周期注水提高采收率的机理研究

江晓智，何 晨

（东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318）

周期注水提高采收率的机理研究

江晓智，何 晨

（东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318）

提高油田采收率是当前需要解决的一个主要问题。通过作用机理研究了周期注水提高水驱采收率的机理。在调研了大量文献的同时，提出了周期注水提高采收率的机理研究及开发方式。

周期注水；采收率；开发方式

人工注水是石油行业提高采收率的一种很重要的方法，在有利的地质，周期注水可保证采收率提高很高。油田的生产和采收率一直是核心问题。周期注水也是依靠以有的井网，经常改变其工作制度的油水井注水开发的一种方式，它的井组作为一个单元，轮流改变其注射的方式，建立不稳定的储层压力下降，使其不受水影响储层投入开发，以便提高扫描效率非均质性的水库和石油的波及系数，提高原油采收率，是一种均匀油藏提高原油采收率的有效方法[1-3]。

1 层内非均质条件下周期注水作用机理

为了阐明层内非均质油层周期注水问题，首先定性地分析了这类油层在稳定注水和周期注水沿油层纵向的油水运动特点。

1.1 稳定注水情况下油水纵向运动特点

以垂直向下为Z方向建立坐标系，由达西定律可写出下列油水纵向运动方程

式中：Vzw– 水在 Z 方向上的流速；Vzo– 油在 Z 方向上的流速；

Kz–垂向渗透率 ；Krw– 水相相对渗透率 ；Kro– 油相相对渗透率 ；

μw–水相粘度 ；μo– 油相粘度 ；pw– 水相压力 ；po–油相压力 ；

ρw– 水相密度 ；ρo– 油相密度 ；g– 重力加速度。

稳定注水时，总流量：

公式（1）、（2）、（3）式联立，并令

得

令

则

式中：pc– 毛管力；Vwc– 毛管窜流速度；Vww– 重力窜流速度。

由此可见，常规注水情况下有毛管力和重力两种因素引起水纵向窜流。一般情况下，ρw-ρo＞0，Vww＞0，说明在重力因素作用下水总是向下窜流（相反，油总是向上窜流），其大小与油水密度差成正比。主要由毛管力因素引起水垂向窜流又可分解成以下三部分。

1.1.1 含水饱和度差异引起水窜流

1.1.2 孔隙半径变化引起的水窜流

1.1.3 润湿性变化引起的水窜流

窜流速度 Vwc3与同向，说明水窜向强水湿方向，并且润湿性变化越大，这种窜流越剧烈。

1.2 层间非均质条件下周期注水作用机理

如果高低渗透层作为一个开发层系，即具有相同的井底流压时，两层产液比可由

式中 ：aq是与井况、黏度有关的系数 ；上标（L）、（h）分别表示低、高渗透层。因此，充分发挥低渗透层潜力，解决层间矛盾从本质上就是想方设法提高r值。我们知道，对低渗透层进行补孔、压裂等工艺措施是提高r值的有效方法。

2 结论

1）无论是油湿油层，还是水湿油层，由饱和度差异引起的毛管力梯度引起的那部分窜流总是起均匀作用。

2）周期注水其作用实质上在“时间域”上将高低渗透层分层开采，减少了层间干扰，缓解了层间矛盾，提高了最终原油采收率。

3）不同于层内非均质油层，在常规注水情况下，只要注采比稍一平衡，高渗透层段间就会存在压力差。

[1] 沈政，裴柏林 .地质因素对周期注水影响的数值模拟研究 [J].内蒙古石油化工，2009，（5）.

[2] 于家义，张佳琪，张德斌，等 .周期注水技术在温西六区块开发中的应用 [J].重庆科技学院学报（自然科学版），2008，（1）.

[3] 袁昭，杨淑萍 .周期注水技术在温西六区块开发中的应用 [J].新疆石油天然气，2008，（1）.

Study on the Mechanism of Increasing Oil Recovery by Periodic Water Injection

Jiang Xiao-zhi，He Chen

Improving oil recovery is a major problem that needs to be solved at present.Through the mechanism of action，the author studies the mechanism of periodic water injection to improve the recovery of waterf l ooding.At the same time，the mechanism research and development method of oil recovery and recovery are put forward.

periodic water injection ；recovery rate ；development mode

TE357.6

：A

：1003–6490（2017）07–0046–01

2017–05–17

江晓智（1993—），女，黑龙江佳木斯人，硕士在读，主要研究方向为油气田开发。