水驱油藏优势渗流通道识别预测技术及应用研究

水驱油藏优势渗流通道识别预测技术及应用研究

杨露

作者单位:黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司 第六采油厂 地质研究所邮编：163114

摘要：在老油田进入注水开发的中后期，一般都会出现含水率高、产油量低等问题。因此，对于水驱优势渗流通道的识别成为油田中高含水阶段的一个主要研究目标。通过对水驱油藏优势渗流通识别、预测技术分析应用的研究，可以有效指导中高含水油藏挖潜增油方案措施的制定，提高水驱油藏的开发效果。本文分析了水驱油藏优势渗流通道的成因、识别预测技术，并进行了案例分析。

    关键词：水驱油藏；优势渗流通道；预测技术；应用研究

优势渗流通道主要是受地质变化、开发因素的影响，使储层局部出现了低阻的渗流通道。在注水开发的后期，因优势渗流通道的存在，注入水可以产生无效循环，形成无效窜流，使得注水效率下降，水驱波及体积减小，从而加剧层内、层间的矛盾，加速了油井含水率上升，生产成本增加，开采经济效益下降。因此，加强优势渗流通道识别技术的研究，对于合理调整注水驱油调整方案具有一定的指导意义。

1优势通道的形成原因

在油藏进入水驱开采时，由于储层各部分的渗透率大小不同，注入水会优先流向渗流阻力较小的高渗透层，并通过长时间注水对储层的冲刷、浸泡，造成储层骨架中的岩石颗粒发生掉落和运移，在水动力的作用下，高渗透层的岩石骨架结构发生变化，使整个储层的参数随之发生改变。由于储层参数的变化，会导致渗流的差异性，长期以此，差异越来越大，大部分流体只会流向渗流阻力较小的主通道， 水驱开采效果逐渐降低。

1.1储层非均质性的影响

由于储层本身的非均质性，在对油藏水驱开采中，注入水会优先流往高渗透部位，如若长时间这样不均匀的流动，会使高渗透层的冲刷程度远远高于低渗透层。在注水体积增加的情况下，这种差异会更加明显，注入水往往会沿着高渗透率、低阻力的区域流动，并形成优势注水流。当储层的非均质性、注水的体积达到一定的程度后，注水流就会形成一种优势通道。因此，优势通道在很大程度上是由非均质性所引起的渗流差异所造成。

1.2原油黏度的影响

优势通道的形成除注水动力的作用，储层中原油的采出运移，会对储层岩石的骨架颗粒带来一定的冲刷和携带。

将黏度不同的原油进行模拟冲刷实验，经过相同时间、相同动力的冲刷后，黏度较高的原油冲刷出的含沙量较高，因流体的黏度越高，在其流动的过程中骨架孔隙壁面的摩擦力越大，通过高强度的反复冲刷，骨架间的颗粒更容易脱落。由于流体的黏度越高，携带砂体的能力也越强，促进了砂岩颗粒的运移，从而形成优势通道。在注水强度增加时，高、低两种不同渗透层的差异更明显，也更容易产生优势通道。

1.3注入速度的影响

我国对原油开采方式大都为水驱开采，但是每个地方每个阶段的油藏都具有一定的差异性，注采强度的大小要根据油藏本身的性质来决定，强注强采加速了优势通道的形成。根据实验室做不同注入速度的水动力冲刷实验，注入速度有 5 倍的差距时，在 1 天时间内，携带出的砂粒量差可高达十倍，随着注采强度的增大，注水速度越高，水动力作用在 岩石骨架颗粒上的压力梯度就越大，越容易掉砂，导致出砂量急剧增加，这样就越容易形成高渗透层，从而优势通道更容易形成。

1.4储层骨架结构的影响

在储层中的岩石骨架颗粒主要以点接触、线接触以及缝合的方式建立接触关系。在初期含水阶段，注水对岩石骨架结构带来的影响不大。储层岩体主要是由岩石骨架及骨架孔隙中的砂粒填充物所构成，储层岩石骨架颗粒之间的接触方式是影响渗流阻力的重要因素，特别是点接触最容易受到外力作用而产生物理变化。在高含水期，储层在大量注水和冲洗后，储层骨架颗粒支撑方式发生明显改变，并破坏了点接触和线接触，原孔隙中和岩石骨架颗粒之间的胶结物被冲走运移，导致原来的点接触和线接触处形成连通孔喉，连通孔喉的阻力小，渗透率高，形成渗流通道，因此长期以来，储层的非均质性增强，可以逐渐形成优势通道。

