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[摘 要] 根据安棚地区地质情况选取分别代表构造情况的真实岩心为制做微观模型的蓝本，制作了光刻模型,进行微观驱替试验，实验过程中进行了跟踪录相，描述了油驱水、水驱油过程的微观现象，观察了束缚水及剩余油在储层中的分布特征及形态，并对驱替倍数与采出程度的关系进行了定量分析。
[关键词] 安棚油田；微观驱替；束缚水；剩余油；采出程度
一、地质概况
安棚油田位于河南省桐柏县安棚乡境内（图1），构造位置处于南襄盆地泌阳凹陷赵凹-安棚鼻状构造。层位为下第三系核桃园组核三段I～IX油组。油气藏埋深大于2300m，石油地质储量847×104t，溶解气地质储量4.92×108m3，天然气地质储量9.42×108m3，凝析油地质储量14.7×104t。安棚油田油气藏类型多，流体性质复杂，储层物性差，油井自然产能低，开发难度大。
安棚地区储层沉积环境为扇三角洲前缘相的水下分支流河道和前缘砂沉积，从平面分布看，多属水下分支流河道的中近端及中端，少数属近端及远端；岩石的结构及成份成熟度都较低。主要岩相类型有块状、递变、平行、交错、透镜、脉状，水平砂泥互层等对应的砾岩、砂岩、粉砂岩相。
主要测井相有近岸水道微相、远岸水道微相、河口坝微相、席状砂微相，河道间微相、前扇三洲亚相等共6种[1]。
二、试验方法
1.微观模型制做及试验准备
根据安棚地区油藏的地质情况，选取分别代表构造情况的西北部泌246区的泌246井Ⅶ油组的样品6（11/87）和安84井Ⅶ油组的样品7（83/90）；以及代表构造中部泌252区的安2020井Ⅶ油组的样品4（9/100）和泌185井的样品6（5/70），用它们的铸体薄片为制做微观模型的蓝本(图1)。把这些铸体薄片用图象处理出模型的底片，再经过反拍照、照相、光刻、腐蚀、烧结、刻槽等一系列复杂的工艺制出了四块光刻模型[2]。
2.试验条件
驱替剂的配制：①地层水，是按安棚油田Ⅶ油组水分析资料中的离子成份及矿化度模拟配制而成；②注入水，取自安棚油田注入水过滤后使用；③试验用油，取安棚油田地层脱水原油过滤后与煤油按一定比例配制而成的模拟油，27℃时粘度为3.3676mPa.s。
3.试验过程
试验步骤：
①饱和地层水；②油驱水造束缚水；③水驱油
试验过程资料采集：
①试验过程跟踪、录相；②微观驱替试验过程中任意时刻的剩余油静态图象捕获；③试验过程中动态图象采集。
三、 试验结果分析
1.微观水驱油特征
饱和油造束缚水时，油呈活塞式进入孔喉，在大孔中呈球状突进模型中间，饱和油时油呈舌进现象。
饱和油后形成的束缚水量主要以膜状分布于孔壁和短棒状分布于喉道中，孔喉交界处，也有少量H型或V型束缚水（图2）。
水驱油开始压力突破时，开始注入水沿孔喉网络好的地方窜流，呈非活塞式沿孔壁渗流运移，速度快，短时期内出口见水，此时连续的油相被注入水分割成不连续的油块或油段，随着注入水压力的升高，注入水的增多，水驱波及面积增大，水逐渐形成了连续的通道，同时，在注入水的作用下，入口端的油缓慢地向出口端运移；水驱后期油量明显减少。
2.剩余油分布特征
①水驱后剩余油的分布形式多样（图3），对于孔隙结构好的储层，其喉道中以棒状分布，大孔中以孤滴状或块状存在，局部还有连片状的剩余油。驱出了部分油，驱油效果差，剩余油含量多，且呈片状、斑块状、网状分布于孔喉中，其中网络状或连片状剩余油是由于孔隙结构差，非均质性强，大孔包围小孔而形成的[3]。
水驱后剩余油分布对比图-1 水驱后剩余油分布对比图-2
图3 水驱后剩余油分布图版
大斑块剩余油由于大颗粒的遮挡，水绕流形成。模型1水驱后剩余油含量为22.49%，采出程度达71.1%；模型2水驱后剩余油含量为29.64%，采出程度达64.74%。不同型态的剩余油含量见图4。
②剩余油随注入倍数变化的曲线见图5，可看出模型1，水驱时随PV数增加，在0—6PV时，驱油效率高，油减少幅度大，在12.9—30PV下Sor下降幅度比较。
图5 水驱过程中剩余油量，采出程度与注入倍数的关系图
