高含水油藏大孔道形成机理研究

杨康(中石油华北油田采油工程研究院， 河北 任丘 062550)

高含水油藏大孔道形成机理研究

杨康(中石油华北油田采油工程研究院， 河北 任丘 062550)

高含水注水开发过程中，大孔道的形成加剧了油藏层间矛盾。由于注入水沿高渗流通道无效循环造成注入水波及体积下降、水驱效率降低等，进一步加剧层间矛盾，影响油藏的整体开发。本文通过调研研究高渗流通道形成机理，为后续油藏开发提供借鉴意义。油藏注水开发中后期，由于油藏储集层中注入水对矿物及胶结物冲刷、溶解作用，造成储集层三维孔隙增多，同时由于储层渗透率的差异，加剧储层形成高渗流通道。注入水沿高渗流带线性突进，形成油水井之间相互连通、带状分布的强水洗优势通道。

1 优势通道形成的原因及因素分析

油藏经过长期注水开发，储集层原始孔隙结构由于注入水对孔隙、胶结物、孔隙骨架的溶解和冲刷作用，使岩石表面附着的黏土颗粒发生运移，同时黏土颗粒遇水水化、分散运移、膨胀等，堵塞小孔道、削弱岩石胶结强度，造成储集层渗透率差异性增大、岩石孔侯半径增大，从而形成高渗流通道。

优势通道形成的因素：

(1)水驱动力冲刷作用

油藏注水开发过程中，在相同渗流时间内，注水渗流速度越大砂体颗粒沿主流线方向运移速度越快，随着时间的推移在油水井之间形成高渗透率通道。

(2)流体摩擦作用

油藏原油粘度越大，在注水开发中渗流阻力越大，原油对岩石表面拖拽作用越强，同时随着原油粘度增大其携带砂体能力越强，造成岩石孔隙结构和表面性质发生变化。

(3)储层沉积韵律、非均质作用

(4)岩石渗透率差异性

2 储集层特征变化

经过长期注水冲刷后，岩石结构发生变化，主要表现在以下几个方面：

(1)注水井启动压力、注入压力、油压降低，单层吸水指数变大；

(2)层间吸水差异变大，注入剖面差异增大；

(3)注水压力指数变小；

(4)储集层单层水驱、速度见效周期缩短；

(5)储集层含水饱和度增大，含油饱和度突降；

(6)储集层岩石骨架胶结强度降低，泥质含量减少；

(7)岩石表面润湿性发生变化。

3 优势通道参数计算

假设油藏高含水期储集层含油饱和度低，注入水沿高渗流通道流动且符合渗流原理。

(1)油水粘度比

式中： Kw储集层水相有效渗透率， 10-3μm3； µo储集层地层原油粘度MPa·s； Ko储集层油相有效渗透率，10-3µm3； µw储集层地层水粘度，MPa·s。

(2)储集层产水量

(3)优势通道渗透率

(4)优势通道平均半径

式中： rd大孔道半径，µm； τo孔隙迂曲度； Φ是孔隙度。

4 优势通道分布规律

(1)油水井连线主渗流方向与优势通道带状分布一致；

(2)水井高注入油井低采出不易形成高渗流通道，水井低注入油井高采出易形成高渗流通道。

5 小结

(1)储集层原始孔隙结构由于注入水对孔隙、胶结物、孔隙骨架的溶解和冲刷作用，使岩石表面附着的黏土颗粒发生运移，造成储集层渗透率差异性增大、岩石孔侯半径增大，从而形成高渗流通道。

(2)油水井连线主渗流方向与优势通道带状分布一致。

[1]刘德华,王越之.灰色系统理论在石油工业中的应用[M].石油工业出版社,1995:112-133.

[2]陆明德，田时芸.石油天然气数学地质[M].中国地质大学出版社,1991:134-152.

[3]窦之林,曾流芳,张志海,熊伟 ,田根林,刘学伟,黄立信.大孔道诊断和描述技术研究[J].石油勘探与开发,2001,28(1)：75-77.

杨康(1989-)，毕业于长江大学石油工程学院石油与天然气工程专业，硕士研究生，现从事于采油工艺研究。