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低渗低流度裂缝油藏渗流特征研究

2019-09-10张道军

石油研究 2019年13期
关键词:油田开发裂缝

张道军

摘要:流体在储层中流动为非达西渗流。而且在驱动过程中反映出不同直径的孔隙依次参与流动的现象,由此表明注水开发要保证较高的流动孔隙度和流动饱和度,方能达到较好的开发效果。与典型低渗油藏相比,T油田无因次采油、采液指数在含水低于20%时下降速度相对较缓,含水超过20%无因次米采油、采液指数较典型低渗透油藏下降速度明显加快,整个过程近似线性递减。

关键词:超低渗;油田开发;渗流特征;裂缝

油层岩石的渗透率在某种程度上反映岩石孔隙结构的状况。研究表明,岩石的渗透率越低,则岩石孔隙系统的平均孔道半径越小,非均质程度越严重,微小孔道所占孔隙体积的比例越大,孔隙系统中边界流体占的比例越大。这些特点明显地影响液体与固体界面的相互作用。渗透率越低,流体粘度越高这种液固界面的相互作用越强烈。它将引起流体性质的变化,使低流度油层中的渗流过程复杂化。

1.低渗低流度油藏单相渗流特性

(1)渗流规律偏离达西定律

一般来说,原油在低渗低流度油层中渗流时呈现出非线性渗流特征,具有启动压力梯度。对低渗低流度油藏来说,这个影响是不可忽视的,它会使渗流规律发生明显的变化,偏离达西定律。

(2)储层多孔介质的渗透率是可变的

对于低渗低流度地层而言,孔隙系统基本上是由小孔道组成的,在油、水流动时,每个孔道都有自己的启动压力梯度,只有驱动压力梯度大于某孔道的启动压力梯度时,该孔道中的油、水才开始流动,这时它可以使整个岩心的渗透率值有所增加。随着驱动压力梯度的不断提高,岩心的渗透性能也随之增强,渗透率变大,因而,在流量与压力梯度的直角坐标系上呈现的是由一条上翘的曲线和直线两总分构成,它表示渗透率随压力梯度的提高而增大并继而趋于一个定值。

(3)存在启动压力梯度

低渗低流度油层由于孔道半径很小,小于1微米的孔道占的比例很大,邊界层影响显著,在流动过程中出现启动压力梯度。并且,大量研究资料表明,启动压力梯度与渗透率成反比,渗透率越低,启动压力梯度越大。

根据T油田15号岩心流量与压力梯度化验测试可知,储层呈明显的低渗低流度油藏渗透特征,流体在储层中流动为非达西渗流。而且在驱动过程中反映出不同直径的孔隙依次参与流动的现象,由此表明T油田注水开发要保证较高的流动孔隙度和流动饱和度,方能达到较好的开发效果。

2.低渗低流度油藏油水两相渗流特征

(1)油水相对渗透率曲线特征

统计T油田4口井6块岩心水驱油实验结果(见表1),相对渗透率曲线反映出如下特点:随含水饱和度增加,油相相对渗透率急剧减小,水相相对渗透率快速增大,随含水饱和度增加,含水率快速上升。

(2)无因次采油、采液指数变化规律

依据水驱油实验获得的油水两相渗透率数据,以达西定律为基础计算不同含水条件下的无次采油指数、采液指数,计算公式为:

根据该公式计算出T油田无因次采油指数及采液指数与含水关系图(见图2)。结果表明:采油指数随含水率的上升呈近似线性下降;采液指数随含水率的上升,先下降、后上升,但上升幅度不大,无因次采液指数始终接近1,后期提液空间不大。

(3)水驱油实验结果分析与评价

由无因次采油、采液指数变化规律可知,呈凹型曲线时(图3),反映出低粘度中低渗透油藏的渗透特点。T油田的变化规律与典型低渗油藏相比,油田无因次采油、采液指数在含水低于20%时下降速度相对较缓,含水超过20%无因次米采油、采液指数较典型低渗透油藏下降速度明显加快,整个过程近似线性递减。

而对比相对渗透率曲线发现,T油田4口井6块岩心的相对渗透率曲线均表现出相似的水驱规律,相对渗透率曲线形态与裂缝油藏相渗曲线(图4)更为接近。由此表明,油田天然裂缝发育,对油藏渗流起到一定的促进作用。

3、结论与认识

注水开发要保证较高的流动孔隙度和流动饱和度,方能达到较好的开发效果。因此需要保持较高的注水压力保证更多的孔隙原油参与流动。存在天然裂缝对渗流起到一定的促进作用,但同时也极易造成储层暴性水淹。下一步科研攻关工作是如何利用好现有研究成果,制定科学、合理的注水政策,在积极发挥好裂缝的作用的同时,避免储层暴性水淹,实现油田高效、可持续开发。

参考文献:

[1]赵冰等,超前注水技术改善低渗透油田开发机理的研究,石油化工应用,2009年第28卷第1期

[2]黄战卫等,超低渗透油藏超前注水开井时机研究,江汉石油天然气学报,2010年第32卷第5期

[3]寇显明等,低渗透油藏定量超前注水研究,油气田地面工程,2010年第29卷第10期

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