大学精品课件：第八章 注水开发油田开发地质.ppt

1、 龚福华龚福华长江大学地球科学学院石油系长江大学地球科学学院石油系2007.102007.10第一节第一节、油田、油田开发阶段开发阶段的划分和录取资料的任务的划分和录取资料的任务划分依据划分依据阶阶 段段特特 征征油藏评价油藏评价获得工业性油气流到提交探明储量过程。获得工业性油气流到提交探明储量过程。开发方案设计开发方案设计开发可行性研究，具开采价值后，进入开发设开发可行性研究，具开采价值后，进入开发设计，至钻完第一批井网。计，至钻完第一批井网。开发方案实施开发方案实施油田钻成第一期开发井网（或基础井网）后至油田钻成第一期开发井网（或基础井网）后至射孔完成。射孔完成。油藏管理调整油藏管理调整油

2、田正式投入开发以后，即进入管理调整阶段油田正式投入开发以后，即进入管理调整阶段 投产投产油井逐渐投产、产量急剧增加油井逐渐投产、产量急剧增加 高产稳产高产稳产生产井数变化不大、油井与油田产能旺盛、产生产井数变化不大、油井与油田产能旺盛、产量变化较小量变化较小 产量递减产量递减产量持续下降、产量递减长时期居高不下产量持续下降、产量递减长时期居高不下 低产低产生产井数因水淹或枯竭不断减少、产量递减生产井数因水淹或枯竭不断减少、产量递减 无水无水不含水不含水 低含水低含水综合含水低于综合含水低于25%25%中含水中含水综合含水综合含水25%25%75%75%高含水高含水综合含水综合含水75%75%9

3、0%90%特高含水特高含水综合含水综合含水90%90%以上以上 投产投产稳产稳产递减递减低产低产日产油水平吨开发阶段的划分要根据具体情况具体分析没有高产稳产期投产减产低产胜利油田王庄变质岩油藏日产油水平变化曲线 断层断层油油层层段段 自然伽玛深侧向沉积韵律、沉积构造、夹层分布、裂缝特征等。沉积韵律、沉积构造、夹层分布、裂缝特征等。孔隙度、渗透率、含油（气）饱和度、相对渗透率、界面张孔隙度、渗透率、含油（气）饱和度、相对渗透率、界面张力、润湿性、毛管压力及孔隙结构等。力、润湿性、毛管压力及孔隙结构等。岩石薄片分析（碎屑成分、填隙物成分和含量等）、铸体薄岩石薄片分析（碎屑成分、填隙物成分和含量等）

4、、铸体薄片分析（孔隙类型及大小分布、喉道类型、裂缝特征等）、片分析（孔隙类型及大小分布、喉道类型、裂缝特征等）、粒度分析、扫描电镜分析（矿物类型、喉道特征等）、粒度分析、扫描电镜分析（矿物类型、喉道特征等）、X X衍衍射分析（粘土矿物类型及含量）等。的动态变化）。射分析（粘土矿物类型及含量）等。的动态变化）。地质资料地质资料 第一节第一节、油田开发阶段的划分和、油田开发阶段的划分和录取资料录取资料的任务的任务地质资料地质资料 镜质组反射率（镜质组反射率（R Ro o）、最大热解峰温度（）、最大热解峰温度（T Tmaxmax）、孢粉颜色、孢粉颜色、稳定同位素、微量元素分析。稳定同位素、微量元素分

5、析。储层敏感性试验（速敏、水敏、盐敏、酸敏等）、水驱油试储层敏感性试验（速敏、水敏、盐敏、酸敏等）、水驱油试验（驱油效率、剩余油形成机理）、岩心长期水驱实验（水验（驱油效率、剩余油形成机理）、岩心长期水驱实验（水驱过程中孔隙结构和岩石物性的动态变化）。驱过程中孔隙结构和岩石物性的动态变化）。v三维地震在油田开发中的应用，主要是通过提高分辨率以达到小层级别的油层研究目的。v井间地震方法可望在很大程度上提高储集层井间预测的精度，但目前由于技术问题进行广泛的商业性使用。v时移地震，期望监测油田开发过程中流体运动的变化。测井资料测井资料 自然伽马测井、自然电位测井、声波时差测井、中子测井、密度测井、电

