碳酸岩和碎屑岩差异(4)

来源：网络收集时间：2026-04-21

导读：总的说来，正韵律、反韵律和复合韵律的厚油层，注水开发效果有较大的差别，在条件相近的情况下，反韵律油层好于复合韵律，复合韵律又好于正韵律。 (2)夹层的影响夹层对地下油水运动的影响比较复杂，这主要取决于夹

总的说来，正韵律、反韵律和复合韵律的厚油层，注水开发效果有较大的差别，在条件相近的情况下，反韵律油层好于复合韵律，复合韵律又好于正韵律。

(2)夹层的影响

夹层对地下油水运动的影响比较复杂，这主要取决于夹层的延伸长度、产状及发育程度。一般地，厚油层内相对稳定的(延伸长度大于一个注采井距)平行夹层有利于水驱油效果。稳定夹层将厚油层分成好几个段，抑制了厚油层内的纵向窜流，提高层内动用程度，增加了水洗厚度。由于水线是多段推进的，因而水线推进速度较缓，生产动态相对稳定，含水率上升慢，驱油相对均匀，水驱效果好。夹层频率和密度越大，水驱效果越好。这在较厚的均质层中表现得最为明显。

稳定性差的(延伸长度小于注采井距)的不连续平行夹层和交织的夹层则对注水开发有不利的影响。这类夹层在油层内构成复杂的渗流屏障，使流体流动的通道变得曲折复杂，极大地降低了纵横向传导系数，影响水驱效果，并可导致复杂的剩余油分布。最为严重的是交织的渗透屏障，如泥质测积层，若其分隔了注水井和采油井，则可能导致注采失败的结果。对于这类夹层，频率和密度越大，水驱效果越差。

(3)层理构造对水驱效果的影响

不同类型层理的水驱油效果不同。大庆油田对不同层理的砂岩储层进行了注水模拟实验，测量了不同层理及同一层理不同方向上的渗透率及采收率(表6-3)。

统计结果表明，就平行层理、斜层理和交错层理而言，交错层理渗透率低，水淹相对均匀，因而采收率高；平行层理渗透率高，但水淹相对均匀，因此采收率相对较高；而斜层理在平行纹层方向的渗透率高且水淹快，因而采收率低。

表6-3 不同层理的砂岩注水模拟结果

层理类型平行层理斜层理交错层理水平渗透率(×10μm) 816.2 723(顺纹层倾向) 221.3 -32最终采收率(%) 31.8 21.3 42.7 

对于斜层理来说，不同驱油方向的驱油效果是不同的。顺层理倾向注水时，水沿着层理中的高渗透条带向前突进，造成油井见水快、水淹快，大量的油残留在低渗透条带中，故采收率较低；逆层理倾向注水，采收率较高；而平行纹层走向方向注水，采收率最高(表6-4)。 在河流三角洲砂体中，斜层理和交错层理的倾向一般与水流方向和砂体延伸方向一致，因此，水驱油方向不应平行于砂体走向，而应与其斜交或直交。

表6-4 不同水驱方向对斜层理砂岩的驱油效果的影响

水驱方向顺层理倾向逆层理倾向平行纹层走向无水采收率(%) 2.84% 19.4% 34.6% 最终采收率(%) 21.3 48.5 53.2 注入水占孔隙体积的倍数 1.07 2.5 1.0

二、微观非均质性对石油采收率的影响

微观非均质性主要影响微观驱替效率。在注入水波及的水淹地区，孔隙系统中仍然会残

留许多不连续的油滴或残余油，即微观规模的剩余油，这主要受微观驱替效率的影响，而微观驱替效率与微观孔隙结构、润湿性和流体性质有关，其中孔隙结构是影响微观驱替效率的最重要的因素。

1.碎屑岩孔隙非均质性对驱油效率的影响

从前面的分析可以看出，残余油的形成与储层孔隙结构有很大的关系，换句话说，注水开发中的驱油效率与储层孔隙结构(孔隙与喉道的大小及其分布)密切相关。另外，对于已形成残油的油藏，在三次采油过程中排驱残油的效率即三次采油的石油采收率亦与孔隙结构有关。

