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(fā)展，研究認(rèn)為親水儲層在滲吸作用下基質(zhì)中原油能夠被注入水有效置換，從而提高水驅(qū)采收率[1-3]。延長油田長6儲層致密、喉道細(xì)小、油藏表現(xiàn)為親水性，大量實驗得出該類儲層在常壓條件下自發(fā)滲吸驅(qū)油效率可高達(dá)20%[4-5]。針對特低滲復(fù)雜巖性油藏注水開發(fā)模式的研究，有學(xué)者認(rèn)為適度溫和注水和注水吞吐具有改善裂縫見水、提高基質(zhì)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(yōu)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(qū)油效率，在礦產(chǎn)應(yīng)用中利用示蹤劑與視注水指示曲線，優(yōu)化周期注水方法，旨在充分發(fā)揮特低滲油藏毛管自發(fā)滲吸采油，改善注水開發(fā)效果。

1 周期注水可視化實驗研究

周期注水的參數(shù)優(yōu)化、驅(qū)油效率的研究國內(nèi)外主要采用巖心驅(qū)替實驗，只能從水驅(qū)油效率發(fā)現(xiàn)周期注水能提高水驅(qū)開發(fā)采收率。對其內(nèi)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(xì)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(lián)毛細(xì)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(shè)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(jié)果如圖2 所示：圖2a 為小壓差連續(xù)注水，說明在小驅(qū)替壓差作用下，細(xì)毛細(xì)管由于毛管力作用滲流速度大于粗毛細(xì)管，細(xì)毛細(xì)管首先見水，粗毛細(xì)管存在剩余油；圖2b大壓差連續(xù)注水，說明在大驅(qū)替壓差作用下，驅(qū)替起主要作用，粗毛細(xì)管首先見水，細(xì)毛細(xì)管存在剩余油；圖2c為周期注水，說明而通過周期注水，在驅(qū)替階段壓差作用下粗毛細(xì)管滲流速度快，在停止注水時，在毛管力作用下細(xì)毛細(xì)管滲流速度快，通過適當(dāng)?shù)闹芩芷诳刂疲梢詫⒋旨?xì)毛管中油盡可能全部被采出。

圖2 毛細(xì)管水驅(qū)油可視化實驗結(jié)果（藍(lán)色為甲基藍(lán)，紅色為原油，毛細(xì)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(yīng)用

試驗區(qū)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(xiàn)[8]特低滲巖性油藏注水評價方法，認(rèn)為在試驗區(qū)油區(qū)實施周期注水以來，開發(fā)效果提升顯著（見圖3），含水率明顯下降，實現(xiàn)了非穩(wěn)態(tài)滲吸驅(qū)油技術(shù)增油控水的目的，在注水總量基本相同的前提下，與傳統(tǒng)的連續(xù)注水開發(fā)，周期注水最終可提高采收率2.5%～3.5%。

圖3 X區(qū)塊周期注水效果

3 結(jié)語

特低滲油藏非均質(zhì)性強，毛管力滲吸作用顯著，可以通過周期注水提高自發(fā)滲吸作用，進而改善水驅(qū)開發(fā)效果。較常規(guī)注水開發(fā)非穩(wěn)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(fā)方式優(yōu)化具有重大指導(dǎo)意義。