6、阻率测井或感应测井、地层倾角测井一、水驱油的基本原理一、水驱油的基本原理 从油层中采出原油体积，必须被某种流体取代或置换。置换原油的流体，或者来自油层本身（如含气原油的膨胀、释放气体的膨胀和油层岩石孔隙空间收缩等）；或者来自油层外部的边水、底水和注入水。这里所谓的水驱油，是指注入水的驱替过程。孔隙中的油注水井油水气503020油水气355510油水气603010油带原始油水分布气带气移动快，先到油井，带出一部份油，油产量升高。油到达生产井后，为产量最高时期。当油带后面的水到达生产井后，称见水，表明原油产量要下降，此后称含水期。水驱油的原理，是油层中的油被水驱替，类似于活塞压入液体通过含原油的管

7、子一样。但应特别指出，水驱油过程是一个非活塞式驱油的过程。受润湿性、毛细管作用等多种因素影响，由于几何和物理的原因，注水前缘经过孔隙后，仍然留下很多原油，这些油逐渐被以后的注入水驱替（或带走），经过一段时间驱替以后，驱替介质的体积逐渐增加，含油的比例相对减少，最后降到经济极限。1 1油层埋藏的深度和构造形态油层埋藏的深度和构造形态 地质因素2 2断层和裂缝断层和裂缝 若若断层是封闭的或放射状的，则适合注水和控制，可按断块进的或放射状的，则适合注水和控制，可按断块进行注采设计。若行注采设计。若断层是敞开的，这种断层会破坏注水效果，特的，这种断层会破坏注水效果，特别是出现连续敞开雁列式断层对注水效

8、果的影响更为严重，甚别是出现连续敞开雁列式断层对注水效果的影响更为严重，甚至会完全破坏注水效果。至会完全破坏注水效果。地质因素注水井采油井砂岩油层：主要考虑孔隙度、渗透率、连续性和矿物成分。主要考虑孔隙度、渗透率、连续性和矿物成分。石 灰 岩：主要因素是裂缝（包括溶洞）。主要因素是裂缝（包括溶洞）。3 3岩性和物性岩性和物性 在研究注水时，渗透率是重要因素，也是基本因素之一在研究注水时，渗透率是重要因素，也是基本因素之一 渗透率变化的范渗透率变化的范围小，则注水效围小，则注水效果好。果好。砂岩油层：石 灰 岩：油田埋藏深：油田埋藏浅：渗透率高，可采用大井渗透率高，可采用大井距注水，如果注入压力

9、较低，可距注水，如果注入压力较低，可用少数注水井，维持油田高产稳用少数注水井，维持油田高产稳产，避免采油成本太高。产，避免采油成本太高。注入成本低，可采用小注入成本低，可采用小井距注水，注入大量水采油。井距注水，注入大量水采油。在不均匀的砂岩中，渗透率变化大。注入水容易通过高渗透带从注水在不均匀的砂岩中，渗透率变化大。注入水容易通过高渗透带从注水井向生产井突进，使得井向生产井突进，使得低渗透率的油层中的油不能采出低渗透率的油层中的油不能采出。渗透率变化小，则水线在油层内可均匀推进。一般在低渗透砂岩中注渗透率变化小，则水线在油层内可均匀推进。一般在低渗透砂岩中注水需要较高的注水压力或较小的井距。

10、水需要较高的注水压力或较小的井距。渗透率变化是有方向性的，弄清这个情况，在布置生产井和注水渗透率变化是有方向性的，弄清这个情况，在布置生产井和注水井时会有所帮助。如果井时会有所帮助。如果水平方向的渗透率比垂直方向高，水平方向的渗透率比垂直方向高，则对注水有利则对注水有利。因为水能沿水平方向向生产井移动，而不会沿。因为水能沿水平方向向生产井移动，而不会沿高渗透带乱窜。高渗透带乱窜。渗透率的非均质性渗透率的非均质性渗透率的方向性渗透率的方向性地质因素4 4凸镜体凸镜体 地质因素注水井采油井5 5孔隙结构和沉积韵律孔隙结构和沉积韵律 地质因素6 6矿物成分的敏感性矿物成分的敏感性 地质因素7 7原油

