低渗透油藏裂缝扩展注水机理研究

注水开发是19世纪40～50年代以来,油田开发中最经济有效的提高采收率的技术手段,在国内外得到了广泛应用。裂缝扩展注水技术就是在常规注水井注水过程中实施的一项技术,该技术通过周期性提高注水压力到破裂压力,在地层中形成新的裂缝,从而达到定排量注水的目的。 本文在综合调研的基础上,根据地下岩石破坏和造缝机理较详细地给出了裂缝扩展注水机理。分析了注水过程中裂缝表面污染原因,并引入滤失系数这一参数来综合描述裂缝表面污染情况。将注入水视为可压缩流体,推导了缝内压力变化规律;利用常规的质量平衡法建立了注水扩展周期计算模型;在此基础上,利用Griffith理论推导并建立了裂缝的扩展缝长增量模型。 根据实际参数分析了裂缝扩展规律,主要得出如下结论:裂缝扩展过程中,缝内压力呈不规则的周期变化,随注入量的增大,压力上升的速度越来越快;注水量越高,裂缝越容易扩展;水质越差,裂缝扩展越快,缝长增量越小;滤失系数越大,裂缝越不容易扩展;随着裂缝扩展次数的增加,缝长增量逐渐增大。 同时,利用改进的黑油模型,研究了不同裂缝方位下的采出程度和驱油效率,并与理想状态进行了对比;考察了不同裂缝方位下注入量和滤失系数对裂缝扩展注水效果的影响;模拟了不同的井距,井网以及不同的注水时机对裂缝扩展注水效果的影响规律。综合分析可以看出:与常规注水相比,裂缝扩展注水技术能够大幅度提高采出程度,对低渗油藏开发来说有着广阔的应用前景。