均匀，在33—40PV时，Sor下降幅度很小，趋于稳定，即随着注入倍数的增加，开始驱油效果快，中间变化小且变化幅度接近，最后几乎没有变化,不产油。
3.采收率曲线特征
①安棚中部泌252区（1号模型）：从所录取的驱替过程任意时刻的静态图像计算出的含油量及采收率，绘制的采收率和注入倍数曲线（图5）可以看出
水驱油开始，每隔10分钟取一次静态图象，分析其水驱油特征，从表1可以看出。
水驱开始1.1PV前产液速度慢，但产出的油多，采出程度提高多，在水驱3.5—16.3PV时产液快，但出油较少，水驱采收率提高少；水驱16.3PV后，产液速度更快，产油更少，几乎不出油，采出程度维持在70%。
从上分析可知，安棚中部在注水开发初期产油量多，开采效果好，在注水中后期，虽然产液较多，但出油少，采出程度增长缓慢，这是由于注入水已经形成了连续相，把油分隔成不连续的网络状或斑块状的缘故。
②安棚西北部泌246区（2号模型）:从表2中数据以及剩余油、采收率与注入倍数的关系曲线分析看出以下特征（见表2）。
随着水驱油进行，采收率逐渐升高，在驱替初始阶段，产液少，但采收率提高幅度大，驱替中后期，相同时间间隔产液量增多，但采出程度提高幅度较小，最后产液量减小，出油较多，驱油效果好。可以看出在储层孔喉较差的地层中，注水开发初期和后期驱油效果好于开发中期。
总的来看，安棚地区两个部位，即构造中部与构造西北部同一油组（Ⅶ）相比，中部岩性比西北部较粗，孔隙发育，非均质性不太严重，孔渗条件好,因此水驱油效果好。
四、结论
1.束缚水主要以膜状分布于孔壁和短棒状分布于喉道中，角隅和肓端存在大量束缚水，孔喉交界处，也有少量H型或V型束缚水；
2.水驱后剩余油的分布形式多样，对于孔隙结构好的储层，其喉道中以棒状分布，大孔中以孤滴状或块状存在，局部还有连片状的剩余油。孔隙结构差的储层，驱油效果差，剩余油含量多，且呈片状、斑块状、网状分布于孔喉中，其中网络状或连片状剩余油是由于孔隙结构差，非均质性强，大孔包围小孔而形成的。大斑块剩余油由于大颗粒的遮挡，水绕流形成。
参考文献：
[1]向阳.油气储集层岩石特殊物理研究方法.四川科学技术出版社,1994,67～69.
[2]赵凹油田安棚深层系油藏地质特征综合研究,（内部研究报告）2002,35～38.
[3]安棚深层系储层微观特征及水驱油试验研究（内部研究报告）2003,29～32.
[关键词] 安棚油田；微观驱替；束缚水；剩余油；采出程度
一、地质概况
安棚油田位于河南省桐柏县安棚乡境内（图1），构造位置处于南襄盆地泌阳凹陷赵凹-安棚鼻状构造。层位为下第三系核桃园组核三段I～IX油组。油气藏埋深大于2300m，石油地质储量847×104t，溶解气地质储量4.92×108m3，天然气地质储量9.42×108m3，凝析油地质储量14.7×104t。安棚油田油气藏类型多，流体性质复杂，储层物性差，油井自然产能低，开发难度大。
安棚地区储层沉积环境为扇三角洲前缘相的水下分支流河道和前缘砂沉积，从平面分布看，多属水下分支流河道的中近端及中端，少数属近端及远端；岩石的结构及成份成熟度都较低。主要岩相类型有块状、递变、平行、交错、透镜、脉状，水平砂泥互层等对应的砾岩、砂岩、粉砂岩相。
主要测井相有近岸水道微相、远岸水道微相、河口坝微相、席状砂微相，河道间微相、前扇三洲亚相等共6种[1]。
二、试验方法
1.微观模型制做及试验准备
根据安棚地区油藏的地质情况，选取分别代表构造情况的西北部泌246区的泌246井Ⅶ油组的样品6（11/87）和安84井Ⅶ油组的样品7（83/90）；以及代表构造中部泌252区的安2020井Ⅶ油组的样品4（9/100）和泌185井的样品6（5/70），用它们的铸体薄片为制做微观模型的蓝本(图1)。把这些铸体薄片用图象处理出模型的底片，再经过反拍照、照相、光刻、腐蚀、烧结、刻槽等一系列复杂的工艺制出了四块光刻模型[2]。
2.试验条件
驱替剂的配制：①地层水，是按安棚油田Ⅶ油组水分析资料中的离子成份及矿化度模拟配制而成；②注入水，取自安棚油田注入水过滤后使用；③试验用油，取安棚油田地层脱水原油过滤后与煤油按一定比例配制而成的模拟油，27℃时粘度为3.3676mPa.s。
3.试验过程
试验步骤：