11、的粘度原油的粘度 当油水粘度比太大时，开发效果不好。一般来说，当油水粘度比太大时，开发效果不好。一般来说，当地下原油粘度大于当地下原油粘度大于l00mPasl00mPas时，该油藏已不适时，该油藏已不适宜注水，最好采用热力采油。到宜注水，最好采用热力采油。到19921992年，我国稠油年，我国稠油生产已进入到世界第三位。生产已进入到世界第三位。地质因素第一步，把油砂体作为布井的独立单位，分别进行第一步，把油砂体作为布井的独立单位，分别进行布井；布井；第二步，把单油层的布井图叠合起来，得出最大限第二步，把单油层的布井图叠合起来，得出最大限度的理想布井图度的理想布井图 ；第三步，进行综合调整，找出

12、适合于大多数油砂体第三步，进行综合调整，找出适合于大多数油砂体的一个或几个井网方案图；的一个或几个井网方案图；第四步，比较可能的见效井层和开发效果第四步，比较可能的见效井层和开发效果 。布井法步骤布井法步骤布井法步骤布井法步骤地质分析注水井高渗层1 1水洗岩芯的特征水洗岩芯的特征2 2岩石润湿性的变化岩石润湿性的变化3 3油层孔隙结构的变化油层孔隙结构的变化4 4采油过程中裂缝和断层的变化采油过程中裂缝和断层的变化 地质分析 水洗岩心的观察，重点是研究岩心的水洗特征。一般来说，岩心水洗后含油程度降低，颜色明显变浅，含油不饱和，具水湿感。镜下观察岩石颗粒表面干净，呈玻璃光泽，滴水试验水珠很快渗入

13、岩心，沉降试验颗粒呈团块状下沉等。未水洗岩石未水洗岩石弱水洗岩石弱水洗岩石强水洗岩石强水洗岩石油层性质2 2岩石润湿性的变化岩石润湿性的变化 由于粘土矿物的运动、水化及优先吸附液体的变化，使油层润湿性在注水开发过程中会发生变化。室内水洗实验结果也表明，冲刷时间增加，亲水表面逐渐增加，亲油表面逐渐减小，岩石润湿性逐渐由亲油向亲水方向转化。主要的亲水矿物有：石英、云母、长石、石灰石、白云石等。主要的亲油矿物有：硫黄、石墨、滑石及硫化物类矿物、含铁（从原油中吸附表面活性物质）的矿物。大部份粘土矿物新水，以水云母为最。自生石英晶体自生绿泥石亲水亲油l油层岩石表面润湿性的影响因素除矿物成份外，还有流体的

14、性质、固液两相接触时间长长短及粘土矿物的含量与分布。l流体性质能显著地改变岩石表面的润湿性。水中表面活性物质（能降低表面张力的物质）在岩石表面吸附，改变岩石的润湿性。三次采油中常用的活性水驱就是利用这一原理。如果水中加入铜离子，将出现润湿性反转。l石油中非烃与沥青物质都是极性物质，这些极性物质对岩面表面的吸附影响岩石的润湿性。沥青吸附在岩石的表面，显示出很强的亲油性。l大庆油田实验：将岩石洗净、烘干再饱和束缚水，然后浸泡在油中，浸泡时间越长，新油性越强。l粘土矿物的含量与分布：搭桥式更亲水粘土矿一般表现为亲水，桥式和内衬式粘土矿物能以层状结构吸附更多的水，具有很强的新水性搭桥式伊利石自生绿泥石

