《剩余油研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《剩余油研究（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2018/10/12,储层地质学及油藏描述,剩余油分布机理及预测技术,徐守余 中国石油大学(华东) 2018年10月,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,在一般情况下，人们仅采出总储量的30左右，这意味着还有大约23的剩余石油仍然被残留在地下。剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力，提高采收率无异于找到新的油田。据估计，只要石油采收率上升到50，就可使地球上的石油生产至少延续到22世纪。如果世界上所有油田的采收率提高1，相当于增加23年的石油消费量。因此，从出现石油开采工业以来，提高油田的采收率一直是油田开发地质工作者和油藏工程师为之奋斗的头等目标。,2018/10/
2、12,储层地质学及油藏描述,油藏中聚集的原油，在经历不同开采方式或不同开发阶段后，仍保存或滞留在油藏不同地质环境中的原油即为剩余油，这就是广义剩余油。 其中一部分原油可以通过油藏描述加深对油藏的认识和改善油田开采工艺措施、进行方案调整而可被开采出来，这部分油多称为可动油剩余油，也就是狭义剩余油。 另一部分是当前工艺水平和开采条件下不能开采出来的、仍滞留在储集体中的原油，这部分油常称为残余油。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,剩余油研究的方法和技术剩余油形成机理研究剩余油分布规律研究剩余油挖潜技术研究,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,1、剩余油研究的方法和技术,剩余油研究
3、和预测是一项高难度的研究课题，目前已形成一系列成熟的剩余油研究和预测的方法技术，但每种方法技术均存在局限性。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,（1）、地质综合分析法,地质综合分析是研究和预测剩余油的有效手段之一，该方法在综合分析微构造、沉积相、储集体非均质等地质因素的基础上，结合生产动态资料对剩余油进行综合研究和分析，预测剩余油分布。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(A)、微构造综合分析,微型构造是指由于储集体自身的微细起伏变化所显示的局部范围的构造特征。 研究微型构造的目的是为调整注采方案及打调整井提供可靠地质依据，在开发程度较高的地区充分挖掘油气藏潜力。 微型构造
4、影响注入水的驱油方向、油井供油面积，从而影响剩余油分布。 微型构造研究对长期开发后期的剩余油挖潜具有重要意义。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,微型构造研究内容包括：,微型构造的识别 微型构造成因分析 微型构造模式 微型构造与油气分布的关系 ,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,微型构造影响和控制剩余油分布已是一个不争的事实，因微型构造存在，使得油气藏被分割成多个微型圈闭，从而影响油气藏中流体的运动方向和运动速度，控制油气藏中剩余油的形成和分布。 一般认为，正向微型构造(微鼻状构造或微断鼻)高部位的井的含水率相对于侧翼部位的井的含
5、水率要低，而含油饱和度却偏高。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,孤岛油田南区主要微构造模式表,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(B)、非均质综合分析,包括储集体非均质和注采非均质两方面： 储集体非均质是指由于受储集体分布及连通性等因素的影响，油气藏内部储集体性质产生不均匀变化，导致在油气藏内部的局部地区难以形成有效驱替，致使水驱效率低，形成剩余油相对富集区。 注采非均质是指由于注采井网不完善或注采工作制度不合理，导致油气藏内部局部地区不能被有效驱替，形成剩余油相对富集区。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(C)、沉积分析,沉积微相是其剩余油分布最根本的、内在
