《縫洞單元水驅(qū)油注采機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究》.pdf

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1、第15卷第18期2015年6月科學(xué)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(jī)理實(shí)驗(yàn)研究呂愛民李剛柱謝昊君秦丙林馮軍(中國(guó)石油大學(xué)(華東)石工學(xué)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(duì)水驅(qū)油含水率、采收率以及剩余油分布規(guī)律及形成機(jī)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(dāng)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(zhǎng)。裂縫非均質(zhì)性，導(dǎo)致壓力分布不均，油水流動(dòng)速度各異，導(dǎo)致部分原油被滯留在溶洞內(nèi)，無(wú)法被有效驅(qū)替出來(lái)，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(shí)驗(yàn)數(shù)值模擬中圖法分類號(hào)TE344；文獻(xiàn)標(biāo)

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(chǔ)滲能力，因此物理模擬主要研究流體在裂縫與縫為主要儲(chǔ)集空間，基質(zhì)基本不具備儲(chǔ)滲能力?？p溶洞中的流動(dòng)規(guī)律。洞型油藏極強(qiáng)的非均質(zhì)性以及復(fù)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(zhǔn)則，確具有特殊的流體流動(dòng)規(guī)律¨～?？p洞單元注采機(jī)理定模型的制作參數(shù)，并且確定物理模擬的實(shí)驗(yàn)條件，研究有利于更加深入的認(rèn)識(shí)流體流動(dòng)規(guī)律，可為油這樣得到的物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)礦場(chǎng)生產(chǎn)具有科學(xué)田開發(fā)部署決策提供重要的理論支持。國(guó)內(nèi)外許多的指導(dǎo)意義。學(xué)者通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)水驅(qū)油注采機(jī)理進(jìn)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(gè)相步探索，使人們對(duì)于縫洞油藏水驅(qū)油注采機(jī)理有了似準(zhǔn)則，如表1所示，參數(shù)對(duì)比如表2所示。進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)～。本文是在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有縫洞單元表I相似準(zhǔn)則及其物理意義水驅(qū)油注采機(jī)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(shí)驗(yàn)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(duì)水驅(qū)油含水率、采收率以及剩余油分布規(guī)律及形成機(jī)制的影響。這對(duì)有效注水開發(fā)縫洞型油藏具有重要的指導(dǎo)意義。1物理模型的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)為了分析油水流動(dòng)過(guò)程，模型設(shè)計(jì)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(shí)滿足相似準(zhǔn)則的要求。表2實(shí)際、實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)比Table2Theactualandexperimentalparameterscomparison1．1相似準(zhǔn)則在縫洞型碳酸鹽巖油藏中，裂縫和溶洞是主要的儲(chǔ)集空間，裂縫是主要的流動(dòng)通道，基質(zhì)基本不具2015年2月16日收到國(guó)家973計(jì)劃(2011CB201004)、國(guó)家重大專項(xiàng)(2011ZX05014~034306ttZ)資助第一作者簡(jiǎn)介：呂愛

6、民(1970一)，男，河北樂(lè)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(jiǎn)介：李剛柱(1989一)，男，山東東營(yíng)人，碩士研究生。E—mail：1260926825@qq．COnl。備注：相似系數(shù)=實(shí)際參實(shí)驗(yàn)參數(shù)。52科學(xué)技術(shù)與工程15卷流動(dòng)形態(tài)，因此采用攝像機(jī)記錄模型中流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，研究油水流動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置流程圖producedtoOOIPunderdifferentinjectionpatternsFig．3Theflowchartofexperimentalapparatus著注采方向流動(dòng)，因此在注采井網(wǎng)未有效控制的區(qū)4實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中采取兩種注采井網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)流速20mL／變化趨勢(shì)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，模∞∞∞∞∞如如0∞∞∞卯∞如加型見水較晚，最終的采收率較高(83．5％)。因此適當(dāng)改善注采井網(wǎng)，可以有效的控制