利用指进现象实现转向注水提高采收率可行性研究
Fingering Phenomenon Turned to Water Injection Enhanced Oil Recovery Feasibility Study
通过勘探发现新的油田、新的油藏以及通过油藏的扩边来补充地质储量是石油增产和稳产最直接、最有效的途径。但是,由于石油是一种不可再生资源,其总地质储量是一定的,随着探勘成本的提高,新增地质储量的难度越来越大,成本越来越高。近年来,我国几个大油田新增地质储量多数都是丰度低、油层物性差、开采难度大的油藏。因此,石油可采储量的补充,将越来越多的依靠于已探明地质储量中采收率的提高。在这样一种开采现状下,通过提高老油田原油的采收率显得尤为重要。而我国注水开发的油藏最终采收率通常只有原始地质储量的30%-40%,即使再经过化学驱、热力采油驱、微生物驱等三次采油技术,其采收率最多也只提高5%-8%,其开发效果依然不尽人意。究竟是什么原因造成的呢?已经提出的提高原油采收率的方法有很多,但每种方法的成本都很高,而且提高采收率幅度都不大。有没有可能低成本大幅度提高原油采收率的方法呢?这是一个非常有价值的、值得探索的问题。要探讨这个问题,看来还得从储层中的驱油机理入手,重新认识、重新梳理影响原油采收率的机理,寻找新的突破点,提出新的开发模式和新的采油工艺。在注水开发油田中,观察发现,注入工作剂在地层中驱替粘度较高的原油时,会出现指进现象,使注入水的驱替效率大打折扣,在情况比较极端的时候,生产井采出来的不是原油而是水。使用聚合物加到注入水中,驱替原油,虽然把流度比降低了,并且提高了注入液的驱替效率,但是注入的聚合物稀溶液的粘度依然较低,当它在地层中驱替粘度较高的原油时,两种流体的界面仍然会出现不规则形状,依然产生指进,限制了驱油效率的提高。据估计,储层中大约50%的原油开采不出来。因此深入了解这种现象,并找到解决这一问题的方法具有十分重大的经济意义。许多石油工作者和学者们实际上在多年以前就知道油水接触关系即被驱替相的连续性对原油采收率有影响,但人们并没有对这一因素进行重视。人们都希望注水驱油时水驱前缘能够均匀推进,能够尽可能地提高水驱波及系数,但在目前传统的开发模式下,由于注入井与生产井的最短距离连线上势差梯度最大,注入水沿这条直线上发生突进所引起的指进现象是不可避免的,因为这种指进并非多孔介质非均质性所引起而是由目前径向流开发模式下的布井方式所决定的,从而造成原油被严重分割和圈闭,且与生产井失去连通,所以采收率很低。后续采取的多种堵水、调剖及各种提高采收率的方法,其结果是使原油被分割的越来越分散,所以,提高采收率效果不会很明显。由于油水接触关系被破坏后是不可能再恢复的,而油水接触关系的好坏又对提高采收率至关重要,因此,要想大幅度地提高原油采收率就必须从一开始就在最大程度地保持良好的油水接触关系下进行原油开采,在开发过程中尽可能地使原油保持连续性,并与出口端(生产井)保持连通,在此基础上提出了利用指进现象实现转向注水提高采收率采油方法的构想。在随后的研究中,采用了两种自制的平面模型从宏观和微观上验证了油水接触关系对原油采收率的影响,证明了指进转向注水采油方法可以最大程度保持良好的油水接触关系并大幅度提高原油采收率。这两种模型是平面填砂模型、自制平面玻璃模型。本论文所做的研究是导师的自选科研课题,通过该课题的研究希望从储层中基本的驱油机理入手,重新认识、重新梳理影响原油采收率的因素,寻找新的突破点,提出新的油藏开发模式,实现低成本、大幅度提高原油采收率的目标,从而改变国内原油可采储量严重不足、石油资源利用率低的现状。由于认识到原油聚集成藏过程中油驱水的效率很高普遍可以达到60%-80%,而油气成藏过程中,油气驱水并没有依靠价格昂贵的化学添加剂,而“水的采收率”高于原油采收率近一倍这一重要事实,如果探明了个中原由,或许大幅度提高采收率的方法并不十分复杂。本文希望通过理论分析原始油藏油驱水过程与目前注水开发水驱油过程加以深入对比分析,找出原油聚集过程的行为模式的精华所在,并以此为理论依据,通过室内模拟实验,寻求低成本、大幅度提高原油采收率的注水采油方法。
- 作者：
- 田红燕
- 学位授予单位：
- 长江大学
- 专业名称：
- 油气田开发工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 周克厚
- 中图分类号：
- TE357
- 关键词：
- 采收率；连续性；指进；转向注水
- oil recovery；continuous distribution；fingering；turned to water injection