特低滲油藏周期注水機理實驗

孫東惺（延長油田股份有限公司，陜西 延安716000）

隨著滲吸作用理論的發展，研究認為親水儲層在滲吸作用下基質中原油能夠被注入水有效置換，從而提高水驅采收率[1-3]。延長油田長6儲層致密、喉道細小、油藏表現為親水性，大量實驗得出該類儲層在常壓條件下自發滲吸驅油效率可高達20%[4-5]。針對特低滲復雜巖性油藏注水開發模式的研究，有學者認為適度溫和注水和注水吞吐具有改善裂縫見水、提高基質原油動用的效果[6-7]。而脈沖式周期注水理論上講兼具了適度溫和注水和注水吞吐的優點，是該類油藏注水的有一種可行方式。本文利用可視化實驗驗證了周期注水可以提高水驅油效率，在礦產應用中利用示蹤劑與視注水指示曲線，優化周期注水方法，旨在充分發揮特低滲油藏毛管自發滲吸采油，改善注水開發效果。

1 周期注水可視化實驗研究

周期注水的參數優化、驅油效率的研究國內外主要采用巖心驅替實驗，只能從水驅油效率發現周期注水能提高水驅開發采收率。對其內在機理研究甚少，為此利用薄片刻蝕開展了周期注水可視化實驗，模型如圖1 所示：該模型主要包括三個部分：（1）單一毛細管模型，孔隙尺度由上到下分別是20、40、60、80、100、200和400μm；（2）并聯毛細管模型，孔隙尺度從左到右分別是400μm/200μm，300μm/150μm，200μm/100μm，150μm/75μm，100μm/50μm，80μm/40μm；模型設置兩個入口端，方便開展實驗。

圖1 玻璃刻蝕薄片示意圖

可視化實驗結果如圖2 所示：圖2a 為小壓差連續注水，說明在小驅替壓差作用下，細毛細管由于毛管力作用滲流速度大于粗毛細管，細毛細管首先見水，粗毛細管存在剩余油；圖2b大壓差連續注水，說明在大驅替壓差作用下，驅替起主要作用，粗毛細管首先見水，細毛細管存在剩余油；圖2c為周期注水，說明而通過周期注水，在驅替階段壓差作用下粗毛細管滲流速度快，在停止注水時，在毛管力作用下細毛細管滲流速度快，通過適當的周水周期控制，可以將粗細毛管中油盡可能全部被采出。

圖2 毛細管水驅油可視化實驗結果（藍色為甲基藍，紅色為原油，毛細管孔隙從上到下依次為20、40、60、80、100、200和400 um）

2 周期注水礦場應用

試驗區為典型的特低滲油藏，主力油層為延長組長6，平均油藏埋深1100m，平均儲層孔隙度8.9%，平均有效滲透率0.86×10-3μm2，原始含油飽和度48.5%，原油密度0.86g/cm3、粘度6.50mPa·s。周期注水采用注12天停20天非對稱型注水方式，年注采比控制在1.1。利用文獻[8]特低滲巖性油藏注水評價方法，認為在試驗區油區實施周期注水以來，開發效果提升顯著（見圖3），含水率明顯下降，實現了非穩態滲吸驅油技術增油控水的目的，在注水總量基本相同的前提下，與傳統的連續注水開發，周期注水最終可提高采收率2.5%～3.5%。

圖3 X區塊周期注水效果

3 結語

特低滲油藏非均質性強，毛管力滲吸作用顯著，可以通過周期注水提高自發滲吸作用，進而改善水驅開發效果。較常規注水開發非穩定周期注水可提高采收率2.5%～3.5%，對特低滲裂縫油藏注水開發方式優化具有重大指導意義。