周期注水提高采收率的機理研究

江曉智，何 晨

（東北石油大學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理研究

江曉智，何 晨

（東北石油大學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前需要解決的一個主要問題。通過作用機理研究了周期注水提高水驅采收率的機理。在調研了大量文獻的同時，提出了周期注水提高采收率的機理研究及開發方式。

周期注水；采收率；開發方式

人工注水是石油行業提高采收率的一種很重要的方法，在有利的地質，周期注水可保證采收率提高很高。油田的生產和采收率一直是核心問題。周期注水也是依靠以有的井網，經常改變其工作制度的油水井注水開發的一種方式，它的井組作為一個單元，輪流改變其注射的方式，建立不穩定的儲層壓力下降，使其不受水影響儲層投入開發，以便提高掃描效率非均質性的水庫和石油的波及系數，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 層內非均質條件下周期注水作用機理

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

1.1 穩定注水情況下油水縱向運動特點

以垂直向下為Z方向建立坐標系，由達西定律可寫出下列油水縱向運動方程

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。

穩定注水時，總流量：

公式（1）、（2）、（3）式聯立，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 層間非均質條件下周期注水作用機理

如果高低滲透層作為一個開發層系，即具有相同的井底流壓時，兩層產液比可由

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

2 結論

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）不同于層內非均質油層，在常規注水情況下，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 .地質因素對周期注水影響的數值模擬研究 [J].內蒙古石油化工，2009，（5）.

[2] 于家義，張佳琪，張德斌，等 .周期注水技術在溫西六區塊開發中的應用 [J].重慶科技學院學報（自然科學版），2008，（1）.

[3] 袁昭，楊淑萍 .周期注水技術在溫西六區塊開發中的應用 [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。