①饱和地层水；②油驱水造束缚水；③水驱油
试验过程资料采集：
①试验过程跟踪、录相；②微观驱替试验过程中任意时刻的剩余油静态图象捕获；③试验过程中动态图象采集。
三、 试验结果分析
1.微观水驱油特征
饱和油造束缚水时，油呈活塞式进入孔喉，在大孔中呈球状突进模型中间，饱和油时油呈舌进现象。
饱和油后形成的束缚水量主要以膜状分布于孔壁和短棒状分布于喉道中，孔喉交界处，也有少量H型或V型束缚水（图2）。
水驱油开始压力突破时，开始注入水沿孔喉网络好的地方窜流，呈非活塞式沿孔壁渗流运移，速度快，短时期内出口见水，此时连续的油相被注入水分割成不连续的油块或油段，随着注入水压力的升高，注入水的增多，水驱波及面积增大，水逐渐形成了连续的通道，同时，在注入水的作用下，入口端的油缓慢地向出口端运移；水驱后期油量明显减少。
2.剩余油分布特征
①水驱后剩余油的分布形式多样（图3），对于孔隙结构好的储层，其喉道中以棒状分布，大孔中以孤滴状或块状存在，局部还有连片状的剩余油。驱出了部分油，驱油效果差，剩余油含量多，且呈片状、斑块状、网状分布于孔喉中，其中网络状或连片状剩余油是由于孔隙结构差，非均质性强，大孔包围小孔而形成的[3]。
水驱后剩余油分布对比图-1 水驱后剩余油分布对比图-2
图3 水驱后剩余油分布图版
大斑块剩余油由于大颗粒的遮挡，水绕流形成。模型1水驱后剩余油含量为22.49%，采出程度达71.1%；模型2水驱后剩余油含量为29.64%，采出程度达64.74%。不同型态的剩余油含量见图4。
②剩余油随注入倍数变化的曲线见图5，可看出模型1，水驱时随PV数增加，在0—6PV时，驱油效率高，油减少幅度大，在12.9—30PV下Sor下降幅度比较。
图5 水驱过程中剩余油量，采出程度与注入倍数的关系图
均匀，在33—40PV时，Sor下降幅度很小，趋于稳定，即随着注入倍数的增加，开始驱油效果快，中间变化小且变化幅度接近，最后几乎没有变化,不产油。
3.采收率曲线特征
①安棚中部泌252区（1号模型）：从所录取的驱替过程任意时刻的静态图像计算出的含油量及采收率，绘制的采收率和注入倍数曲线（图5）可以看出
水驱油开始，每隔10分钟取一次静态图象，分析其水驱油特征，从表1可以看出。
水驱开始1.1PV前产液速度慢，但产出的油多，采出程度提高多，在水驱3.5—16.3PV时产液快，但出油较少，水驱采收率提高少；水驱16.3PV后，产液速度更快，产油更少，几乎不出油，采出程度维持在70%。
从上分析可知，安棚中部在注水开发初期产油量多，开采效果好，在注水中后期，虽然产液较多，但出油少，采出程度增长缓慢，这是由于注入水已经形成了连续相，把油分隔成不连续的网络状或斑块状的缘故。
②安棚西北部泌246区（2号模型）:从表2中数据以及剩余油、采收率与注入倍数的关系曲线分析看出以下特征（见表2）。
随着水驱油进行，采收率逐渐升高，在驱替初始阶段，产液少，但采收率提高幅度大，驱替中后期，相同时间间隔产液量增多，但采出程度提高幅度较小，最后产液量减小，出油较多，驱油效果好。可以看出在储层孔喉较差的地层中，注水开发初期和后期驱油效果好于开发中期。
总的来看，安棚地区两个部位，即构造中部与构造西北部同一油组（Ⅶ）相比，中部岩性比西北部较粗，孔隙发育，非均质性不太严重，孔渗条件好,因此水驱油效果好。
四、结论
1.束缚水主要以膜状分布于孔壁和短棒状分布于喉道中，角隅和肓端存在大量束缚水，孔喉交界处，也有少量H型或V型束缚水；
2.水驱后剩余油的分布形式多样，对于孔隙结构好的储层，其喉道中以棒状分布，大孔中以孤滴状或块状存在，局部还有连片状的剩余油。孔隙结构差的储层，驱油效果差，剩余油含量多，且呈片状、斑块状、网状分布于孔喉中，其中网络状或连片状剩余油是由于孔隙结构差，非均质性强，大孔包围小孔而形成的。大斑块剩余油由于大颗粒的遮挡，水绕流形成。
参考文献：
[1]向阳.油气储集层岩石特殊物理研究方法.四川科学技术出版社,1994,67～69.
[2]赵凹油田安棚深层系油藏地质特征综合研究,（内部研究报告）2002,35～38.
[3]安棚深层系储层微观特征及水驱油试验研究（内部研究报告）2003,29～32.