一般地，孔隙非均质性愈强，驱油效率越低。下面，介绍几个应用孔隙结构参数研究注水采油中水驱油效率和三次采油采收率的实例。

(1)均质系数与水驱油效率

沈平平通过对我国东部油区下第三系沙河街组砂岩油层进行孔隙结构和驱油效率的研究，提出了描述储集岩孔隙结构特征的“均质系数(α)”。 设想孔隙介质是由许多大小不一的孔隙组成，那么其相对均匀程度对驱油效率的影响较大。

如果把对比指标选为排驱压力所对应的最大喉道半径rmax，那么，某一喉道半径ri相对于rmax的偏离程度值为ri/rmax。岩样是由大小不一的n个ri所组成，那么，总的偏离程度为每个ri值对饱和度S的加权。即,

??ri?si?rdi?1n??si?1n

i当饱和度的区间趋向于无限时,

??lim?ri?1nnri?Siimax?s?0??s0.10r(S)dS??Si?1rmaxS0.1

式中，S0.1是最大注入压力80MPa对应的最大饱和度；r(S)是压汞所确定的孔喉半径分布函

数，S是水银饱和度；rmax是排驱压力所对应的最大连通孔喉半径。

α称为孔隙结构均质系数，变化范围由0到1。α越大，则表示孔隙结构越均质。当α=1时，岩样的孔喉由单一尺寸的孔道组成，可视为极端均质。

研究表明，α值与岩石渗透率一般没有明显的关系，而与孔隙度有一定关系，但亦不明显。

均质系数a与驱油效率的关系如下：

①强亲油条件下，α与无水采油期、含水采油期的驱油效率有明显的线性关系(图6-27)，可用下述方程式表示：

?无＝-74 + 66.42? 相关系数 0.85

?0.5＝7.3 + 59.7? 0.91 ?10＝31 + 48.6? 0.98 ?30＝41.2 + 40.9? 0.93

在强亲油条件下，水驱油过程中毛细管力和粘滞力均为阻力，孔喉半径越大，阻力越小，

反之，孔喉半径越小，阻力越大。驱动力克服粘滞阻力和毛细管力，水首先沿着阻力小的大孔道前进。压汞过程也正是这一过程。因而，压汞求得的毛细管压力分布反映了驱动力作用下水驱油过程的阻力分布。因此，喉道半径分布越偏向于最大喉道半径，即α越大，水线推进越均匀，驱油效率越高。若α越小，平均喉道半径与最大喉道半径的偏离越大，小喉道所占的比例则越大，水线前沿突进严重，小孔道被周围大孔道的水隔截为不连通的孔隙，无水期直至最终期的驱油效率就低。

②强亲水条件下，α值与无水采油期和含水采油期的驱油效率都有比较好的线性关系，并可用线性回归方程表示：

?无＝-0.83 + 75.22? 相关系数 0.76 ?0.5＝24.6 + 50.382? 0.73 ?10＝42.36 + 45.78? 0.71 ?30＝49.60 + 36.54? 0.65

上式中?表示岩样的驱油效率，下标表示含水百分数。水驱油过程是驱动力与毛细管力共同作用的过程。在驱动力作用下，粘滞力作为主要阻力，水总是沿着阻力小的大孔隙方向前进，压汞过程正是驱动力作用下的类似过程，因此，压汞所确定的α越大，大孔道所含的比例也越大，岩样越均质，驱油效率高。另一方面，毛细管力作为驱油动力，能自发地把水吸入到小孔道中去，因此毛细管半径越小，其所占比例越大，驱油作用也就越大。退汞过程类似水驱油过程中毛细管力的作用。因此，退汞过程所确定的α′越小，其平均喉道半径与最大喉道半径偏离越大。由于在亲水岩样驱油过程中，若发挥驱动力作用，要求孔道大而集中，若发挥毛管力的作用，则要求孔道小且所占比例要大，这二者正是以复杂的形式影响着水驱油效率。为此，引入孔隙结构特征参数β，即退汞过程确定的α′与进汞过程确定的α之比：

???' ?β与无水、含水采油期的驱油效率可用下面的线性方程表示：

?无＝69.2 – 46.6β 相关系数 -0.75 ?0.5＝75.4 – 37.6β -0.75 ?10＝88 – 33.1β -0.82 ?30＝85.6 – 25.8β -0.74

β越小(即α越大，α′越小)，则水驱油效率越高(图6-25)。对比α、β与水驱油效率的相关关系，无水期基本一致，随着注水倍数增加，直至最终期(注水为孔隙体积的30倍)，β …… 此处隐藏：3007字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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