15、晶体 在油田投入开发后，油层含水饱和度增大，油层岩石与注入水的接触时间也逐渐增加，增加了亲水性。因此，注水开发油层岩石表面润湿性总的变化趋势是：亲水性亲油性 利用岩石润湿性这一特点，油田常采用间歇注水、变强度注水和不稳定注水，改变地层压力和流体在岩石孔喉中的分布状态。亲水岩石的细小孔喉在油层压力降低的时侯，会出现强烈的毛管力吸水排油现象。油层性质3 3油层孔隙结构的变化油层孔隙结构的变化 在注水过程中，受到注水长期洗刷后的强水淹油层，氯化盐含量一般要比水淹前降低5080。油层经注入水长期冲刷后，岩石孔隙半径(主要是沟通孔隙的喉道半径)明显增大，渗透率相应增高。孔隙中的石盐晶体 注入对粘土矿物一

16、是水化，二是机械搬移。水敏矿物（蒙脱石、伊/蒙混层）遇水膨胀，结构破坏，注入水可以将其移动至细小的孔喉中或排到油井中采出。因此总的来说，注水开发使原来粘土矿物少的地方更少，多的地方更多。大孔道更畅通，小孔道被堵塞。大孔道更畅通小孔道被堵塞被堵塞的喉道颗粒大于25微米两口井孔渗良好的油层粒径相同的，水洗后孔隙直径变大。中砂岩，2650.10m油层性质油田注水开发的焦点问题：大孔道 大孔道是指高渗透油层经过注入不长期冲刷后，沿集层高孔渗部分孔喉增大，从而导致形成一些孔隙度特别大、渗透率特虽高的薄层条带，使油田层间矛盾更加突出。严重影响油藏的开采。胜利孤岛油田有一油层，原始空气渗透率1.1毫达西，注

17、水后增大到13毫达西，增加了十几倍。在油田开发中，如遇暴性水淹和水窜漏失时，用吸水指示曲线、压力恢复曲线、示踪剂等方法都是研究断层和裂缝存在的有效方法。4 4采油过程中裂缝和断层的变化采油过程中裂缝和断层的变化501井井观测井观测井502井井激动井激动井501501井距离井距离502502井井75m75m，第一次以第一次以502502井为激动井为激动井，井，501501井为观察井。井为观察井。当当502502井的注水压力提井的注水压力提高到高到12.6MPa12.6MPa，5min5min后，后，501501升井底压力就升井底压力就由由10.72MPa10.72MPa上升到上升到14.58MP

18、a14.58MPa。说明两井。说明两井之间由断层连通。之间由断层连通。四、注水开发中油层性质的变化四、注水开发中油层性质的变化 井井底底压压力力时时 间间501井井 断层在稳定期是封闭的，但注水可以使期复活，沿断层发生水窜、水淹，并使断层处出现井下套管错断，变形等问题。断层的活动对油田开发不利，需要加以控制。裂缝发育的油田，在高压期是开启的。油田开采一须时间后压力下降，裂缝闭合，渗透率下降，注水开发，裂缝可能再开启，油层物性变好。油层性质1.保持油层能量开采时的特征保持油层能量开采时的特征2.油水井动态分析油水井动态分析3.编制单井配产配注编制单井配产配注注水开发如果油水井之间，油层有对应关系

19、，则油井中的对应如果油水井之间，油层有对应关系，则油井中的对应油层迟早会见到注水效果，油井产量、压力必然上升。油层迟早会见到注水效果，油井产量、压力必然上升。如果油水井之间的油层没有对应关系，则油井产量、如果油水井之间的油层没有对应关系，则油井产量、压力必然下降。压力必然下降。(1)(1)注采层位的对应分析注采层位的对应分析注注采采保持油层能量开采时的特征保持油层能量开采时的特征油水井分析油水井分析 (2)(2)受效井的特受效井的特征征 日日产产油油量量生产时间生产时间一次采油一次采油注水采油注水采油注水采油量注水采油量经济效益显著经济效益显著(2)(2)受效井的特征受效井的特征-保持油层能量

