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致密裂缝性油藏水窜机理研究

2014-09-22卢瑜林长江大学研究生院湖北荆州433124中石化华北分公司工程技术研究院河南郑州450006

化工管理 2014年27期
关键词:驱油压差岩心

卢瑜林(1.长江大学研究生院 湖北荆州 433124 2.中石化华北分公司工程技术研究院 河南郑州 450006)

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3.2mPa.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:

图1 三种不同渗透率级差的驱替实验流程图

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。

表1不同渗透率岩心并联情况下水驱压差测试结果

表2 不同渗透率岩心并联情况下出液速度测试结果

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。

表3不同渗透率岩心串联情况下驱替压差对比结果

结果显示,渗透率0.42 mD与渗透率42764.2mD岩心驱替压差之比为22.5,渗透率0.42 mD与2876.7mD岩心驱替压差之比13.3,而渗透率2876.7mD与渗透率42764.2 mD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。

[1]杜建芬,李家燕,郭平,等.变质岩裂缝性潜山油藏注气提高采收率研究[J].石油实验地质,2010(005):509-512.

[2]王建华.DFN模型裂缝建模新技术[J].断块油气田,2008,15(6):55-58.

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