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低渗透油田注水井出油微观机理研究(2)

时间:2013-08-07 16:02 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:论文部落 点击次数:


  (3)水井转抽后有利于克服贾敏效应。已有研究成果表明[1,2,3]:低渗透油藏储集层致密渗透率极低,孔隙喉道极为狭窄,流动阻力很大,地下流体运动为非达西低速渗流,它是影响低渗透油田开发效果的重要因素,因此在这些细微孔隙中,分子力的作用显得较为突出,亲水油层的矿物颗粒表面会吸附一层水膜,在分子力的作用下,这层水膜是不可流动的,尽管其厚度较小,但进一步减小了低渗透储集层中有效孔隙和喉道的大小,使得这些孔隙或者成为束缚水孔隙或者含油饱和度很低,同时喉道尺寸的减小,必然使水驱油过程中“卡断”现象增多,大大增加了拉断油滴被捕集成为剩余油的概率,这样,大量油珠产生的贾敏效应会给低渗透油藏水驱油过程造成很大阻力,甚至“锁死”已形成的水驱油通道,使油层有效渗透率降低,这也是导致低渗透油田注水压力不断上升的一个重要因素,最终使水驱油效率降低。水井转抽后,油层的贾敏效应降低,水井转抽后增大了驱动压差有利于克服贾敏效应。A油田水井的平均压力梯度仅有0.08MPa/m,不能克服贾敏效应而使分散的油滴流动,水井转抽后,流压降低到2MPa左右,压力梯度增幅很大,能够克服油层中的贾敏效应使分散的油滴活化,开始流动。对于小孔道中的油滴,毛管力梯度特别大时,目前的驱动压差还不能克服它的贾敏效应,仍存在一定数量的剩余油。水井转抽后,有利于解除油层中固体颗粒的堵塞,在注水过程中由于注入水中含有各种杂质,或者由于注入水长期冲刷使岩石颗粒发生运移,而堵塞孔隙通道。对于中高渗透油层,这种固体颗粒的堵塞作用不是十分明显,而对于A油田这种低渗透油层,固体颗粒堵塞对油田开发的损害影响都是十分显著的,水井转抽后,由于反向驱替作用,原来注水过程中堵塞在孔喉处的颗粒发生运移,解除堵塞。在实验过程中观察到了污水中所含固体颗粒对岩心孔道造成的堵塞现象,这种堵塞对低渗透油层伤害是十分严重的,与净水驱油实验相比固体颗粒对油层造成伤害以后,水驱油效率降低10%以上,采用反向驱替的效果最好,表明反向驱替具有一定的解堵作用,从而也证明了水井转抽后,对固体堵塞具有一定的解堵作用。
  二、选井条件确定
  (1)为了定量研究注水量大小对大孔道中形成圈闭剩余油的影响,定义临界流速vc,它的物理含义是:大小孔道内液体的流速相等时,通过并联孔道的平均流速。当v<vc,毛管力起主导作用,大孔道中圈闭形成剩余油;当v>vc时,驱动压差起主导作用,小孔道中圈闭剩余油。
  (2)在计算临界速度时,需要估算两个并联大小孔道的半径r1和r2,这两个数值随油层渗透率和非均质性的不同而不同,不可能直接测量得来,因此,采用毛管力曲线近似处理的方法。处毛管力曲线对应的孔隙半径是整个油层的平均孔隙半径,处毛管力曲线对应的孔隙半径是大孔道的平均半径r2,而处毛管力曲线对应的孔隙半径则是小孔道的平均半径r1。根据A地区毛管力曲线(K=16.4md)
  由此可以计算出A地区油层中液体的临界速度Vc=0.00214cm/s。油层渗透率不同,孔隙半径也不同,相应的临界流速Vc会发生变化。根据A油田压汞曲线资料统计分析可知,当油层渗透率小于30md时,毛管力曲线分布形状基本相同,表现为曲线斜率较大,孔喉半径分布极不均匀,随着毛管力的降低,毛管力曲线向下平移,毛管力随渗透率的变化可以用J函数表示。当油层渗透率大于30md时,毛管力曲线变得平缓,孔喉半径分布逐渐变的均匀,随着渗透率的增大,孔隙半径增大,大小孔喉之间的差别越来越小,大孔道中剩余油被圈闭的可能性越来越小,地层中的临界流速逐渐降低。当渗透率小于30md时,临界流速与渗透率的平方根成正比,即随着渗透率的降低临界流速逐渐降低。临界流速随渗透率的增加其分布呈倒抛物线型,见图2。

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