致密裂缝性油藏水窜机理研究

位于鄂尔从斯盆地的红河油田长8油藏为致密裂缝性油藏, 其油藏埋藏深度为2250米, 地层温度69℃, 地层压力20MPa, 压力系数0.91, 平均渗透率0.4×10-3μm2, 平均孔隙度10.8%;地层原油粘度为3.2m Pa.S, 饱和压力6.5MPa, 地层原油密度为0.79;油藏天然裂缝发育, 裂缝密度达到0.38条/m。采用水平井压裂投产, 由于天然能量不足, 一次采收率仅为3.6%, 需要补充能量。但由于天然裂缝与人工裂缝形成了复杂的缝网系统, 注水存在水窜问题, 研究并弄清裂缝水窜机理, 是预防水窜及提高驱油效果的关键。

一、裂缝水窜机理研究

通过三维地震相干二阶导解释资料显示及开发实践表明, 红河油田长8油藏局部存在大的沟通性裂缝, 同时还存在小范围的沟通缝及微裂缝, 主要以沟通与非沟通的缝网形式存在。

1. 沟通性裂缝窜流实验研究

实验流程设计如下图1:

应用三根大级差渗透率填砂管长度为20cm, 以并联方式连接, 经饱和模拟地层油粘度, 含油饱和度为100%, 再用水驱, 观察出液速度和驱油效率。用平流泵以0.2ml/min流速进行水驱, 待出口端出水均匀且“数据检测系统”中进、出口压力趋于平稳, 此时出口端已无油被驱出, 即水驱结束, 测试结果见表1、表2。

实验结论。当贯通性裂缝存在时, 早期注入就存在一个速度差异产生窜流, 但低渗区有一个短时间的增油效果, 很快随着注入流动阻力增大, 速度变小, 低渗层不出液。

2. 非沟通性裂缝窜流特点实验研究

应用三根大级差渗透填砂管, 经饱和油, 采用串联方式, 再用水驱, 研究在同一注入速度下, 不同流渗透率填砂管之间的驱替压差, 用平流泵以0.2ml/min流速对填砂管饱和油, 待出口端出油均匀且“数据检测系统”中进、出口压力趋于平稳, 即饱和油结束;再水驱, 用平流泵以0.2ml/min流速对填砂管水驱, 待出口端出水均匀且“数据检测系统”中进、出口压力趋于平稳, 且已无油驱出, 即水驱结束。实验过程中记录测试结果见下表3。

结果显示, 渗透率0.42 m D与渗透率42764.2m D岩心驱替压差之比为22.5, 渗透率0.42 m D与2876.7m D岩心驱替压差之比13.3, 而渗透率2876.7m D与渗透率42764.2 m D的岩心驱替压差之比仅为1.68倍。由此可见, 渗透率越低, 驱替压差越大, 渗透率越高, 驱替压差越小。基质与裂缝的渗透率极差大、造成驱替压差差异大, 是导致窜流的根本原因。

二、结论与认识

1. 红河油田长8油藏存在大贯通性裂缝时, 早期就会出现水窜, 裂缝与基质驱动压差大, 是导致裂缝水窜的根本原因。

2.通过降低裂缝渗透率, 缩小裂缝与基质的渗透极差达到降低或控制裂缝水窜目的, 可提高基质驱替压差, 提高基质驱油效果。

3.采用泡沬驱替或者其它调剖方式, 可降低裂缝与基质渗透率极差造成的窜流。研究应用起泡剂, 利用泡沬遇油消泡、堵大不堵小的特点封堵大孔道, 迫使介质进入基质, 可以有效防窜提高驱油效果;也可研究适合的调剖剂, 进行大裂缝通调剖封堵, 防止裂缝水窜。

摘要：认识注水过程水窜机理, 是寻找治理裂缝水窜有效方法的关键。基于致密裂缝性油藏裂缝与基质共存的双重介质认识, 应用基质与裂缝岩心驱替物理模拟实验, 研究了致密裂缝性油藏水窜机理, 为防止水窜措施制定提供指导。

关键词：红河油田,渗透率,裂缝,气窜,机理

参考文献

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