高含水油藏大孔道形成機(jī)理研究

楊康(中石油華北油田采油工程研究院， 河北 任丘 062550)

高含水油藏大孔道形成機(jī)理研究

楊康(中石油華北油田采油工程研究院， 河北 任丘 062550)

高含水注水開發(fā)過(guò)程中，大孔道的形成加劇了油藏層間矛盾。由于注入水沿高滲流通道無(wú)效循環(huán)造成注入水波及體積下降、水驅(qū)效率降低等，進(jìn)一步加劇層間矛盾，影響油藏的整體開發(fā)。本文通過(guò)調(diào)研研究高滲流通道形成機(jī)理，為后續(xù)油藏開發(fā)提供借鑒意義。油藏注水開發(fā)中后期，由于油藏儲(chǔ)集層中注入水對(duì)礦物及膠結(jié)物沖刷、溶解作用，造成儲(chǔ)集層三維孔隙增多，同時(shí)由于儲(chǔ)層滲透率的差異，加劇儲(chǔ)層形成高滲流通道。注入水沿高滲流帶線性突進(jìn)，形成油水井之間相互連通、帶狀分布的強(qiáng)水洗優(yōu)勢(shì)通道。

1 優(yōu)勢(shì)通道形成的原因及因素分析

油藏經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水開發(fā)，儲(chǔ)集層原始孔隙結(jié)構(gòu)由于注入水對(duì)孔隙、膠結(jié)物、孔隙骨架的溶解和沖刷作用，使巖石表面附著的黏土顆粒發(fā)生運(yùn)移，同時(shí)黏土顆粒遇水水化、分散運(yùn)移、膨脹等，堵塞小孔道、削弱巖石膠結(jié)強(qiáng)度，造成儲(chǔ)集層滲透率差異性增大、巖石孔侯半徑增大，從而形成高滲流通道。

優(yōu)勢(shì)通道形成的因素：

(1)水驅(qū)動(dòng)力沖刷作用

油藏注水開發(fā)過(guò)程中，在相同滲流時(shí)間內(nèi)，注水滲流速度越大砂體顆粒沿主流線方向運(yùn)移速度越快，隨著時(shí)間的推移在油水井之間形成高滲透率通道。

(2)流體摩擦作用

油藏原油粘度越大，在注水開發(fā)中滲流阻力越大，原油對(duì)巖石表面拖拽作用越強(qiáng)，同時(shí)隨著原油粘度增大其攜帶砂體能力越強(qiáng)，造成巖石孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)發(fā)生變化。

(3)儲(chǔ)層沉積韻律、非均質(zhì)作用

(4)巖石滲透率差異性

2 儲(chǔ)集層特征變化

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水沖刷后，巖石結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)注水井啟動(dòng)壓力、注入壓力、油壓降低，單層吸水指數(shù)變大；

(2)層間吸水差異變大，注入剖面差異增大；

(3)注水壓力指數(shù)變?。?/p>

(4)儲(chǔ)集層單層水驅(qū)、速度見(jiàn)效周期縮短；

(5)儲(chǔ)集層含水飽和度增大，含油飽和度突降；

(6)儲(chǔ)集層巖石骨架膠結(jié)強(qiáng)度降低，泥質(zhì)含量減少；

(7)巖石表面潤(rùn)濕性發(fā)生變化。

3 優(yōu)勢(shì)通道參數(shù)計(jì)算

假設(shè)油藏高含水期儲(chǔ)集層含油飽和度低，注入水沿高滲流通道流動(dòng)且符合滲流原理。

(1)油水粘度比

式中： Kw儲(chǔ)集層水相有效滲透率， 10-3μm3； μo儲(chǔ)集層地層原油粘度MPa·s； Ko儲(chǔ)集層油相有效滲透率，10-3μm3； μw儲(chǔ)集層地層水粘度，MPa·s。

(2)儲(chǔ)集層產(chǎn)水量

(3)優(yōu)勢(shì)通道滲透率

(4)優(yōu)勢(shì)通道平均半徑

式中： rd大孔道半徑，μm； τo孔隙迂曲度； Φ是孔隙度。

4 優(yōu)勢(shì)通道分布規(guī)律

(1)油水井連線主滲流方向與優(yōu)勢(shì)通道帶狀分布一致；

(2)水井高注入油井低采出不易形成高滲流通道，水井低注入油井高采出易形成高滲流通道。

5 小結(jié)

(1)儲(chǔ)集層原始孔隙結(jié)構(gòu)由于注入水對(duì)孔隙、膠結(jié)物、孔隙骨架的溶解和沖刷作用，使巖石表面附著的黏土顆粒發(fā)生運(yùn)移，造成儲(chǔ)集層滲透率差異性增大、巖石孔侯半徑增大，從而形成高滲流通道。

(2)油水井連線主滲流方向與優(yōu)勢(shì)通道帶狀分布一致。

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楊康(1989-)，畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院石油與天然氣工程專業(yè)，碩士研究生，現(xiàn)從事于采油工藝研究。