20、开采时的特征保持油层能量开采时的特征油水井分析油水井分析 注水开发的油田，注水见效后，地层压力恢复，在油井工作制度不变的情况下，产量也随之上升。油井见效后，要及时放大井底生产压差达到高产，但这种高产也要适当，防止油井过早见水，二是油井见水后，含水率和流动压力上升，要求加大生产压差，保持稳产。(2)(2)受效井的特征受效井的特征-保持油层能量开采时的特征保持油层能量开采时的特征油水井分析油水井分析 渗透率高的层先见水；油砂体主体带部位的油层先见水；注入水容易沿古河道方向和构造低部位流动；注人水沿层厚较大的注水井，向厚度变薄的生产井推进；吸水量高的层易见水；注入水易沿裂缝和断层方向突进。油水井注水

21、井动态分析注水井动态分析 注注驱驱采采(1)(1)指示曲线的分析指示曲线的分析 在稳定流动条件下，注水压力与注水量之间的关系曲线-指示曲线，反映地层的吸水能力，地层吸水能力（吸水指数）提高则指示曲线趋于平缓。注水井动态分析注水井动态分析 油水井分析油水井分析 注水量注水量注注水水压压力力吸水指数吸水指数注水量注水量注注水水压压力力注水量注水量注注水水压压力力(2)(2)吸水剖面分析吸水剖面分析。在注水开发的油田，注水井的吸水剖。在注水开发的油田，注水井的吸水剖面决定着生产井的产出剖面。因此，吸水剖面能了解注入水面决定着生产井的产出剖面。因此，吸水剖面能了解注入水的纵向分布，预测和控制水线推进，

22、监视油层的吸水和产出的纵向分布，预测和控制水线推进，监视油层的吸水和产出(3)注水井的堵塞分析注水井的堵塞分析。注水井的堵塞，是注水井注水井的堵塞，是注水井的普遍问题，也是造成注水量下降的基本原因，即使减少的普遍问题，也是造成注水量下降的基本原因，即使减少井口的控制，也无法避免注水量的下降。井口的控制，也无法避免注水量的下降。注水量注水量注水延续时间注水延续时间日注水量下降日注水量下降孔板第一次被放大孔板第一次被放大注水量持续下降注水量持续下降孔板第二次放大孔板第二次放大(4)分析注水压力分析注水压力 油水井1.以注水井为中心，划分注水井组2.划分注水层段并确定层段性质3.油井配产4.注水井配

23、水编制单井配产配注方案油水井1.1.以注水井为中心，划分注水井组以注水井为中心，划分注水井组编制单井配产配注编制单井配产配注油水井分析油水井分析 以注水井为中心，根据注水井与周围生产以注水井为中心，根据注水井与周围生产井的油层连通情况，即静态上有联系、动井的油层连通情况，即静态上有联系、动态上可能有反应的油水井，组合成一个单态上可能有反应的油水井，组合成一个单元。元。注注采采配产配注2.2.划分注水层段并确定层段性质划分注水层段并确定层段性质编制单井配产配注编制单井配产配注油水井分析油水井分析 1)1)两层之间的两层之间的间隔层间隔层厚度不能过小厚度不能过小(一般大于一般大于1 15m)5m)

24、；2)2)水层水层单独分开，不注水或封堵；单独分开，不注水或封堵；3)3)油水井油水井分层分层开采层段，尽可能对应起来，以便油井受到开采层段，尽可能对应起来，以便油井受到较好的注水效果较好的注水效果4)4)与周围油井并不连通的与周围油井并不连通的死胡同层死胡同层，尽可能单独分开，尽可能单独分开(不不注水注水)。为了管理方便，层段划分不宜过细。为了管理方便，层段划分不宜过细。注水层分组注水层分组间隔大于间隔大于1.5米米水层不注水水层不注水不连通的砂体不注水不连通的砂体不注水 在配产配注前应先确定注水层段性质，根据油层物性在配产配注前应先确定注水层段性质，根据油层物性(渗透渗透率、厚度率、厚度)

25、、原油物性、原油物性(粘度、相对密度粘度、相对密度)、油层分布状况及开、油层分布状况及开采现状采现状(采油速度、压降大小、吸水状况等采油速度、压降大小、吸水状况等)划分为控制层、划分为控制层、均衡层和强化层。根据均衡开采和压力界限的要求，不同性均衡层和强化层。根据均衡开采和压力界限的要求，不同性质的层段采用不同的注采比或注入强度。质的层段采用不同的注采比或注入强度。层段性质层段性质渗透率渗透率目前采油速度目前采油速度定定注采注采比比控制层控制层高渗透层高渗透层大于规定速度大于规定速度111注水层段性质注水层段性质配产配注3.3.油井配产油井配产tNVq 配产配注根据油井的产油量任务配水根据油井

