探讨低渗透油藏裂缝对水驱效果影响

詹旭阳

摘要：注水开发是油藏开发中后期的重要工艺技术措施。低渗油藏储层中裂缝发育较为复杂，因此研究低渗油藏裂缝对水驱效果的影响就显得尤为重要。本文主要通过分析裂缝性低渗透油藏的孔隙结构特征，进一步探讨裂缝性低渗透油藏的渗流特征，阐述了裂缝对低渗透油藏水驱油效果的影响规律。

关键词：注水开发;低渗透油藏，裂缝;规律

1 裂缝性低渗透油藏

关于裂缝性低渗透油藏的特点，主要有以下几方面。第一，其储层物性相对较差，渗流能力相对于其他常规油藏储层较差;第二，地层能量不足，有明显的启动生产压差现象;第三，储层敏感性比较强，储层容易受到损伤;第四，储层的储集空间变化比较大，不能够准确判断顶面深度;第五，储层有裂缝发育，并且裂缝发育对油藏产能有一定的影响;第六，其储层非均质性比较强，裂缝发育在平面和纵向上造成非均质性严重等。

低渗油藏开发中，注水开发能够提供有效的渗流通道和储集空间，增大各孔隙间的沟通联系，极大地提高了储层的渗滤能力，增大了采油井的生产能力。另一方面注水开发中低渗油藏中裂缝的存在进一步增加了储层的非均质性，在注水开发中容易造成注入水沿裂缝的窜流，影响注水开发效果。随着注水开发，裂缝发生不可逆形变，裂缝转为大型显裂缝，从而对注水开发造成一定影响。

2 裂缝性低渗透储层孔隙结构分析

孔隙和喉道的大小、几何形状、分布特征以及相互间的连通关系等就是所谓的岩石孔隙结构。当流体在岩石中流动时，岩石的孔隙结构将起到至关重要的影响，因为正是这些微观结构特征决定了宏观的储集、渗流性能。[1]根据大小不同储层喉道半径可分为五类。分别为粗喉、中喉、细喉、微喉、吸附喉。其半径分为分别为大于5μm、5μm-1μm、1μm-0.2μm、0.2μm-0.02μm、小于小于0.02μm。

对有微裂缝的特低渗透储层岩心进行孔渗参数的测试，进一步得到岩心孔隙度及渗透率的关系，一般裂缝性低渗油藏其渗透率分布范围较大，孔隙度分布相对集中。由于低渗透储层岩心中存在着裂缝，从而导致了其内部微观孔隙结构变得较为复杂。因此低渗透储层中出现孔隙度与渗透率两者并不相关。即裂缝可以对储层的渗透率产生比较大的影响，但是对孔隙度基本没有太大的影响。则，我们可以知道裂缝性低渗透油藏中的孔隙度与渗透率的关系区别于一般的中高渗油藏。

3 裂缝性低渗透油藏渗流特征分析

3.1 越流壓力曲线分析

为进一步研究裂缝对流体在多孔介质中渗流的影响，将长储层的块岩心进行了越流压力曲线测试。在越流压力曲线测试过程中，三块岩心在围压10Mpa下进行驱替，其中一块岩心不含裂缝，将其越流压力曲线作为对比曲线。实验结果表明，无缝岩心的越流曲线接近于一条平滑的曲线。而含裂缝岩心的越流平台出现的时间较晚，压力也比较高。若将围压升为20Mpa，则随着围压的增大，越流平台向左上方移动，即出现越流平台的时间提前。这是由于随着围压增大，裂缝受到挤压而缓慢闭合，开度下降，导致储容系数降低，窜流系数减小，从而导致越流压力变大，出现越流平台的时间提前，且平台延续时间有所增加。因此裂缝对裂缝性低渗透储层的导流能力影响最大。因此在进行注水开发井网设计时，要充分考虑裂缝系统对导流能力的贡献。

3.2 非线性渗流规律研究

根据理论研究，我们知道在低渗透油藏中其流体的渗流规律并不符合达西定律，并且其渗流速度和驱动压力不再是线性关系，我们把这种渗流称为非达西渗流。根据围压实验，我们采取10Mpa、5Mpa围压实验，进一步分析其渗流曲线。在较高围压10Mpa条件下，岩心的应力敏感性变强，岩心中的裂缝受到挤压而缓慢闭合，此时孔隙和喉道成为主要的渗流通道，对流体的流动起主要作用，因而此时的渗流特征曲线近似于一条直线。而在较低围压6Mpa条件下，其渗流特征曲线呈现为一条曲线。这是因为低围压下，岩心中的裂缝对流体的渗流起到一定作用，尤其是在驱动压力较低时，裂缝的作用更为明显当驱替压力提高到一定程度后，较大的孔喉也对渗流起到了作用。[2]

3.3 油水相对渗透率及特征

油水两相渗流理论是油田注水开发的理论基础，储层岩心的油水相对渗透率曲线反映了油水在孔隙介质中的渗流规律。根据实验测得的结果进行分析，可以看出裂缝的存在导致相对渗透率曲线的两相流动区范围比较小。随着含水饱和度的逐渐增加，油相相对渗透率迅速降低，并很快降至零，最后形成较高的残余油饱和度。结合岩心油水相对渗透率曲线我们知道裂缝的存在导致岩心两相流动区比较窄，同时含水率上升很快。

4 裂缝性低渗透油藏水驱油规律研究

（1）裂缝对水驱油采出程度有明显影响，裂缝渗透率对比基质渗透率要高，裂缝是主要的流动通道。

（2）当水驱油同时发生在裂缝及部分孔隙介质中，裂缝对最终驱油效果影响比较小。在周围基质物性相对较好的情况下，注入水虽然在裂缝中的渗流速度很快，但仍可以比较顺利地进入周围基质中，基质中也同时存在着持续的驱油过程，裂缝对最终的水驱油结果影响并不很大。

（3）对于那些宽度和基质孔隙半径接近的微细裂缝仅相当于流通的孔道，只是增加了注入水的渗流通道，对无水驱油效果和最终采出程度影响都较小。注入水同时进入裂缝和基质孔隙中驱油，微裂缝仅相当于渗流的大孔隙。

（4）当裂缝被完全充填时，这些裂缝不仅不能成为渗流通道，还会对油水的渗流起隔挡作用，使储层的非均质性加剧，对水驱油效果产生不利影响。

5 总结

通过对低渗透裂缝性油藏储层性质，孔隙结构，渗流规律，水驱油规律的探讨，我们得到了裂缝对低渗油藏注水开发有一定的影响，也为后续该类油藏开采开发提供了一定的理论研究基础。

参考文献：

[1]赵传峰，姜汉桥，陈民锋等.裂缝性砂岩油藏的水驱动态规律[J].西安石油大学学报（白然科学版），2006，21（2）：26-2.

[2]张莉.中国北方典型特低渗透砂岩油藏储层裂缝研究[D].西北人学博士论文，2001