四川盆地致密油藏储层渗流机理研究

鉴于四川盆地川中油田致密油藏曾尝试注水开发的历史及目前多采用衰竭式开采的现状,本文以致密油储层为研究对象,利用恒速压汞、核磁共振、电镜扫描、驱替实验等技术手段,研究了致密油藏微观孔隙结构、单相渗流规律、油水两相渗流规律、弹性驱及溶解气驱渗流规律,取得以下成果及结论：1、深入研究了致密油藏储层孔隙结构特征,重点研究了致密岩心喉道特征及影响,得到了致密岩心基质模型。结果表明,致密油藏喉道大小及分布对渗透率的影响较高,半径大于1μm的喉道对实现致密油藏的有效开发起到了非常重要的控制作用。四川致密储层具有有别于长庆致密储层的特殊基质特征。2、重点研究了致密油藏储层微裂缝发育特征及对油水相渗规律的影响。川中致密油藏发育大量的微裂缝与大喉道,微裂缝是纳米孔和毫米(微米)孔、裂缝之间的很好的过度通道。岩心微裂缝系统对油水相对渗透率有明显的影响。川中致密油藏由于微裂缝的存在沟通了相邻的基质孔隙,使基质和裂缝之间的渗流阻力减小,使得两相共渗区油水流动能力增强,残余油饱和度降低,驱油效率升高。3、川中致密油藏储层水驱油过程中油水渗流特点有：启动压力梯度较高(0.04 MPa/m～ 4MPa/m),束缚水饱和度较高(60%),残余油饱和度较低(15%),水相最高相对渗透率较低(0.05-0.2),随着含水饱和度的增加,油相相对渗透率初期急剧下降,之后缓慢下降,而水相相对渗透率基本成下凹或直线性变化。4、结合核磁共振及驱替实验,研究了致密油藏储层可动油特征。川中致密油藏可动油饱和度均值介于12%～28%,水驱驱油效率上限介于29%～46%,且随着渗透率的降低,岩心可动油饱和度降低,水驱驱油效率上限降低。来自小孔隙和大孔隙中的可动油比例大体相当,大孔隙中的略高。残余油饱和度介于20%-40%,仍然较高,在小孔隙和大孔隙中均有分布。整体来讲,川中致密油藏水驱油难度较大。5、深入研究了致密油藏弹性驱及溶解气驱微观渗流机理。研究发现,弹性驱-溶解气驱过程可以分为弹性驱、弹性驱-溶解气驱过渡、溶解气驱三个阶段,第一和第二阶段过程,膨胀能逐渐释放,油相粘度改变不大,无气泡或者气泡较少,流体流动的阻力较小,因此产油较多,第三阶段虽然能量很强,但油相粘度改变增大导致粘滞阻力增大,同时气泡增多导致贾敏效应附加阻力增大,进而导致产油量减少且递减迅速。6、重点分析了川中致密油藏储层弹性驱及溶解气驱开发中的渗流阻力。结果表明,川中原油膨胀能量高,但致密岩心致密的孔喉结构导致岩心溶解气驱渗流阻力梯度较高,而微裂缝发育时,溶解气驱贾敏效应阻力较小,渗流阻力梯度较小。川中致密灰岩油藏中,主要渗流空间为微裂缝或裂缝,溶解气析出聚并产生的阻力较小,有利于发挥弹性驱和溶解气驱的作用。致密储层存在一个溶解气驱有力压力区段,在该压力区采油,可充分利用地层能量。之后为保持高效开发油藏,可以考虑采用CO2吞吐等方法来补充能量开采。