裂缝性油藏注水开发水淹力学机理研究

裂缝性低渗透油藏发育着复杂的裂缝网络,随着注水开采程度的加深,过高的注入压力和过量的注水会引起微裂缝开启、起裂、扩展和相互贯通,在注采连线形成高渗透带,导致注入水单向突进,油井含水上升快,造成油井水淹和窜流严重,降低了油田的最终采收率。针对注水开发过程中储层裂缝系统的演化贯通给油田开发带来的困难,研究分析了天然裂缝内注入水渗流对裂缝起裂的影响,应用岩石断裂力学理论分析了天然裂缝性储层在注水开发过程中裂缝系统的相互作用,研究了注入压力作用下天然裂缝的开启、扩展延伸和相互贯通的力学机理,对天然裂缝性储层注水开发过程中研究裂缝的分布规律、确定合理的注水方式和注水压力、延缓注水 开发过程中油井方向性水窜和水淹速度具有重要的理论指导意义。
     

油藏注水压力的合理界限

分析了储层岩石自然应力的分布状况，论述了如何应用水力压裂资料判断储层中是否存在天然裂缝、以及裂缝的分布形态与延伸方向。根据矿场实际注水资料，说明超破裂压力注水是引起油藏含水上升加快或出现暴性水淹的主要原因。因此合理注水压力上限必须严格控制在垂向岩压或破裂压力以下。当油藏天然裂缝比较发育、井网注水方向平行于储层中垂直裂缝的延伸方向时，更应严格控制压力进行注水，或在必要时将井网逐步调整为不规则或者规则的线状注水方式。     

水平缝发育低-超低渗透油藏注水开发特征

针对延长东部油田浅层水平缝发育油藏注水开发中存在的问题,根据矿场实践及测试统计结果,研究了该类储层裂缝分布规律,总结了不同于高角度裂缝和垂直裂缝发育油藏的注水开发特征。研究结果表明：该类储层中天然裂缝在物性较好的区域更易连续、成片集中分布。天然裂缝发育集中和连续区域的油井压裂破裂压力也相对较低,更易形成水淹区域;水平缝发育油藏注水开发中,裂缝发育区域周围的油井注水易形成多方向连片水淹,治理难度大,水驱效果较差。实践表明,水平缝发育油藏单靠平面井网优化难以有效避免注入水沿油井水窜,需寻求注采位置与沉积韵律和裂缝系统的纵向优化配置。研究成果对浅层水平缝发育低-超低渗透油藏有效注水开发具有积极指导作用。     

裂缝监测技术在安塞油田开发中的应用

安塞油田属特低渗透油田,有效渗透率仅为0.49×10-3μm2,储层物性极差,平面非均质性强,微裂缝极其发育,裂缝的存在对油田开发起到了双重作用,一方面增加了油层的吸水能力,弥补了渗透率的不足;一方面导致注入水单向突进,油井含水上升快,并很快水淹,而裂缝侧向油井见不到注水效果.针对出现的矛盾,通过开展裂缝监测工作,弄清了裂缝发育方向及裂缝侧向压力驱替规律,在此基础上,实施沿裂缝强化注水和加密调整等措施,缓解了开发矛盾,提高了安塞特低渗油田的开发效果.     

低渗透油气藏近破裂压力注水的可行性——以北三台油田北十六油藏为例

低渗透油气藏的特点决定了注水启动压差大,注入压力高,欠注问题严重。压裂、酸化、超声波等增注措施均存在增注水量少、有效期短的问题。当注水压力达到地层破裂压力时,在注水井附近易形成微裂缝,提高近井地带地层渗透率,而注入水沿裂缝壁快速滤失,裂缝延伸压力下降,致使裂缝延伸的长度与高度有限,对隔层、套管的影响较小。北16低渗透油气藏通过近破裂压力注水,注水量增加,地层压力回升,注水波及体积增大,油井见效明显,预测采收率提高。     

