疏松砂巖注水前后儲層特征變化規律研究

王正海(大港油田公司勘探開發研究院，天津 300280)

A開發區油層埋藏淺，膠結疏松，經過近50年的開發，目前已進入了高含水開發中后期。經過多年的注水開發，注入水長期沖刷及注入水與地層流體相互作用，儲層結構及物理化學性質發生了較大變化，嚴重影響油水運動規律和剩余油的分布研究，系統地研究注水開發前后儲層物性變化、孔隙結構變化、粘土礦物變化等多項儲層特征變化的實驗研究，能滿足目前“二次開發”重構地下認識體系和重新構建注采井網的要求。

1.儲層巖石物性變化

油氣儲層在注水開發過程中，其最大的變化就表現在儲層物性的變化上。從A開發區不同時期相同層位取心分析資料的統計對比可以看出,隨注水開發的進行，本區儲層無論是何種巖性，均表現出物性變好的趨勢，但不同層位、不同巖性的儲層其變化規律又具有一定的差別。其總體規律是：

1.1 Nm組儲層物性變化的幅度要高于Ng組。Nm組中砂巖儲層孔隙度變化率為3.19%，滲透率變化率為482.9%，而Ng組中砂巖儲層則分別為1.21%和30.04%；Nm組細砂巖儲層孔隙度、滲透率變化率分別為1.7%和145.7%，而Ng組對應巖性儲層的變化率則分別為0.80和16.84%。其原因主要是因為Nm組和Ng組儲層分別屬于不同的沉積相類型，其中Nm組屬于中彎度曲流河，泥質含量相對較高；而Ng組屬于辨狀河沉積，巖性相對偏粗，泥質含量要低于Nm組儲層。另外Nm組埋藏更淺，成巖作用更弱，儲層更容易受注水沖刷，從而使得儲層物性大幅度增加。

1.2 粗巖性儲層相對于細巖性的儲層，其滲透率的增加幅度更大。通過巖性資料的統計分析不難看出，本區水淹層主要是細砂巖以上相對巖性較粗的儲層，粉砂巖以下水淹較弱。不同巖性的儲層其變化特征的差異主要取決于不同巖性之間微觀孔隙結構的差別。粗巖性儲層，泥質含量低，顆粒較粗，平均孔喉半徑較大，由于注水沖刷，孔道變得更加通暢，容易形成大孔道，使得儲層滲透率成倍增加。而細的巖性，泥質含量高，由于其吼道較窄，受水洗的影響小，滲透性的變化遠低于粗性巖性儲層。在高滲透層中的低滲透層造成吼道堵塞，導致儲層物性下降。

1.3 巖石密度和碳酸鹽含量普遍下降。Nm巖石密度從1.91 g/cm3下降到1.86 g/cm3，碳酸鹽含量度由早期的4.73%下降到4.38%。

2.微觀孔隙結構的變化特征

油田注水后，由于油層溫度、壓力和粘土礦物的變化，將使儲層微觀孔隙結構產生較大的變化，而這種變化將對油田開發效果產生較大的影響。

2.1 孔隙類型變化

根據早期取心井和水淹后檢查井鑄體薄片圖象分析結果可知，本區孔隙類型主要有粒間孔和粒內孔，以及部分印膜孔和少量裂縫孔。對應層段巖心相比，水洗后巖心溶蝕孔隙更發育，特別是粒間溶孔，其面積百分比增大5-15%，出現了特大型孔隙，由注水前的0上升到平均5%左右，最大10%。裂縫性孔隙由注水前的0增加到3.5%，最大可達7%。

2.2 儲層結構特征及變化

根據對A開發區不同開發階段取心井薄片觀察結果的統計分析可以看出，儲層膠結特征發生了較大的變化。

2.2.1 儲層膠結物含量明顯減少

A開發區主力含油層系Nm組和Ng組儲層以河流相粉-細砂巖和砂礫巖為主，主要膠結物為泥質膠結物。從統計結果可以看出，Nm組儲層注水前后平均膠結物含量由注水前的23.42%下降為14.21%，而Ng組儲層平均膠結物含量注水前的17%下降為10.7%，變化幅度均在40%左右。

2.2.2 儲層膠結類型變化較大

即由孔隙式膠結、接觸-孔隙式膠結為主變為以孔隙-接觸式和接觸式膠結為主）。Nm組儲層注水前孔隙式膠結占47.06，接觸-孔隙式膠結占17.65，二者之和為64.7%；注水后分別變為20%、14%，二者之和僅為34%。而孔隙-接觸式和接觸式膠結的比例由注水前的22.55%上升為52.0%。Ng組注水前孔隙式和接觸-孔隙式膠結所占比例分別為44.16和10.82%，累計為55%；注水后分別變為25.75%和8.63%，二者之和僅為34.5%。而孔隙-接觸式和接觸式膠結所占比例由注水前的12.55%上升為注水后的55.33%。

以上的對比分析表明，由于注入水的長期沖刷，大量的泥質膠結物被沖散帶走，巖石變得更加疏松，其結果會導致油井出砂嚴重。

3.粘土礦物含量變化

根據對A開發區注水前后取心井儲層組成成分的統計分析，本區儲層水洗后泥質含量普遍降低。Nm平均泥質含量由20.96%下降到11.54%，Ng平均泥質含量由12.66%下降到9.58%。相同沉積微相鄰井儲層水洗后泥質含量平均減少約1-5%。中砂巖、細砂巖、粉砂巖不同巖性儲層的泥質含量的變化不同。中砂巖降低10.0%；細砂巖降低5.27%；粉砂巖降低0.25%。

4.結論與認識

4.1 注水開發后儲層物性整體表現出變好的趨勢。

4.2 受注入水的沖刷和溶蝕，儲層結構發生了很大變化。水洗后巖心溶蝕孔隙更發育，出現了特大型孔隙和裂縫孔隙。

4.3 注水開發后儲層巖石的膠結物含量和泥質含量明顯降低；膠結物類型由孔隙式、接觸-孔隙式為主變為以孔隙-接觸式和接觸式為主。

[1]吳欣松,蘇小軍,吳宗來.注水開發過程中儲層參數變化規律的測井地質評價.測井技術,26（4）,311-313.

[2]朱麗紅,杜慶龍,李忠江,等.高含水期儲集層物性和潤濕性變化規律研究.石油勘探與開發,2004,25（6）,53-56.