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        高含水油藏大孔道形成機(jī)理研究

        2017-05-12 09:36:17楊康中石油華北油田采油工程研究院河北任丘062550
        化工管理 2017年13期
        關(guān)鍵詞:高含水儲集層孔道

        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,由于油藏儲集層中注入水對礦物及膠結(jié)物沖刷、溶解作用,造成儲集層三維孔隙增多,同時(shí)由于儲層滲透率的差異,加劇儲層形成高滲流通道。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)勢通道。

        1 優(yōu)勢通道形成的原因及因素分析

        油藏經(jīng)過長期注水開發(fā),儲集層原始孔隙結(jié)構(gòu)由于注入水對孔隙、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)勢通道形成的因素:

        (1)水驅(qū)動力沖刷作用

        油藏注水開發(fā)過程中,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)儲層沉積韻律、非均質(zhì)作用

        (4)巖石滲透率差異性

        2 儲集層特征變化

        經(jīng)過長期注水沖刷后,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)儲集層單層水驅(qū)、速度見效周期縮短;

        (5)儲集層含水飽和度增大,含油飽和度突降;

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

        (7)巖石表面潤濕性發(fā)生變化。

        3 優(yōu)勢通道參數(shù)計(jì)算

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

        (1)油水粘度比

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

        (2)儲集層產(chǎn)水量

        (3)優(yōu)勢通道滲透率

        (4)優(yōu)勢通道平均半徑

        式中: rd大孔道半徑,μm; τo孔隙迂曲度; Φ是孔隙度。

        4 優(yōu)勢通道分布規(guī)律

        (1)油水井連線主滲流方向與優(yōu)勢通道帶狀分布一致;

        (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)儲集層原始孔隙結(jié)構(gòu)由于注入水對孔隙、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)勢通道帶狀分布一致。

        [1]劉德華,王越之.灰色系統(tǒng)理論在石油工業(yè)中的應(yīng)用[M].石油工業(yè)出版社,1995:112-133.

        [2]陸明德,田時(shí)蕓.石油天然氣數(shù)學(xué)地質(zhì)[M].中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1991:134-152.

        [3]竇之林,曾流芳,張志海,熊偉 ,田根林,劉學(xué)偉,黃立信.大孔道診斷和描述技術(shù)研究[J].石油勘探與開發(fā),2001,28(1):75-77.

        楊康(1989-),畢業(yè)于長江大學(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。

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