《縫洞單元水驅(qū)油注采機理實驗研究》.pdf

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1、第15卷第18期2015年6月科學技術(shù)與工程Vo1．15No．I8Jun．2015l671～1815(2015)18—0o50—06ScienceTechnologyandEngineering@2015Sci．Tech．Engrg．縫洞單元水驅(qū)油注采機理實驗研究呂愛民李剛柱謝昊君秦丙林馮軍(中國石油大學(華東)石工學院，青島266580；中石化上海海洋油氣分公司工程院，上海200120)摘要為了揭示縫洞型油藏的注采機理，研究縫洞介質(zhì)的水驅(qū)油規(guī)律，制作了二維平面規(guī)則縫洞網(wǎng)絡(luò)模型；開展了物理模擬實驗和數(shù)值模擬研究。研究了注采井網(wǎng)、注入速度、裂縫

2、非均質(zhì)性對水驅(qū)油含水率、采收率以及剩余油分布規(guī)律及形成機制的影響。研究發(fā)現(xiàn)：在二維平面上，重力分異作用較弱，注采井網(wǎng)是控制縫洞網(wǎng)絡(luò)剩余油分布的主要因素。適當改善注采井網(wǎng)，可以控制更多的縫洞網(wǎng)絡(luò)，有效驅(qū)替縫洞內(nèi)剩余油。在一定注入速度范圍內(nèi)，注入速度越大，模型注入壓力越高，慣性阻力的影響越大，采收率越高，注入速度越小，生產(chǎn)井提早見水，含水呆油期延長。裂縫非均質(zhì)性，導致壓力分布不均，油水流動速度各異，導致部分原油被滯留在溶洞內(nèi)，無法被有效驅(qū)替出來，從而形成繞流油。關(guān)鍵詞縫洞介質(zhì)水驅(qū)油規(guī)律縫洞網(wǎng)絡(luò)模型物理模擬實驗數(shù)值模擬中圖法分類號TE344；文獻標

3、志碼B縫洞型碳酸鹽油藏以大型溶洞、溶蝕孑L洞及裂備儲滲能力，因此物理模擬主要研究流體在裂縫與縫為主要儲集空間，基質(zhì)基本不具備儲滲能力?？p溶洞中的流動規(guī)律。洞型油藏極強的非均質(zhì)性以及復雜的油水關(guān)系使其在制作物理模型前，首先應(yīng)該結(jié)合相似準則，確具有特殊的流體流動規(guī)律¨～?？p洞單元注采機理定模型的制作參數(shù)，并且確定物理模擬的實驗條件，研究有利于更加深入的認識流體流動規(guī)律，可為油這樣得到的物理模擬實驗結(jié)果對礦場生產(chǎn)具有科學田開發(fā)部署決策提供重要的理論支持。國內(nèi)外許多的指導意義。學者通過物理模擬實驗對水驅(qū)油注采機理進行了初縫}同單元注水開發(fā)物理模擬應(yīng)滿

4、足以下幾個相步探索，使人們對于縫洞油藏水驅(qū)油注采機理有了似準則，如表1所示，參數(shù)對比如表2所示。進一步的認識～。本文是在國內(nèi)外現(xiàn)有縫洞單元表I相似準則及其物理意義水驅(qū)油注采機理物理模擬研究的基礎(chǔ)上，制作了二Table1Similaritycriterionandphysicalmeaning維平面規(guī)則縫洞網(wǎng)絡(luò)模型，開展了物理模擬實驗和數(shù)值模擬研究，研究了注采井位、注入速度、裂縫非均質(zhì)性對水驅(qū)油含水率、采收率以及剩余油分布規(guī)律及形成機制的影響。這對有效注水開發(fā)縫洞型油藏具有重要的指導意義。1物理模型的設(shè)計與制作備注：卸為注采壓力差，P。為油密度

5、，。為油黏度，／。為油速本實驗為了分析油水流動過程，模型設(shè)計和制度，n為縫密度，b為縫開度，D為井徑大小，△為洞徑，i為注入量。作都需要滿足可視化要求，并同時滿足相似準則的要求。表2實際、實驗參數(shù)對比Table2Theactualandexperimentalparameterscomparison1．1相似準則在縫洞型碳酸鹽巖油藏中，裂縫和溶洞是主要的儲集空間，裂縫是主要的流動通道，基質(zhì)基本不具2015年2月16日收到國家973計劃(2011CB201004)、國家重大專項(2011ZX05014~034306ttZ)資助第一作者簡介：呂愛

6、民(1970一)，男，河北樂亭人，博士，副教授。研究方向：油氣田開發(fā)。E-mail：hdpulam@163．com。通信作者簡介：李剛柱(1989一)，男，山東東營人，碩士研究生。E—mail：1260926825@qq．COnl。備注：相似系數(shù)=實際參實驗參數(shù)。52科學技術(shù)與工程15卷流動形態(tài)，因此采用攝像機記錄模型中流體的運動狀態(tài)，研究油水流動規(guī)律。實驗裝置流程如圖3所示。＼褂抽0102O304O5O6O7O809O采出程度，R圖6模型含水率與采出程度的變化規(guī)律Fig．6Relationbetweenwatercutandratiooft

7、otaloil圖3實驗裝置流程圖producedtoOOIPunderdifferentinjectionpatternsFig．3Theflowchartofexperimentalapparatus著注采方向流動，因此在注采井網(wǎng)未有效控制的區(qū)4實驗結(jié)果及分析域，易形成剩余油，而且一注一采井網(wǎng)模型剩余油明顯要多于一注四采井網(wǎng)模型的剩余油。4．1注采井網(wǎng)從圖5可看出不同注采井網(wǎng)下，模型的含水率實驗中采取兩種注采井網(wǎng)。實驗流速20mL／變化趨勢基本一致，一注一采模型生產(chǎn)井見水后min，水驅(qū)后剩余油分布如圖4所示。含水率上升比一注四采模型快些，由

8、圖6可得到，一注四采井網(wǎng)模型的含水率曲線接近于s型，?！蕖蕖蕖蕖奕缛?∞∞∞卯∞如加型見水較晚，最終的采收率較高(83．5％)。因此適當改善注采井網(wǎng)，可以有效的控制