低渗透油藏注水开发作用规律研究
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有 新矿 物 出现 。
常 规物性 不能完全 反映岩石 的特征 ， Ｌ 隙结 构不 同的储层尽 管孔 隙度相差 不大 ， 渗 透率 却可 能相差 很大 。 因此 ， 加强对 储层 孔隙结 构 的研究极 为 重要 。 以
［ 摘 要］ 以 低渗 透储 层岩 石 为研 究对 象 ， 通 过近 油藏 条件 下 ， 由理 想化 的到 较为 实 际 的， 由松散 的标准 矿物 ， 到实 际 的储层 砂 ， 再 到成 型 的实 际地 层岩 心 研 究。 利 用现 场实 际注 采水样 ， 开 展储 层条 件下 的液相 一岩 石固相 的实验研 究 ， 对 反应前 后的 固相 变化进 行系 统检测 ， 明确其 内在 的变 化机理 ， 并结合 油 田现场 注 水 过 程 中的检 查取 心井 岩性 分析 情 况 ， 明确 低渗透 油 田岩石 岩性 、 物性 的变 化情 况 ， 为 区块注 水开 发方 案提 供依据 。 ［ 关键 词］ 低 渗透 矿物 相 孔隙结 构 膨 胀 应力 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ３ ４ ８ 文献 标识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ ～９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ４ ０ 胀 围压 观 测的结 果 ， 可 以发现一个 大 的变化趋 势 ： 膨胀 围压 和渗 吸 饱 和过 程 中基 本上 是多 阶段 的波段 变化趋 势 ， 上升 和下 降 出现交替 变化 。 这 一 变 化趋势 应该是岩 石 内部的膨胀 、 压缩 、 重 整的结 果 ， 一 方面主 要取决 于岩心 本 身特性 ： 岩 石 中粘 土 矿物 的种类和 含量 、 微 细 的泥 质填 隙物 的含量 、 胶结形 式 、
的结 果 。 ２ ． ３ 孔 喉结构
结果 分析 表明 ： 岩石 粉末样 品反 应前 后矿物 种类未 出现 明显 的变 化 ， 只是 部 分矿 物某 些面 网 的衍射 峰 出现 了强化 或弱 化现 象 。 此外 ， 单 一 的参考 粘 士矿 物样 品变化 较 微弱 ： Ｉ、 高岭 石反 应系列 ： 峰 变强 ， 表 明该峰 代表 的面 网有序 度和 结 晶度 变好 。 Ｉ Ｉ 、 蒙脱石 反应 系列 ： 原来 的 １ ５ ． ３ ０ ６ 埃峰 消失 ， 出现１ ３ ． ４ ７ ５ 埃， １ ２ ． ０ ２ ４ 埃峰 ， 矿 物相 由原来 单一 的钙 蒙脱 石 （ 面 网间距 １ ５ ． ３ ０ ６ 埃） 向钙 一 钠复 合 的过渡 蒙 脱 石（ １ ３ ． ４ ７ ５ 埃） 以及 单 一 的钠 蒙脱 石 （ １ ２ ． ０ ２ ４ 埃） 转化 。 Ⅲ、 绿泥石 反应 系列 ： 出现 了一 些新峰 ， 原有 的峰有 些强化 ， 有些 弱化 ， 可能
是， 从其 内在变 化过 程和机 理分 析 ， 仍然 可 以得 出规 律性 的认识 。 实际地 层 中 ，
装入 ４ 个高 温高压 反 应器 （ 分 别装 入蒸 馏水 、 Ｉ ％ ＫＣ Ｌ 、 地面 清水 和地 层水 ） 中进
行 反应 ， 分 析反 应 前后岩 石 的岩性 变化 。
岩石 必然受 到上 覆岩 体和 围岩 的限制 ， 并且 受到 一定 的围 限压力 作用 ， 该 围 限 压力有高 有低 ， 当外 来流体进 入后对 岩石性 质特别 是孔渗特 性的 影响也会 因为 围限 条件和岩 石内部 吸水膨胀 情况有 所区别 ， 最终 的结果应 该是两者 耦合 调整
岩石 的岩性 、 物性将 发生 怎样改变 ？ 对 流体流 动条件和 流动 能量损耗 影响怎样 ？
为 了弄清其 变化 规律 ， 本 文 以低渗储 层岩 石及 其注入 水为 研究对 象 ， 通过 开展