26、的产油量任务配水按地层性质所要求的注采比计算总的按地层性质所要求的注采比计算总的配水量配水量分层配水分层配水 4.4.注水井配水注水井配水注注采采配产配注第四节第四节 油层动态和地质因素的关系油层动态和地质因素的关系 注水地质3.52.82.21.54.03.52.51.54.03.02.52.01.52527313529303540172223273018161411222017132018141411动态规律稳产期产量稳产期产量递减期产量递减期产量注注注注另外有研究表明，河流沉积另外有研究表明，河流沉积低弯度低弯度砂体，单位采油量砂体，单位采油量耗水量最大，注水有效利用率最低；而耗水量最大

27、，注水有效利用率最低；而高弯度砂体高弯度砂体注水注水利用率最高。利用率最高。含水上升与注入水占孔隙体积的关系含水上升与注入水占孔隙体积的关系低弯度低弯度砂体砂体高弯度高弯度砂体注水效率高砂体注水效率高动态规律3、油层动态压力 在同一油田的不同开发区块压力变化不同，甚至同一区块内不同油层的压力保持水平和变化规律也可能不相同。动态规律油层非均质性层间注采差异。多层合注时渗透率高的层吸水能力强，启动压力低。平面上的注采差异 井间干扰压力干扰 油井产量呈带状分布 注入水的突进方向不同，水淹程度不同 同一相带中沉积的油层，一般油层厚度和渗透率比较接近，在相同的压差下，各井的产量大致相近。特别在投产初期，

28、往往油井产量呈带状分而，显示出油层平面上的差异。影响因素10号井开井产生的脉冲（干扰实验），在两口观测井中有明显反映。证明三口井这间是连通的。断层不封闭。且10井与12井连通性稍好些。油层渗透率和产能系数油层渗透率和产能系数 渗透率的平面变化影响注水的平面波及系数，渗透率高的区域，首先见到注水效果；渗透率低的区域，注水根本波及不到。渗透率的纵向变化影响到层间矛盾和各小层的产量或注水量。影响因素储集层裂缝储集层裂缝 储集层裂缝是影响油田开发效果的重要地质因素，因为裂缝型储层的驱油机理、布井方法、注采系统、油水运动规律和油层动态特征与单孔隙型储层完全不同；开发指标也有明显差异，如有的注水开发的裂缝

29、型储集层(或油藏)，其无水期采收率可能为零。影响因素油层矿物成分油层矿物成分 矿物成分包括碎屑和胶结物成分，但影响开发效果最重要的因素是胶结物含量和成分。胶结物含量多少，直接影响到油层渗透率的高低和油砂体尖灭的位置。岩石表面润湿性岩石表面润湿性 油层表面润湿性在很大程度上控制了油水微观分布，根据实验室分析，油层岩石表面润湿性是非均匀的，如某油田萨葡油层为偏亲油，在油水界面张力为310-4N/cm条件下，强亲水比强亲油岩心无水采收率高28.4%，最终采收率高13.6%。用人造胶结模型实验结果，弱亲水比弱亲油无水采收率高10.85%，最终采收率高31.5%。润湿性对采收率的影响大致为3%5%。影响

30、因素地下原油粘度和油水比 油水粘度比越大，水驱厚度系数越小，油水粘度比越大，水驱厚度系数越小，无水采收率越低。无水采收率越低。原油粘度越大，含水上升越快。原油粘度越大，含水上升越快。影响因素第五节第五节 砂岩油层水驱油规律与剩余油分布砂岩油层水驱油规律与剩余油分布层系调整层系调整 注水地质正韵律油层水淹特点正韵律油层水淹特点 正韵律油层水驱油开采过程中，注入水首先沿底部高渗透段向正韵律油层水驱油开采过程中，注入水首先沿底部高渗透段向前突进，重力作用使这一突进过程得到加剧，以致底部水淹严前突进，重力作用使这一突进过程得到加剧，以致底部水淹严重，注入水波及体积小，层内储量动用状况很重，注入水波及体

