疏松砂岩注水前后储层特征变化规律研究

王正海(大港油田公司勘探开发研究院，天津 300280)

A开发区油层埋藏浅，胶结疏松，经过近50年的开发，目前已进入了高含水开发中后期。经过多年的注水开发，注入水长期冲刷及注入水与地层流体相互作用，储层结构及物理化学性质发生了较大变化，严重影响油水运动规律和剩余油的分布研究，系统地研究注水开发前后储层物性变化、孔隙结构变化、粘土矿物变化等多项储层特征变化的实验研究，能满足目前“二次开发”重构地下认识体系和重新构建注采井网的要求。

1.储层岩石物性变化

油气储层在注水开发过程中，其最大的变化就表现在储层物性的变化上。从A开发区不同时期相同层位取心分析资料的统计对比可以看出,随注水开发的进行，本区储层无论是何种岩性，均表现出物性变好的趋势，但不同层位、不同岩性的储层其变化规律又具有一定的差别。其总体规律是：

1.1 Nm组储层物性变化的幅度要高于Ng组。Nm组中砂岩储层孔隙度变化率为3.19%，渗透率变化率为482.9%，而Ng组中砂岩储层则分别为1.21%和30.04%；Nm组细砂岩储层孔隙度、渗透率变化率分别为1.7%和145.7%，而Ng组对应岩性储层的变化率则分别为0.80和16.84%。其原因主要是因为Nm组和Ng组储层分别属于不同的沉积相类型，其中Nm组属于中弯度曲流河，泥质含量相对较高；而Ng组属于辨状河沉积，岩性相对偏粗，泥质含量要低于Nm组储层。另外Nm组埋藏更浅，成岩作用更弱，储层更容易受注水冲刷，从而使得储层物性大幅度增加。

1.2 粗岩性储层相对于细岩性的储层，其渗透率的增加幅度更大。通过岩性资料的统计分析不难看出，本区水淹层主要是细砂岩以上相对岩性较粗的储层，粉砂岩以下水淹较弱。不同岩性的储层其变化特征的差异主要取决于不同岩性之间微观孔隙结构的差别。粗岩性储层，泥质含量低，颗粒较粗，平均孔喉半径较大，由于注水冲刷，孔道变得更加通畅，容易形成大孔道，使得储层渗透率成倍增加。而细的岩性，泥质含量高，由于其吼道较窄，受水洗的影响小，渗透性的变化远低于粗性岩性储层。在高渗透层中的低渗透层造成吼道堵塞，导致储层物性下降。

1.3 岩石密度和碳酸盐含量普遍下降。Nm岩石密度从1.91 g/cm3下降到1.86 g/cm3，碳酸盐含量度由早期的4.73%下降到4.38%。

2.微观孔隙结构的变化特征

油田注水后，由于油层温度、压力和粘土矿物的变化，将使储层微观孔隙结构产生较大的变化，而这种变化将对油田开发效果产生较大的影响。

2.1 孔隙类型变化

根据早期取心井和水淹后检查井铸体薄片图象分析结果可知，本区孔隙类型主要有粒间孔和粒内孔，以及部分印膜孔和少量裂缝孔。对应层段岩心相比，水洗后岩心溶蚀孔隙更发育，特别是粒间溶孔，其面积百分比增大5-15%，出现了特大型孔隙，由注水前的0上升到平均5%左右，最大10%。裂缝性孔隙由注水前的0增加到3.5%，最大可达7%。

2.2 储层结构特征及变化

根据对A开发区不同开发阶段取心井薄片观察结果的统计分析可以看出，储层胶结特征发生了较大的变化。

2.2.1 储层胶结物含量明显减少

A开发区主力含油层系Nm组和Ng组储层以河流相粉-细砂岩和砂砾岩为主，主要胶结物为泥质胶结物。从统计结果可以看出，Nm组储层注水前后平均胶结物含量由注水前的23.42%下降为14.21%，而Ng组储层平均胶结物含量注水前的17%下降为10.7%，变化幅度均在40%左右。

2.2.2 储层胶结类型变化较大

即由孔隙式胶结、接触-孔隙式胶结为主变为以孔隙-接触式和接触式胶结为主）。Nm组储层注水前孔隙式胶结占47.06，接触-孔隙式胶结占17.65，二者之和为64.7%；注水后分别变为20%、14%，二者之和仅为34%。而孔隙-接触式和接触式胶结的比例由注水前的22.55%上升为52.0%。Ng组注水前孔隙式和接触-孔隙式胶结所占比例分别为44.16和10.82%，累计为55%；注水后分别变为25.75%和8.63%，二者之和仅为34.5%。而孔隙-接触式和接触式胶结所占比例由注水前的12.55%上升为注水后的55.33%。

以上的对比分析表明，由于注入水的长期冲刷，大量的泥质胶结物被冲散带走，岩石变得更加疏松，其结果会导致油井出砂严重。

3.粘土矿物含量变化

根据对A开发区注水前后取心井储层组成成分的统计分析，本区储层水洗后泥质含量普遍降低。Nm平均泥质含量由20.96%下降到11.54%，Ng平均泥质含量由12.66%下降到9.58%。相同沉积微相邻井储层水洗后泥质含量平均减少约1-5%。中砂岩、细砂岩、粉砂岩不同岩性储层的泥质含量的变化不同。中砂岩降低10.0%；细砂岩降低5.27%；粉砂岩降低0.25%。

4.结论与认识

4.1 注水开发后储层物性整体表现出变好的趋势。

4.2 受注入水的冲刷和溶蚀，储层结构发生了很大变化。水洗后岩心溶蚀孔隙更发育，出现了特大型孔隙和裂缝孔隙。

4.3 注水开发后储层岩石的胶结物含量和泥质含量明显降低；胶结物类型由孔隙式、接触-孔隙式为主变为以孔隙-接触式和接触式为主。

[1]吴欣松,苏小军,吴宗来.注水开发过程中储层参数变化规律的测井地质评价.测井技术,26（4）,311-313.

[2]朱丽红,杜庆龙,李忠江,等.高含水期储集层物性和润湿性变化规律研究.石油勘探与开发,2004,25（6）,53-56.