周期注水提高采收率的機(jī)理研究

江曉智，何 晨

（東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江大慶 163318）

周期注水提高采收率的機(jī)理研究

江曉智，何 晨

（東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江大慶 163318）

提高油田采收率是當(dāng)前需要解決的一個主要問題。通過作用機(jī)理研究了周期注水提高水驅(qū)采收率的機(jī)理。在調(diào)研了大量文獻(xiàn)的同時，提出了周期注水提高采收率的機(jī)理研究及開發(fā)方式。

周期注水；采收率；開發(fā)方式

人工注水是石油行業(yè)提高采收率的一種很重要的方法，在有利的地質(zhì)，周期注水可保證采收率提高很高。油田的生產(chǎn)和采收率一直是核心問題。周期注水也是依靠以有的井網(wǎng)，經(jīng)常改變其工作制度的油水井注水開發(fā)的一種方式，它的井組作為一個單元，輪流改變其注射的方式，建立不穩(wěn)定的儲層壓力下降，使其不受水影響儲層投入開發(fā)，以便提高掃描效率非均質(zhì)性的水庫和石油的波及系數(shù)，提高原油采收率，是一種均勻油藏提高原油采收率的有效方法[1-3]。

1 層內(nèi)非均質(zhì)條件下周期注水作用機(jī)理

為了闡明層內(nèi)非均質(zhì)油層周期注水問題，首先定性地分析了這類油層在穩(wěn)定注水和周期注水沿油層縱向的油水運(yùn)動特點。

1.1 穩(wěn)定注水情況下油水縱向運(yùn)動特點

以垂直向下為Z方向建立坐標(biāo)系，由達(dá)西定律可寫出下列油水縱向運(yùn)動方程

式中：Vzw– 水在 Z 方向上的流速；Vzo– 油在 Z 方向上的流速；

Kz–垂向滲透率 ；Krw– 水相相對滲透率 ；Kro– 油相相對滲透率 ；

μw–水相粘度 ；μo– 油相粘度 ；pw– 水相壓力 ；po–油相壓力 ；

ρw– 水相密度 ；ρo– 油相密度 ；g– 重力加速度。

穩(wěn)定注水時，總流量：

公式（1）、（2）、（3）式聯(lián)立，并令

得

令

則

式中：pc– 毛管力；Vwc– 毛管竄流速度；Vww– 重力竄流速度。

由此可見，常規(guī)注水情況下有毛管力和重力兩種因素引起水縱向竄流。一般情況下，ρw-ρo＞0，Vww＞0，說明在重力因素作用下水總是向下竄流（相反，油總是向上竄流），其大小與油水密度差成正比。主要由毛管力因素引起水垂向竄流又可分解成以下三部分。

1.1.1 含水飽和度差異引起水竄流

1.1.2 孔隙半徑變化引起的水竄流

1.1.3 潤濕性變化引起的水竄流

竄流速度 Vwc3與同向，說明水竄向強(qiáng)水濕方向，并且潤濕性變化越大，這種竄流越劇烈。

1.2 層間非均質(zhì)條件下周期注水作用機(jī)理

如果高低滲透層作為一個開發(fā)層系，即具有相同的井底流壓時，兩層產(chǎn)液比可由

式中 ：aq是與井況、黏度有關(guān)的系數(shù) ；上標(biāo)（L）、（h）分別表示低、高滲透層。因此，充分發(fā)揮低滲透層潛力，解決層間矛盾從本質(zhì)上就是想方設(shè)法提高r值。我們知道，對低滲透層進(jìn)行補(bǔ)孔、壓裂等工藝措施是提高r值的有效方法。

2 結(jié)論

1）無論是油濕油層，還是水濕油層，由飽和度差異引起的毛管力梯度引起的那部分竄流總是起均勻作用。

2）周期注水其作用實質(zhì)上在“時間域”上將高低滲透層分層開采，減少了層間干擾，緩解了層間矛盾，提高了最終原油采收率。

3）不同于層內(nèi)非均質(zhì)油層，在常規(guī)注水情況下，只要注采比稍一平衡，高滲透層段間就會存在壓力差。

[1] 沈政，裴柏林 .地質(zhì)因素對周期注水影響的數(shù)值模擬研究 [J].內(nèi)蒙古石油化工，2009，（5）.

[2] 于家義，張佳琪，張德斌，等 .周期注水技術(shù)在溫西六區(qū)塊開發(fā)中的應(yīng)用 [J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，（1）.

[3] 袁昭，楊淑萍 .周期注水技術(shù)在溫西六區(qū)塊開發(fā)中的應(yīng)用 [J].新疆石油天然氣，2008，（1）.

Study on the Mechanism of Increasing Oil Recovery by Periodic Water Injection

Jiang Xiao-zhi，He Chen

Improving oil recovery is a major problem that needs to be solved at present.Through the mechanism of action，the author studies the mechanism of periodic water injection to improve the recovery of waterf l ooding.At the same time，the mechanism research and development method of oil recovery and recovery are put forward.

periodic water injection ；recovery rate ；development mode

TE357.6

：A

：1003–6490（2017）07–0046–01

2017–05–17

江曉智（1993—），女，黑龍江佳木斯人，碩士在讀，主要研究方向為油氣田開發(fā)。