6、的控制因素。 沉积微相在平面上的差异对水驱油效率及剩余油的形成与分布有较大的控制作用。 主流相与侧缘相物性差异越大，侧缘相的剩余油饱和度越高，剩余油富集区越大；侧缘相剩余油富集区随主流相含水升高而逐渐减少，但仍有局部剩余油富集区。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(D)、断层封闭性分析,封闭性断层附近往往是剩余油较富集区，由于断层的封闭程度不同，往往造成在封闭性好的断层附近有较多剩余油，剩余油饱和度相对高，而在封闭性差的断层附近，剩余油饱和度相差不大。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(2)、地震和测井综合解释法,油气藏开发过
7、程中地球物理特征也会产生相应变化，利用这些变化研究和预测剩余油分布一直是地球物理学家和石油地质学家梦寐以求的。 剩余油测井评价是目前剩余油宏观评价的主要手段之一，通过研究开发过程中测井响应的演化，分析和研究剩余油在储集体中垂向分布的规律，指导剩余油挖潜。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(3)、油藏数值模拟法,油藏数值模拟是定量研究剩余油分布的重要方法，该方法以地质模型为基础，利用油藏动静态资料，运用流体渗流理论，通过求解差分方程，获得储集体中网格节点的压力、剩余油饱和度等参数的数值，从而研究和预测开发时期剩余油的空间分布。,2018/1
8、0/12,储层地质学及油藏描述,(4)、油藏工程综合分析,利用油藏工程方法主要是从统计规律或工程测试的角度来对剩余油的分布特征进行研究。主要包括： (1) 利用单层开采、新井投产、补孔改层等资料，研究平面、层间剩余油分布特征。 (2) 用生产资料和动态监测资料，分井组统计采出量，确定不同部位储量动用差异。 (3) 结合井网、构造、微构造、沉积微相分析等研究，分析剩余油分布规律。 (4) 利用吸水剖面、产液剖面、C/O比等测试资料，研究层间、层内水淹状况和剩余油分布。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,油藏工程方法适应条件及特点,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,2018/1
9、0/12,储层地质学及油藏描述,2、剩余油形成机理研究,研究剩余油形成机理，也就是研究并搞清油藏中的油水渗流特征、水驱油规律及剩余油形成过程与分布规律。室内岩心水驱油试验、水驱油物理模拟、及微观水驱油试验研究是实现此目的的重要而必不可少的手段。借助这些研究技术手段，深入研究储层沉积微相、沉积韵律、垂向渗透率、高渗透段在层内纵向上的位置、润湿性、油水粘度比等因素对水驱油过程与效果的影响控制作用，进而揭示剩余油形成机理。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,（1）、微观剩余油形成机理,油气水多相流体在地下多孔储集体介质中渗流，受到粘滞力、重力、毛
10、管压力等三种作用力，流体运动方向和速度由这三种力的合力方向及其大小来决定，毛管压力与重力的相对关系、粘滞力与重力的相对关系是决定油水在多孔介质中运动的力学因素。 微观剩余油形成受储层微观非均质性、孔隙介质的润湿性、粒间表面张力、原油粘度和开采条件等诸因素制约，是一个很复杂的机理问题。 剩余油微观分布控制因素：孔隙网络结构、压力场分布及原油性质等三方面。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,储层孔隙网络结构包括孔隙大小及其分布、孔喉比、孔隙连通状况等，孔喉细小的储层渗透性差，孔隙连通性差，盲孔较多，容易残留原油而形成剩余油。 垂直于驱替方向的孔道，尽管其两端均与流通孔道连通，但因流动压差
11、很小，甚至为零，孔道中的原油不易流动而形成剩余油段塞。可见压力场分布对剩余油的分布具有一定影响，调整压力场分布可减少储层中的剩余油量，提高原油采收率。 高粘度原油水驱过程中，由于油水粘度比大，驱替水很容易突破大孔道迅速向前运移，导致较严重的指进；此外在细小孔道中，高粘度原油的流动阻力更大,加之驱替水难以进入,微观波及程度更低，使储层中剩余油量较大。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,从动力角度来考察，水驱油过程中，储层孔喉中的原油所受的力主要有水动力、流体压力、重力、毛细管力、流体表面张力、以及粘滞力（界面摩擦力）等。一般情况下，水动力至少要克服流体压力、重力、表面张力、粘滞力。 流