低渗透油气藏近破裂压力注水的可行性——以北三台油田北十六油藏为例

低渗透油气藏的特点决定了注水启动压差大,注入压力高,欠注问题严重.压裂、酸化、超声波等增注措施均存在增注水量少、有效期短的问题.当注水压力达到地层破裂压力时,在注水井附近易形成微裂缝,提高近井地带地层渗透率,而注入水沿裂缝壁快速滤失,裂缝延伸压力下降,致使裂缝延伸的长度与高度有限,对隔层、套管的影响较小.北16低渗透油气藏通过近破裂压力注水,注水量增加,地层压力回升,注水波及体积增大,油井见效明显,预测采收率提高.     

新肇油田提高水驱开发效果研究

针对新肇油田葡萄花油层裂缝发育,同步注水开发后出现油井见水快、见水后含水上升速度快的特点,提出了改善裂缝性油田的关键是确定储层裂缝的发育方向、发育程度,使储层基质受效。提出了应用无源微地震法判定储层裂缝发育状况,改变传统的以区块为单元确定注水压力上限的方法,应用泊松比法对区块水井逐井进行计算,确定合理的注水压力上限,并实施线性注水、温和注水、短宽缝等试验,减缓了油田的递减。总结新肇及类似的裂缝性低渗透油田,在开发初期首先应确定储层裂缝的发育状况,在合理布井的同时,采用沿裂缝方向温和注水将提高水驱开发效果。     

腰英台特低渗油藏改善注水开发效果实践与认识

腰英台特低渗裂缝型油藏储层非均质性严重,注水开发特征表现为水驱储量控制程度低,注水压力高,波及体积小,沿高渗透带突进明显,水淹程度高,而在低渗透带剩余油丰富。通过水井重复射孔、油井转注、水平井分段压裂、水井调剖、周期注水等方式有效地改善了其注水开发效果。     

裂缝性低渗透砂岩油藏合理注水压力——以鄂尔多斯盆地安塞油田王窑区为例

以鄂尔多斯盆地安塞油田王窑区长6油层为例,利用相似露头、岩心及测井资料,在评价天然裂缝发育特征的基础上,求取了不同组系裂缝开启压力及地层破裂压力,分析影响裂缝开启压力的各种因素,进而探讨如何合理确定低渗透油藏注水压力界限。安塞油田王窑区长6油层以发育高角度构造裂缝为主,其主要方位依次为NEE-SWW、近E-W、近S-N和NW-SE向,不同组系裂缝开启压力差异较大,主要受埋藏深度、裂缝产状、孔隙流体压力及现今地应力等因素影响。合理注水压力的确定要根据各井组天然裂缝发育情况。在不发育天然裂缝的井组,注水压力不应大于地层破裂压力,避免地层发生大规模破裂而形成裂缝型水窜通道;对于发育天然裂缝的井组,若裂缝开启压力小于地层破裂压力,合理注水压力界限不应大于裂缝开启压力,以防止裂缝大规模开启和延伸;若裂缝开启压力大于地层破裂压力,则要以地层破裂压力厘定合理注水压力,以防止地层发生新的大规模破裂。     

陕北低渗透裂缝性油藏调剖试验研究

安塞油田三叠系长6储层渗透率（1~3）×10?3μm2,在92口见水油井中,裂缝型和裂缝-孔隙型见水油井29口。靖安油田三叠系长4+5储层平均渗透率1.447×10?3μm2,在68口见水油井中,见注入水油井41口,由于裂缝沟通,不少油井投产初期即见注入水;姬塬油田侏罗系延9油藏平均渗透率66.9×10?3μm2,吸水厚度仅占油层厚度的35%,部分油井水淹,而大部分油井注水不见效。通过对低渗透裂缝油藏调剖实验研究,确定采用体膨颗粒和聚合物弱冻胶复合调剖工艺,在实施调剖的20个井组中,有19个井组吸水指数明显降低;有11个井组取得了增油、降水效果;有5个井组含水率下降;有3个井组,由于裂缝封堵强度过大,导致调剖无效。     