31、积小，层内储量动用状况很不均匀不均匀。驱油驱油效率效率 反韵律油层，注水首先沿上部高渗透率段向前推进。同反韵律油层，注水首先沿上部高渗透率段向前推进。同时在重力作用下，注入水进入下部低渗透层段，使油层纵向时在重力作用下，注入水进入下部低渗透层段，使油层纵向水淹较均匀，水淹厚度和强水淹厚度较大水淹较均匀，水淹厚度和强水淹厚度较大.反韵律油层水淹特点反韵律油层水淹特点 驱油驱油效率效率多段多韵律油层水淹特点多段多韵律油层水淹特点 多段多韵律油层水淹特点是：多段多韵律油层水淹特点是：多段水淹，水淹厚度比较大。多段水淹，水淹厚度比较大。每个韵律段内部水淹特点与正韵律油层类似，一般具有不均每个韵律段内部

32、水淹特点与正韵律油层类似，一般具有不均匀的匀的底部水淹特征底部水淹特征。薄油层水淹特点薄油层水淹特点 薄油层水淹薄油层水淹的主要特点一是厚度小，渗透率比较低，由于的主要特点一是厚度小，渗透率比较低，由于水驱过程中的重力作用，水驱过程中的重力作用，驱油均匀，驱油均匀，效果好；二是岩石润湿效果好；二是岩石润湿性一般为中性或偏亲水，毛细管压力作用对水驱油有利。性一般为中性或偏亲水，毛细管压力作用对水驱油有利。1最好最好5最差最差234三角洲三角洲河流相河流相水驱规律分层开采不平衡分层开采不平衡 在合注合采时，单井控制在合注合采时，单井控制油层层数多，储量大，各层油层层数多，储量大，各层渗透率差别渗透

33、率差别明显，油层明显，油层压力也不一致，因而造成各压力也不一致，因而造成各层开采不平衡。层开采不平衡。高渗透层开采过快，高渗透层开采过快，采油强度大，见水和含水上采油强度大，见水和含水上升速度快；低渗透层开采慢，升速度快；低渗透层开采慢，采油强度低，很难见到注水采油强度低，很难见到注水效果，效果，剩余油饱和度高剩余油饱和度高。不产不产油了油了水驱规律砂岩油层水驱油规律砂岩油层水驱油规律第十章第十章 注水开发油田开发地质注水开发油田开发地质储量动用不均衡储量动用不均衡 开发初期，主要是开采高渗透主力油层。许多低渗透薄油层开发初期，主要是开采高渗透主力油层。许多低渗透薄油层的储量动用状况很差。随着

34、油田进入高含水后期的开采，还需的储量动用状况很差。随着油田进入高含水后期的开采，还需补打加密井，动用低渗油层。据大庆油田的统计，第一次加密补打加密井，动用低渗油层。据大庆油田的统计，第一次加密井，平均每井能增加可采储量井，平均每井能增加可采储量4.4104t；二次加密井，平均每；二次加密井，平均每井增加可采储量井增加可采储量1.9 104t，这时稳产的主要措施是补打加密，这时稳产的主要措施是补打加密井。开发地质研究的重点，是剩余油饱和度高的油层和表外储井。开发地质研究的重点，是剩余油饱和度高的油层和表外储油层，不断增加可采储量，为油田稳产提供物质基础。油层，不断增加可采储量，为油田稳产提供物质

35、基础。水驱规律油层润湿性不同水淹特征也不同油层润湿性不同水淹特征也不同 在油层条件相近的情况下，亲水油层的采收率比亲油的高。含油的小孔隙，若为亲油地层，由于毛细管压力的干扰或被堵塞，注入水不可能驱替这些原油，所以这些油形成孔隙中的剩余油。若这些孔隙为亲水孔隙，孔隙中的油就有可能被驱替出来。水驱规律注入水推进方向与沉积相的关系 注入水水线推进方向几乎全都指向河道方向。河道中心渗透率最大，注入水总是最先和分布 于河道中以河道为中心向两边推进。处于边滩、漫滩上的注水井，注入水也力图就近进入河道而沿河道推进。处于河道中的注水井，注人水向河道下游方向运动速度最快。主流线水驱规律最早见水方向 注入水沿砂体