12、体压力与油层埋深及承压状况有关； 重力与驱替方向有关，向上驱替时为阻力，向下驱替时为动力； 毛细管力与表面张力和润湿接触角成正比、与毛细管半径rc成反比（Pc=（2.COS）/rc），且对亲水油层表现为水驱油动力，对亲油油层表现为水驱油阻力；粘滞力较为复杂，一般油水粘度比越大，粘滞力越小。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,流体压力、重力、表面张力、粘滞力、毛细管力等可统称排驱压力。在水驱油过程中，可概括为两种情况： 水驱油动力低于排驱压力：颗粒细、孔渗性差的储集体，其细小孔喉网络较多，孔喉排驱压力高，水驱油动力一般达不到排驱压力，致使注入水波及不到这些孔喉网络，从而形成死油区即剩余
13、油。 水驱油动力高于排驱压力：颗粒粗、孔渗性好的储集体，其孔喉连通程度高，孔喉排驱压力较低，注入水易于进入孔喉，驱替其中原油。孔隙空间周围未被顶替的原油即成为剩余油。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(A)、润湿性控制微观剩余油分布,亲水岩石,亲水储集体的岩石表面易吸附水分子而排斥油分子，因此水驱油实验中常观察到水易沿孔壁渗流推进，形成一部分水沿着大孔道的中部推进驱油，另一部分水穿破油水乳化带沿着孔道壁驱油，使原油被剥离其附着的岩石颗粒表面。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,亲油岩石,亲油储集体的岩石表面易吸附油分子而排斥水分子，因此水驱油实验中常观察到注入水沿着大孔道
14、的中轴部位驱替原油，孔喉网络壁上有一层油膜沿孔壁推移流动，在小孔道中也残留一部分未驱动原油，随着水驱时间增长，含水程度增加，孔壁上油膜会变薄、变少。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(B)、毛管力控制微观剩余油形成与分布,毛管力的大小和方向在水驱油过程中尤其是当注水压差很小时对驱油起着重要作用，并影响到剩余油的形成与分布。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,孔喉大小对微观剩余油的控制,孔喉均质程度对微观剩余油的控制,孔喉连通程度对微观剩余油的控制,孔喉形态对微观剩余油的控制,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,（2）、宏观剩余油形成机制,宏观剩余油是指可通过测井、
15、常规岩心分析等宏观手段可以研究和表征的、肉眼可识别的、毫米以上级的、直接影响油气田开发的剩余油。在油田开发实际中，储集体中的宏观剩余油形成与分布受宏观、微观等多种因素控制。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,(A)、沉积条件对剩余油的控制作用,沉积条件不仅决定了碎屑岩的沉积韵律、层理类型，也控制了砂岩的空间分布和沉积相展布以及储层的非均质性。韵律特征、层理类型、沉积微相等方面的差异影响了开发后期剩余油的分布。 沉积微相及成岩作用决定了储层的孔喉结构、润湿性和非均质性。也导致了侧缘相剩余油的形成。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,平面沉积相变所导致的平面渗流能力非均质性，致
16、使注入水发生绕流而形成水驱油非均匀性。 在相同或相似注采条件下层间纵向沉积相变控制了油层层间剩余油分布。 单砂体内韵律性和沉积结构、沉积相变导致垂向上储层性质的变化、层内夹层的发育特征，是控制和影响单砂层垂向上注入水波及体积和层内剩余油形成分布的重要因素。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,沉积韵律及其组合对剩余油富集的控制作用,正韵律油层中下部物性和粒度较上部高，纵向渗透率变化大，下部常有高渗透或特高渗透段，油层下部水推进速度快，水洗充分，剩余油集中于油层的中、上部。 反韵律油层中上部物性和粒度高于下部，中上部注入水的水线推进速度高于下部，因重力(对于亲水油层还有毛细管力)作用使水下沉，减缓了油层上部的水线推进速度，扩大了下部的水洗厚度。在注入水驱动力和重力的共同作用下，水沿油层上部、中和下部全面推进，油层水淹厚度大，全层水洗较均匀，剩余油仍在油层上部富集。,2018/10/12,储层地质学及油藏描述,沉积构造影响驱油效果,在驱油过程中注入水往往会沿沉积层理中的高渗透纹层快速推进而水洗干净，沿低渗透纹层驱油效果较差。不同层理类型对驱油的影响也存在明显差异，水平(平行)层理、微波状层理因其基本平行于层面、分布稳定、延伸距离远，形成相对高渗透带，注入水易沿其快速推进，驱油不彻底，造成驱油效果差。,