岩 性 分析 、 膨胀 应力 及其 孔喉 结构 的变化 的探讨 ， 初 步 明确 了低渗透 储层 岩石
中， 互 不混 合 ， 但可 以相互 提供 反应 离子 ， 各亚 种 中矿物 种类一 致 ， 只是含 量 有
差异 ， 尽 可能在进 行机 理研究 的同时 又模拟地 下较复 杂的情 况 ， 把４ 种岩样分 别
尽管， 具体 的膨胀 围压 变化 变化情 况 出现 波动 变化 的趋 势 ， 较 为复 杂 ， 但
理论 广 角
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
低 渗 透 油 藏 注 水 开 发 作 用 规 律 研 究
陈虹学
（ 新疆油 田公司工程技术公司（ 低效油田开发公司）新疆 克拉玛依 ８ ３ ４ ０ ０ ０ ）
参考矿物高岭石、 绿泥石、 伊利石 、 蒙脱石进行高温高压状态下长期的液一固反
应。 具 体 的做法 ： 把选 择 的４ 种 中涉 及到 的岩 石 样品 粉末 各取 少许 包装 在棉 布
填 隙物 的多少 、 产状 、 膨胀 眭 Ｅ 粘土 多少 以及 本身致 密程度最 为重要 ， 另 一方面 主
要取 决于 渗吸饱 和 流体 的类 型 、 初 始 围压 的高 低和环 境温 度有 关 。
岩 石原来 的压石 和致密程 度 、 本身 的孔隙度 和渗透率 等综合 因素 ， 其 中， 以泥 质
与注 入水 的作 用规 律 ， 为 区块 注水 方案 的制 定提 供了理 论 依据 。
２ ． 作用 规 律探 讨 ２ ． １矿物 相
根据岩石 中骨 架矿 物和 粘土矿 物的具 体 组合情 况进行 分类 ， 同时 ， 选 择 了
１ ． 引言
２ ． ２ ． ２结果 分 析 对所 研究 的３ 块岩 心 ， 采用 给一个 初始 围压 ， 然 后封 闭围压系 统 ， 观察 岩心 吸水饱和和 排液整 个过程 中岩心膨 胀 围压 的变 化， 以反 映岩心 的吸水 、 膨胀 、 压
缩 和重 整过 程 。
注入 水和 低渗 透储层 岩石在 油 藏条件 下 的作用 形式 、 作用结 果如 何？ 储层
常 规物性 不能完全 反映岩石 的特征 ， Ｌ 隙结 构不 同的储层尽 管孔 隙度相差 不大 ， 渗 透率 却可 能相差 很大 。 因此 ， 加强对 储层 孔隙结 构 的研究极 为 重要 。 以
［ 摘 要］ 以 低渗 透储 层岩 石 为研 究对 象 ， 通 过近 油藏 条件 下 ， 由理 想化 的到 较为 实 际 的， 由松散 的标准 矿物 ， 到实 际 的储层 砂 ， 再 到成 型 的实 际地 层岩 心 研 究。 利 用现 场实 际注 采水样 ， 开 展储 层条 件下 的液相 一岩 石固相 的实验研 究 ， 对 反应前 后的 固相 变化进 行系 统检测 ， 明确其 内在 的变 化机理 ， 并结合 油 田现场 注 水 过 程 中的检 查取 心井 岩性 分析 情 况 ， 明确 低渗透 油 田岩石 岩性 、 物性 的变 化情 况 ， 为 区块注 水开 发方 案提 供依据 。 ［ 关键 词］ 低 渗透 矿物 相 孔隙结 构 膨 胀 应力 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ３ ４ ８ 文献 标识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ ～９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ４ ０ 胀 围压 观 测的结 果 ， 可 以发现一个 大 的变化趋 势 ： 膨胀 围压 和渗 吸 饱 和过 程 中基 本上 是多 阶段 的波段 变化趋 势 ， 上升 和下 降 出现交替 变化 。 这 一 变 化趋势 应该是岩 石 内部的膨胀 、 压缩 、 重 整的结 果 ， 一 方面主 要取决 于岩心 本 身特性 ： 岩 石 中粘 土 矿物 的种类和 含量 、 微 细 的泥 质填 隙物 的含量 、 胶结形 式 、
