程、成岩過程以及地質構造作用等漫長地質演化使得儲集層在物性（孔隙結構、滲透率），儲集層岩性和厚度、表面屬性，所含流體性質，夾層等各個屬性都存在不均勻的變化即為要探討的儲層非均質性。油氣藏油、氣、水滲流及採收率直接影響並反映著油氣藏的開發效果，其中儲層非均質性是其主要影響因素。層間干擾、單層突進、剩餘油的分布情況等現象都不同程度的受儲層非均質性的影響，通過分析儲層巨觀,層內和微觀非均質的特徵，可了解油藏的非均質性對開發效果的影響。

儲層微觀結構的非均質性

微觀非均質主要是指孔隙結構、孔喉以及岩石表面性質的非均質性。

儲層的物性包括：孔隙度、滲透率。孔隙度大小直接決定了注入水體的多少即注水量。滲透率大小及其非均質性在各方向上的差異決定流體的方向和流動能力，我們將在後面詳細闡述。孔喉結構：孔喉比增大即小大的孔隙與微細喉道相連即成死孔隙，降低了水驅採收率，其比值越大，越不利於採收率。潤濕性：潤濕性影響著水在岩石孔隙中運動的難易，因為如果岩石是水濕的，水就容易驅替吸附在岩石表面上的油，驅油效率就大，而若為油濕，油就不容易被水驅替，驅油效率自然就低。

層內非均質性

層內非均質性包括滲透率的非均質性即其差異程度、粒度韻律性、以及層內的不連續夾層（泥質）等。

層內夾層在注采井組範圍內的分布狀況對油水運動和開發效果起著很大的影響。成因類型相同的砂岩具有相近的滲透率, 層內夾層發育與否或發育程度差異, 往往使得油井開發效果不同。在沒有夾層或層內夾層少的厚油層中, 平均含水率相對高, 含油飽和度相對低; 相反, 層內夾層發育的厚油層中平均含水率相對低, 而含油飽和度相對高。由此說明, 在夾層發育的油井中開發效果相對較差, 但剩餘油相對富集。即使在三角洲的厚度較大的砂壩微相, 由於層內薄夾層較多, 儲層的連通性也會降低, 導致層內水洗程度降低, 所以厚油層內平均剩餘油飽和度相對高。總之, 在夾層分布不穩定的注采井組, 仍然是底部水洗, 水淹厚度小, 若夾層分布穩定, 易形成多段水淹,水淹厚度大。

一般地, 只要在注采井組內分布比較穩定的夾層, 對油水就能起到封隔作用, 可將油層上下分成兩個獨立的油水運動單元, 此時可將厚油層的層內問題變成層間問題, 而且穩定夾層的存在使上下兩層內的水淹特點符合各自小層的沉積特點。如果隔夾層分布不穩定, 則油層上下具有水動力聯繫, 一般表現為注入水竄流, 不穩定夾層越多, 其間油水運動與分布也就越複雜。因此, 不穩定夾層的存在對開發效果影響很大, 不穩定夾層越多,油田開發效果會變得越差。

粒度韻律

粒度韻律即單砂層內部碎屑顆粒粒度大小於垂向上的變化，分為正韻律、反韻律、複合韻律、均質韻律。

1、正韻律油層剖面水淹特徵

因為正韻律油層上部滲透率比下部油層滲透率低，導致油層上部吸水程度較差，而下部吸水程度較好，油藏注水開發過程中，流體湧入油層的下部，造成水流沿高滲透帶突進的現象。而進入中上部油層的注入水由於重力作用下沉，導致了油層下部特別是底部的水洗強度加大，油層剖面的水洗程度差異加大，油層動用程度差，使得正韻律油層開發效果相對較差，最終採收率較低

2、反韻律油層剖面水淹特徵

由於反韻律油層下部滲透率低而上部滲透率高，差異明顯，在注水開發情況下，雖然反韻律油層上部滲透率高吸水多，但由於注入流體受重力作用逐漸下滲，使得吸水較少的下部油層水洗得以加強，從而吸水較多的上部油層水推速度和水洗速度受到控制。所以反韻律油層剖面水洗差異程度小，動用程度大，因此反韻律油層開發效果相對較好，最終採收率較高。

