前面討論了六種指紋與註水開發過程中含水率上升的關系。可以看出,有些變化規律是* * *在同壹層位內,有些是* * *在同壹區塊不同層位之間,有些是* * *在區塊之間(表5-1 ~表5-7)。
表5-1氣相色譜指紋化合物(正構烷烴濃度)與含水量的關系
表5-2氣相色譜指紋化合物(參數)與含水量的關系
註:B-苯;b 1-乙苯;B2-間+對二甲苯;B3鄰二甲苯。
表5-3生物標誌物化合物(萜烷)與含水量的關系
表5-4生物標誌化合物(甾烷)與含水量的關系
表5-5夏52區塊GC指紋化合物(濃度)與含水率的關系(除正構烷烴、姥鮫和植烷外)
表5-6夏52區塊氣相色譜指紋參數與含水率的關系
表5-7夏32區塊氣相色譜指紋參數與含水率的關系
所謂穩定的指紋(參數),就是這種指紋(參數)不隨外界因素的影響而變化。從前面的分類可以看出,在註水開發過程中,指紋與含水率的關系。實際上,這壹階段指紋的影響因素已經包括了烴源巖的影響、成藏過程以及成藏後的二次變化,因此指紋在註水過程中的動態規律可以代表指紋在油藏中受到的各種影響因素。另外,穩定的指紋(參數),尤其是從不同區塊到壹個區域總結的* * *指紋,“穩定”這個詞的含義並不意味著它的值從壹個區塊到另壹個區塊絕對“不變”,它的內涵應該是這樣的“指紋”在壹個區域是“穩定”的,其值的比較應該取決於不同的研究水平。
隨著水驅開發的進行,正構烷烴中重組分的濃度會增加,正構烷烴的輕重比會降低,芳烴與正構烷烴的比值會降低,但Pr/Ph相對穩定。不同區塊生物標誌物的濃度或參數不同,但濃度類為C30重排藿烷,C33—C35藿烷(S,R),參數類為C30三環萜/C30藿烷,C30D/C29Ts,C29Ts/C29H,C3122S/(22S+22R),C33。(C21+C22)孕烷/正則甾烷,C29ββ/(ββ+αα)和C2920S/(20S+20R)都是區域穩定的。色譜指紋圖譜的濃度大多隨含水量的增加而增加,反映了其在展開過程中的流動慣性;同壹區塊內不同層位之間的色譜指紋參數存在大量* *特征(表5-6和表5-7中斜體部分),但不同區塊之間* *特征數量較少,可能與對比次數有關。
二、原因分析
在油藏註水開發過程中,註入水與地層流體的長期接觸導致地層中流體性質的變化,尤其是地層原油的物理化學性質。自然色層在巖石孔隙中的吸附和滲透是可能引起原油成分變化的直接原因。原油中某些組分的變化會引起其平衡體系的破壞,進而導致其他組分的相應變化,進而影響整個流體-巖石體系的相互作用關系。
B.E.Eakin和F.J.Mitch等人在1990處的壹口長期註水井附近鉆取了巖心。通過巖心分析、井口取樣和早期原油物性數據對比研究,發現剩余油量比預期下降18%,含氣原油密度增加10%,地面標準脫氣原油波美度下降3度,找到了泡點。大慶石油管理局勘探開發研究院對25口含水油井的原油物性進行了對比分析,對不同含水率的樣品進行了室內混合實驗,對勝坨二區沙二段不同含水期的地面原油物性進行了對比研究分析。 並且都得出了相似的結論:①原油的飽和壓力和氣油比的降低幅度隨著含水率的增加而增加(即原油中溶解的氣體量隨著原油含水率的增加而減少); (2)地面和地下原油粘度隨註入水的增加而增加,原油粘度增加,流動性變差;③原油含水後天然氣密度增加。