的结 果 。 ２ ． ３ 孔 喉结构
结果 分析 表明 ： 岩石 粉末样 品反 应前 后矿物 种类未 出现 明显 的变 化 ， 只是 部 分矿 物某 些面 网 的衍射 峰 出现 了强化 或弱 化现 象 。 此外 ， 单 一 的参考 粘 士矿 物样 品变化 较 微弱 ： Ｉ、 高岭 石反 应系列 ： 峰 变强 ， 表 明该峰 代表 的面 网有序 度和 结 晶度 变好 。 Ｉ Ｉ 、 蒙脱石 反应 系列 ： 原来 的 １ ５ ． ３ ０ ６ 埃峰 消失 ， 出现１ ３ ． ４ ７ ５ 埃， １ ２ ． ０ ２ ４ 埃峰 ， 矿 物相 由原来 单一 的钙 蒙脱 石 （ 面 网间距 １ ５ ． ３ ０ ６ 埃） 向钙 一 钠复 合 的过渡 蒙 脱 石（ １ ３ ． ４ ７ ５ 埃） 以及 单 一 的钠 蒙脱 石 （ １ ２ ． ０ ２ ４ 埃） 转化 。 Ⅲ、 绿泥石 反应 系列 ： 出现 了一 些新峰 ， 原有 的峰有 些强化 ， 有些 弱化 ， 可能
是， 从其 内在变 化过 程和机 理分 析 ， 仍然 可 以得 出规 律性 的认识 。 实际地 层 中 ，
装入 ４ 个高 温高压 反 应器 （ 分 别装 入蒸 馏水 、 Ｉ ％ ＫＣ Ｌ 、 地面 清水 和地 层水 ） 中进
行 反应 ， 分 析反 应 前后岩 石 的岩性 变化 。
岩石 必然受 到上 覆岩 体和 围岩 的限制 ， 并且 受到 一定 的围 限压力 作用 ， 该 围 限 压力有高 有低 ， 当外 来流体进 入后对 岩石性 质特别 是孔渗特 性的 影响也会 因为 围限 条件和岩 石内部 吸水膨胀 情况有 所区别 ， 最终 的结果应 该是两者 耦合 调整
岩石 的岩性 、 物性将 发生 怎样改变 ？ 对 流体流 动条件和 流动 能量损耗 影响怎样 ？
为 了弄清其 变化 规律 ， 本 文 以低渗储 层岩 石及 其注入 水为 研究对 象 ， 通过 开展
岩 性 分析 、 膨胀 应力 及其 孔喉 结构 的变化 的探讨 ， 初 步 明确 了低渗透 储层 岩石
中， 互 不混 合 ， 但可 以相互 提供 反应 离子 ， 各亚 种 中矿物 种类一 致 ， 只是含 量 有
差异 ， 尽 可能在进 行机 理研究 的同时 又模拟地 下较复 杂的情 况 ， 把４ 种岩样分 别
尽管， 具体 的膨胀 围压 变化 变化情 况 出现 波动 变化 的趋 势 ， 较 为复 杂 ， 但
理论 广 角
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
低 渗 透 油 藏 注 水 开 发 作 用 规 律 研 究
陈虹学
（ 新疆油 田公司工程技术公司（ 低效油田开发公司）新疆 克拉玛依 ８ ３ ４ ０ ０ ０ ）
参考矿物高岭石、 绿泥石、 伊利石 、 蒙脱石进行高温高压状态下长期的液一固反
应。 具 体 的做法 ： 把选 择 的４ 种 中涉 及到 的岩 石 样品 粉末 各取 少许 包装 在棉 布
填 隙物 的多少 、 产状 、 膨胀 眭 Ｅ 粘土 多少 以及 本身致 密程度最 为重要 ， 另 一方面 主
要取 决于 渗吸饱 和 流体 的类 型 、 初 始 围压 的高 低和环 境温 度有 关 。
岩 石原来 的压石 和致密程 度 、 本身 的孔隙度 和渗透率 等综合 因素 ， 其 中， 以泥 质
与注 入水 的作 用规 律 ， 为 区块 注水 方案 的制 定提 供了理 论 依据 。
２ ． 作用 规 律探 讨 ２ ． １矿物 相
根据岩石 中骨 架矿 物和 粘土矿 物的具 体 组合情 况进行 分类 ， 同时 ， 选 择 了
１ ． 引言
２ ． ２ ． ２结果 分 析 对所 研究 的３ 块岩 心 ， 采用 给一个 初始 围压 ， 然 后封 闭围压系 统 ， 观察 岩心 吸水饱和和 排液整 个过程 中岩心膨 胀 围压 的变 化， 以反 映岩心 的吸水 、 膨胀 、 压
缩 和重 整过 程 。
注入 水和 低渗 透储层 岩石在 油 藏条件 下 的作用 形式 、 作用结 果如 何？ 储层
