油田储层物性变化

油田开发过程中储层性质变化的机理和进本规律班级：石工10-9班姓名：林鑫学号：2010022116对于大多数油田来说，随着开发的进行，注水量的增加，油田储层的性质也随着变化，大多数情况是储层物性变差，以下，主要从储层孔隙度、渗透率，储层岩性、原油性质和润湿性变化这几个角度进行分析。1.孔隙度和渗透率变化孔隙度在油田开发中不是一成不变的，在注入水的冲刷下，中高渗储层水洗后，孔道内的衬边粘土矿物多被冲刷掉，孔道增大，且连通性能变好，发生了增渗速敏，尤其是“大孔道”在注水开发中变得越来越大,相应地储层（尤其是高渗储层）的渗透率增高，从而加剧了注入水的“水窜”，影响油藏的开发效果。另一方面，一些泥质含量较高的砂体,孔隙大小一般未发生变化，甚至有缩小趋势。在实际条件下，注水井与产出井之间由于地层的非均质性、流体的流动速度不同及岩性的差异，不同岩石中的微粒对注入速度增加的反应不同，有的反应甚微，则岩石对流动速度不敏感；有的岩石当流体流速增大时,表现出渗透率明显下降。因此，地层的渗透率变化是受岩性、注入速度等条件限制的，可能增大也可能减小。这种孔隙度和渗透率的变化，导致了储层非均质性的加重，加大了储层开发的难度。例如：胜坨油田二区沙二段3层为砂岩储层，泥质胶结为主，在注水开发过程中，随着注水倍数的增加，砂岩中的胶结物不断被冲刷带出，胶结物含量逐渐减少。开发初期颗粒表面及孔隙间充填较多的粘土矿物，到特高含水期，样品颗粒表面较干净，粒间的粘土矿物减少。从不同含水期相同能量带的毛管压力曲线对比也可看出，由开发初期到特高含水期，毛管压力曲线的门限压力减小，说明最大孔喉半径增大，随着最大孔喉半径增大，流体的流动能力增强，渗透率有较大幅度提高。而沙二8层粒度细、孔喉细小、泥质含量高，随着油田注水开发，蒙脱石膨胀、高岭石被打碎等原因部分堵塞喉道，使得孔喉半径变得更小，导致了储层的渗透率降低。储层岩性的变化对于储层岩性的变化主要从粘土矿物和岩石骨架两个方面进行研究。注入水对粘土矿物的作用主要有两种：水化作用和机械搬运与聚积作用。注水过程中储层内水敏性强的粘土矿物吸水膨胀，原来的矿物结构遭到破坏。因此，水驱后储层中孔道中心的粘土矿物被冲散、冲走，在微孔隙处富集。由于注入水总是沿着物性好、渗透性好的部位流动，这样就使原来粘土矿物少的部位水驱后粘土矿物变得更少，而原来物性差、分选差的部位粘土矿物含量变得更多，结果是粗孔道更加通畅，细孔道更容易被堵塞，从而使两者的差距加大。注入水对岩石骨架的作用为溶蚀作用。虽然储层中矿物的溶解度很低，但是长期积累的效果对整个储层而言也不可忽视，溶蚀作用的结果是水淹层的孔隙结构发生变化、孔隙度增大。尤其是高渗透条带，注入介质所造成的冲刷、溶解现象更为严重。例如：大庆油田在注水开发后期，储层未水淹的岩样颗粒表面、孔道表面都由比较丰富的粘土覆盖，在喉道处还有团块的粘土矿物堆积，高岭石的“书页状”结构完整，排列整齐。经过水驱后，从电镜照片上看到覆盖在孔道表面的粘土大量地减少，特别在大孔道表面处粘土被水洗得相当干净。附着在长石颗粒表面的高岭石被溶解，高岭石品形很差。原油性质的变化原油性质随着含水的上升，原油比重增大，粘度升高，含腊含胶量升高，凝固点和蜡熔点上升，原油中轻汽油成分明显减少，初馏点升高，其原因是（1） 低分子烃类容易溶解于水中而流失，剩余在储层中的原油由于轻质烃类的减少，导致原油的粘度，初馏点等升高。（2） 注水过程中携带进入油层的氧氧化原油使轻质组分变为重质组分。（3） 构造边部的粘度较高、密度较大的原油向构造顶部方向运移也导致原油物性变差。如胜坨油田沙28层，含水率为0时，原油粘度为180mPa•s，原有密度为0.913g/cm3，在含水率达到95%时，原油粘度为390mPa•s，原有密度为0.929g/cm3。润湿性的变化油层岩石表面的润湿性分为亲油、亲水和中性三种。在亲水岩石中，水是润湿相，油是非润湿相；而在亲油岩石中，油是润湿相，水是非润湿相。润湿相总是附着在岩石颗粒的表面和孔壁上，在地层中一般呈连续分布的状态；非润湿相多处于孔道的中心部位，呈不连续分布的滴状、珠状和块状等。油层岩石表面润湿性一般是亲油的,在注水开发过程中，一方面由于水的冲刷作用，使附着在岩石颗粒表面的油膜逐渐变薄或脱落；另一方面由于分子的运动也会使岩石表面脱附的油分子不断被水带走，导致油层岩石表面润湿性发生变化。岩石润湿性的变化，会对原油的采收效率产生影响。胜坨油田沙2段，开发初期岩石大多为亲油性，I值为-19左右，随着注入水的增加，导致岩石的润湿性发生了改变，变为了亲水性，I值变为20左右。平均原油饱和度也随之变小。在实际生产中，储层性质的变化不止以上所讲述的几个方面，油层的温度会因为注入水的注入而降低，导致原油的粘度增大；随着开采的进行，油层的压力会逐渐变小，导致岩石骨架压实，孔隙度减少，渗透率降低等等，在此就不一一叙述。参考文献黄堂福.大庆油田注水开发过程中储层原油物理化学性质变化特征与变化因素研究[J].大庆石油学院学报，1985，2：9-10.俞军.大