因為Pr和Ph的原因,iC16和iC17的結構是異戊二烯單元首尾相連組成的異鏈烷烴。在原油驅替過程中,低碳低分子量烷烴首先被驅替出來,高碳高分子量烷烴很難被驅替出來。和兩者結構類型相似,所以較輕的烷烴先被趕出,輕烴與重烴之比隨著采出程度的增加而減小。Pr不同於nC17,Ph不同於nC18。Pr與nC17不同,Ph與nC18相差兩個CH2,nC17和nC18是線性的,Pr和Ph有規則的側鏈。為了盡量減少原子間的相互排斥,因此,Pr和Ph的形狀為圓柱形,它們的分子截面比nC17和nC18大,只能通過較大的孔排出,而不能通過較小的孔排出,所以Pr和Ph比nC17和nC18更難排出(劉小燕等,2000)。
水洗作用對儲層原油的組成有重要影響,但它往往伴隨著生物降解作用,往往被生物降解作用所掩蓋,因此人們很難了解水洗作用對儲層原油性質的影響。水洗對原油地球化學性質的影響主要表現在以下幾個方面:①水洗降低了原油的API度;②洗滌過程中芳烴含量相對減少,NSO化合物含量相對增加,飽和度/芳烴比相對增加,Pr/nC17、Ph/nC18、C31/C19值相對增加;③不同組分的穩定碳同位素組成有不同程度的變化,其中飽和烴同位素值略有下降,芳烴基本不變,NSO化合物同位素值下降較大;④8-β(H)c 15/8-β(H)c 16升的bulidin略有增加,C15 /8-β(H)C15的重排bulidin大量增加;⑤水洗對甾烷和藿烷的成熟度指標影響不大。
張敏等人(2000)分析了塔中10井不同水洗程度的儲層抽提物。結果表明:①水洗對萜類化合物影響較大,可以完全消耗儲層巖石中的系列烷烴,明顯降低三環萜烷的相對含量。例如,油層中C23三環萜烷/C30藿烷的值為0.54 ~ 0.99,而水洗層中僅為0.655。水洗也會影響藿烷化合物的相對組成。油層中的Ts/Tm值為0.94,而水洗層中的Ts/Tm值為0.53,表明水洗使Ts含量相對降低。伽馬石蠟含量較高,油層伽馬石蠟指數為15.25%,水洗層為28.49%。(2)水洗也影響甾烷的相對含量。水洗可以明顯降低原油中孕烷和孕烷的含量。油層孕烷+孕烷與正甾烷的比值為0.25,而水洗層僅為0.07。③與油層相比,水洗層雙環和三環芳烴含量明顯下降,尤其是含硫芳烴含量急劇下降。油層中二苯並噻吩系列化合物的含量從26.73%下降到4.28%,苯並萘並噻吩的含量從7.60%下降到2.94%。而多環芳烴類化合物,尤其是苯並熒蒽和苯並茚類化合物的含量明顯增加。
在油田開發過程中,隨著開采時間的增加,油層中芳烴含量相對增加,導致後期采出的原油飽和度/芳烴比低於前期采出的原油。不同時期產出的原油中飽和烴、非烴和瀝青質的相對含量也表現出壹定的變化。各原油樣品的非烴和瀝青質含量隨著飽和烴含量的降低而增加。在開采過程中,原油中飽和烴的組成和分布也發生了明顯的變化。隨著開發時間的增加,飽和烴中低分子量正構烷烴逐漸減少,高分子量化合物相應增加,主峰碳數後移。不同開采時期原油樣品的分析數據表明,堿性氮、胺類和中性氮組分的含量呈現壹定的變化趨勢。隨著生產時間的增加,原油中堿性氮的含量有降低的趨勢,胺組分的含量也整體上有降低的趨勢,而中性氮組分的含量有升高的趨勢。不同開采時期原油中含氧化合物的含量也有明顯的變化趨勢。隨著開采時間的增加,原油中有機酸含量降低。