36、延伸方向推进；注入水沿砂体延伸方向推进；裂缝和断层中的水推进速度裂缝和断层中的水推进速度最快，流量最大最快，流量最大。水驱规律剩剩余余油油的的研研究究方方法法室室内内研研究究 矿场剩矿场剩余油分余油分布规律布规律研究研究 孔隙形态、大小和孔喉大小分孔隙形态、大小和孔喉大小分布，孔壁粗糙度以及孔隙中粘布，孔壁粗糙度以及孔隙中粘土矿物的类型、数量和分布等土矿物的类型、数量和分布等 孔隙结构的研究孔隙结构的研究包括界面张力、流体粘度、包括界面张力、流体粘度、界面流变性和密度差等界面流变性和密度差等 液一液界面性质液一液界面性质包括润湿性和吸附作用等包括润湿性和吸附作用等 流体岩石的性质流体岩石的性质

37、综合运用地质、测试、测井、开发和加密井综合运用地质、测试、测井、开发和加密井的资料，用地质分析和油藏数值模拟的方法，的资料，用地质分析和油藏数值模拟的方法，综合研究剩余油和剩余油饱和度的分布综合研究剩余油和剩余油饱和度的分布 水驱规律剩余油的微观产状剩余油的微观产状 油在孔隙内是不连续的，多呈孤立的膜状、滴状油在孔隙内是不连续的，多呈孤立的膜状、滴状和悬环状等。不管哪种分布形式，都与孔隙结构、毛和悬环状等。不管哪种分布形式，都与孔隙结构、毛细管压力、粘性指状和驱油机理有关。油、水在孔隙细管压力、粘性指状和驱油机理有关。油、水在孔隙中的微观分布，主要受岩石润湿性的影响和制约中的微观分布，主要受岩

38、石润湿性的影响和制约不同的注水阶段油水分布的形态和特征不同的注水阶段油水分布的形态和特征 低含水期为油充填中含水期细小喉道中有的为油，有的为水高含水期（约25为油充填岩石微观孔隙网络的剩余油状态岩石微观孔隙网络的剩余油状态 水淹区剩余油分水淹区剩余油分布产状主要受润布产状主要受润湿性控制。亲水湿性控制。亲水介质中，剩余油介质中，剩余油多呈滴状、束状；多呈滴状、束状；亲油介质中，剩亲油介质中，剩余油多呈悬环状。余油多呈悬环状。有利开有利开发发很难开很难开发发注水开发压差较小的区块剩余油多剩余油的平面分布剩余油的平面分布表外死油区。剩余油的纵向分布剩余油的纵向分布1 1）井网控制不住的油层；）井网

39、控制不住的油层；2 2）开发层系以外的油层；）开发层系以外的油层；3 3）在合注合采时，由于层间干扰，造成一部）在合注合采时，由于层间干扰，造成一部分油层或层段不产油或产油很少；分油层或层段不产油或产油很少；4 4）同一油层，由于渗透性差异造成有些层段）同一油层，由于渗透性差异造成有些层段不产油或基本不产油；不产油或基本不产油；水驱规律层系调整层系调整 加密井网增加动用储量加密井网增加动用储量 加密井网段，产加密井网段，产油多，产水减少油多，产水减少注采系统的平面调整注采系统的平面调整注采层位的纵向调整注采层位的纵向调整主要方法是分层注水、原则如下：（1）注采平衡的原则（2）注水要满足采油量需要（3）合理的分层注水强度，使各层注水强度接近合理而又可以实现的目标；（4）有利于层间平面调整；（5）减少注水井的层间干扰；（6）分层注水的层数不宜太多，一口井一般分层注水不超过五层为宜。水驱规律