2水驱油藏优势渗流通道主要识别预测技术

水驱油藏优势渗流通道的识别预测有多种方式，目前常用的方式有如下几种：

2.1试井监测判别技术

试井测试可以对大孔道进行定性的判别，通过降压、压力恢复以及干扰试井等方式，能够有效地判断大孔道是否存在及方向。对于大孔道来说，其渗透率一般都较高，地下的流体主要是优先进入大孔道，并经过大孔道流入井筒，往往不是直接由地层流入井筒，可见，油藏具有双重孔隙介质的特征； 在优势通道与周围地层相比两者的渗透率如果相差不大，流体可以通过大孔道、地层两种途径直接流入井筒，油藏表现出双孔双渗的特征。通过试井可以确定井间的连通情况，以及井间地层的参数，而地层中大孔道的方向主要是通过干扰试井来判断。可以在油井周围采用注水井的激动注水，录取油井井底流压的变化，从而识别大孔道及分布方向。 

2.2井间示踪剂监测技术

由于阴离子型的示踪剂具有吸附性，常常因吸附在地层的表面，或者是分布在油中而被消耗。然而，因大孔道的存在示踪剂则可以通过地层及油井而产出。因此，阴离子型的示踪剂也可以利用染料加色来判断油井与注水之间是否有大孔道存在。

2.3井口压降曲线监测技术

注采井在形成大孔道时，注采井之间的渗流阻力会减小，注入水可以直接通过大孔道进入油井而被采出地层，这时注水井的井口压力会明显地下降。然而，当封堵剂进入大孔道后，注入水会受阻，注水井的井口压力会上升。因此，通过采集注水井的井口压力曲线可以判定大孔道的存在。

3优势渗流通道预测技术应用案例的分析

某油田的广29区块属于层状背斜的带气顶类的油气藏，理深在2200-2310米之间，是一种高渗砂岩储层，孔隙度平均值为25.57%，平均渗透率462.9×10-3m2为常规稀油油藏。随着该断地开发的不断推进，油藏的平面、层间及层内的三大矛盾日益加剧，油藏开发效果日益下降。为扭转该区块产量被动的局面，采用了试井监测、井间示踪剂监测、井口压降曲线监测等多种优势通道识别技术，判断出该区块被水淹、注采井之间存在多条优势通道。

根据对广29区块优势通道分布的研究，制定了以聚合物调剖体系+水驱流向改变剂调剖体系+复合絮凝调剖体系为主要内容的注水调整方案，取得了较好的效果。如注水井广12-X77 井通过采取深部调驱措施，注水效果明显改善，所对应油井广12-86井的含水率从97.3%下降为86.4%, 产油量从0.9 t/d上升到4.6 t/d，日增油3.7 t。

通过对整个区块的注水调整方案实施的效果分析得知，剖面的吸水效果得到了改善，井间、层间和层内矛盾得到缓解，区块控水稳油效果明显。可以对比的47口受效油井的日产液量由7473t，减少到7134吨，共计减少了339t。日产油由366t上升到了385t，共计增加了19t。含水由96.2%下降到95.7%，下降0.5%；含水上升的速度得到了较好的控制，在方案实施以后含水的上升控制在0.26左右；产量递减速度明显变缓，比实施前自然递减下降3.1个百分点；水驱采收率提高1.5%，可采储量增加49×106t。

4结语

在注水采油过程中，优势通道的形成在所难免，必须采取科学合理的方法深入研究，根据水驱油藏优势通道的识别预测方法，通过实时观察注采动态，可以进一步优化注水方案，调整注水量，可以减少无效注水量，降低生产成本，提高采油效率和经济效益。然而，由于地层中渗流的通道较为复杂，应该持续抓好优势通道的识别预测方法的研究，采取更合理的注水优化方案挖掘油藏潜力，提高油井采收率。

参考文献：

[1]白雷. 砾岩油藏聚合物驱水流优势通道特征及其对剩余油的影响[J].特种油气藏.              2021(08):81-82.

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