3、複合韻律油層油層水洗水淹特點介於正韻律反韻律油層之間。油層剖面動用程度優於比韻律油層好。

滲透率非均質

滲透率韻律可分為正韻律、反韻律、複合韻律等。

( 1 )垂直滲透率/水平滲透率（K v/K h）。K v/K h影響著油層水洗效果，其比值越小，則流體垂向滲透能力相對越低，層內水洗波及厚度可能越小。

(2)滲透率非均質程度表征滲透率的非均質程度的各項參數：

1）滲透率變異係數Vk即用於度量若干數值相對乾其平均值的變化程度。V k<0.5為均勻型，0.5<V k0.7為不均勻型（如圖）。

2）滲透率突進係數Tk ：表示砂層中最大滲透率/平均滲透率的比值。T k <2為均勻型，2<T k3不均勻型。

3）滲透率級差J：砂層內最大滲透率/最小滲透率。滲透率級差越大則滲透率的非均質性就越小。

4）滲透率均質係數即表示砂層中平均滲透率/最大滲透率。顯然值小於1，越接近1，均質性越好。

層內夾層

一般層內夾層上部多為中、高水洗，其水洗程度較好。其下部多為低、未水洗，夾層下部水洗程度差。

層間非均質性

在同一套含油層系內部，砂層的非均質性即為層間非均質性。層間非均質性使得油層的動用程度差異大，尤其多層合採時,注入水體進入不同油層的水量、速度差異導致不同油層的水洗動用開採效果差異。這會影響整個油田的採收率,採收率因此會下降大約4%-11%。在同一口採油井內，不同的油層產油量,壓力相差懸殊，各層滲透率差異，導致不同油層吸水、出油情況差異加大，油層水線推進進度不同。因此針對由於層間非均質性造成的注入水單層突進的現象,水驅動用效果差異大，影響油田注水開發效果這一弊病，我們要仔細分析儲層屬性，選擇合適的注水層位，以加大注入體的波及程度從而提高水驅開發效果。

平面非均質性

平面非均質性指一個儲層砂體的形態結構、連續性、規模，以及砂體內孔隙度、滲透率在平面的變化。平面非均質性影響著注入水體所能波及的平面和效率。其中滲透率方向性（沿某一方向滲透率大於其它方向的滲透率）是我們應該主要關注的方面。平面非均質性儲層與注水井的相對距離明顯影響著整個儲層的等效滲透率，岩心的滲透率變異係數越小,從微觀角度來看則表示組合岩心的孔喉道越均質,油層水線單層突進的現象較小，大部分吼道得到水驅，因此岩心的驅油效率與其等效滲透率有著密切的相關性。合理安排井網、井距是有利於提高水驅動用效果的關鍵。

總結

儲層層間、平面、層內和微觀非均質造成開發層系各個層次的矛盾。針對儲層微觀非均質性、層內矛盾、層間矛盾、平面非均質性及其對注水開發的關鍵影響要素，針對性的採取措施。孔間、孔道非均質：封堵大孔道、調剖堵水、化學處理、三次採油等。層間非均質：合理層系組合、細分注水，選擇合理注水層位。層內非均質：調剖、堵水、改變液流方向。平面非均質：合理安排井網、井距。加大注入水的波及平面和強度提高水驅效果。層間矛盾常常會造成儲層的孔間矛盾、平面矛盾。針對這三者的微妙關係，首先解決層間矛盾,降低油層動用差異，使未動用或者動用較少的油層動用起來,也在一定程度上，緩解了儲層的平面矛盾、孔間矛盾。三者之間相輔相成，亦是動態變化的。因此，我們需要持續加深對儲層非均質性及其動態變化的了解和研究,不斷提高對非均質性的認識和了解,才能做好油田開發的各項決策。