高含水油藏大孔道形成機理研究

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造成注入水波及體積下降、水驅效率降低等，進一步加劇層間矛盾，影響油藏的整體開發。本文通過調研研究高滲流通道形成機理，為后續油藏開發提供借鑒意義。油藏注水開發中后期，由于油藏儲集層中注入水對礦物及膠結物沖刷、溶解作用，造成儲集層三維孔隙增多，同時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，形成油水井之間相互連通、帶狀分布的強水洗優勢通道。

1 優勢通道形成的原因及因素分析

油藏經過長期注水開發，儲集層原始孔隙結構由于注入水對孔隙、膠結物、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生運移，同時黏土顆粒遇水水化、分散運移、膨脹等，堵塞小孔道、削弱巖石膠結強度，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。

優勢通道形成的因素：

(1)水驅動力沖刷作用

油藏注水開發過程中，在相同滲流時間內，注水滲流速度越大砂體顆粒沿主流線方向運移速度越快，隨著時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，在注水開發中滲流阻力越大，原油對巖石表面拖拽作用越強，同時隨著原油粘度增大其攜帶砂體能力越強，造成巖石孔隙結構和表面性質發生變化。

(3)儲層沉積韻律、非均質作用

(4)巖石滲透率差異性

2 儲集層特征變化

經過長期注水沖刷后，巖石結構發生變化，主要表現在以下幾個方面：

(1)注水井啟動壓力、注入壓力、油壓降低，單層吸水指數變大；

(2)層間吸水差異變大，注入剖面差異增大；

(3)注水壓力指數變小；

(4)儲集層單層水驅、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強度降低，泥質含量減少；

(7)巖石表面潤濕性發生變化。

3 優勢通道參數計算

假設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)儲集層產水量

(3)優勢通道滲透率

(4)優勢通道平均半徑

式中： rd大孔道半徑，μm； τo孔隙迂曲度； Φ是孔隙度。

4 優勢通道分布規律

(1)油水井連線主滲流方向與優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

(1)儲集層原始孔隙結構由于注入水對孔隙、膠結物、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生運移，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勢通道帶狀分布一致。

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楊康(1989-)，畢業于長江大學石油工程學院石油與天然氣工程專業，碩士研究生，現從事于采油工藝研究。