大庆油区头台油田扶余油层小排距注水中后期综合调整方法

大庆油区头台油田扶余油层属于特低渗透裂缝型储层,基质渗透性差,裂缝比较发育,进入小排距线状注水中后期以来,随着注水压力上升,油井综合含水率上升速度加快,表现出非东西向裂缝水淹特征.为控制油田含水率上升速度,改善开发效果,以扶余油层特低渗透裂缝型储层基质-裂缝系统渗流特征和注水开发过程中现代地应力场变化特征为基础,研究了非东西向裂缝水淹与水平主应力的关系,提出以改变局部应力场为主的小排距综合调整方法.通过限压注水、周期轮换注水及注采系统调整,恢复储层局部水平应力场,控制非东西向油井裂缝水淹,改善小排距井网开发效果.在茂11区块开展现场调整试验以来,局部应力场的非均一化得到恢复,含水率上升速度减缓5.42%,自然递减率减缓11.39%,取得了明显的调整效果.     

四步法高压增注新技术应用研究

针对苏北台兴油田注水压力高、地层吸水能力低的问题,结合台兴油田注水开发特征,提出了"高压增注压力稍高于储层破裂压力但不压破盖层"的方法,研究出"四步法"高压增注的工艺程序,即"吸水量预测、井底流压计算、破裂压力研究、增注压力界限确定".在掌握了注水压力、井底压力与注水量的关系以及储层破裂压力后,进行现场高压试注试验,以确定具体的注水压力和注水量.该技术在台兴油田的现场应用后取得了较好效果,采油速度达到2.2%,有效扼制了产量快速下降趋势,实现了油田稳产高产.     

高压注水井裂缝分析及合理压力界限的确定

油田在高压注水过程中，有些吸水指示曲线出现弯曲现象。采用流度分析和注水过程中引起的地应力变化方法，判定注水过程中是否有裂缝产生，并确定出高压注水的合理压力界限。通过对2口井的计算分析，说明高压注水过程中造成吸水指示曲线弯曲的原因是注入水降低了地层的地应力，使得井底附近有微裂缝产生。通过注水与地层温差引起的地应力变化及注水使孔隙压力增加引起的地应力变化，导致在注水过程中井底附近的地层破裂压力降低。当高压注水时，可控制高压注水压力使之低于地层破裂压力，以防在注水中油层产出裂缝，避免水沿裂缝窜流，影响注水的开发效果。     

安塞油田裂缝型油藏深部调剖技术评价

安塞油田三叠系油藏微裂缝具有明显的方向性,易造成注入水沿微裂缝快速推进,而使油井水淹,产能损失,影响区块开发效果。为封堵裂缝及高渗透层,扩大水驱波及体积,提高注水开发效果及水驱效率,近年来充分研究油田裂缝储层地质特征、剩余油分布规律,深入开展了裂缝型油藏注水井深部调剖体系研究与评价,确定了影响调剖效果的因素,对改善裂缝型油藏开发效果,保持油田持续稳产提供了有力的技术支撑。     

油井高含水分析及测井检测方法

油井高含水原因的检测可以为地质开发治理措施的确定及实施提供可靠依据,提高油田的开发经济效益.对造成油井高含水的原因进行了简单的分析分类.导致高含水的原因包括油层水淹、生产井间窜槽、大孔道的存在、层间压力差异及注水和吸水状态的不同、天然裂缝的开启等多种原因.根据各类高含水油井的表现特征给出了相应的测井检测方法及在油田的应用实例,在实际工作中有一定的指导作用.     

安塞油田王窑区储层压力敏感性研究

描述了安塞油田王窑区特低渗储层孔隙结构特征，在对25块岩心作了渗透率与有效压力实验的基础上，分别对渗透率对有效压力的敏感性，渗透率的滞后和渗透率的大小与有效压力的敏感性关系进行了研究。研究认为，存在层理缝或微裂缝时，渗透率在低有效压力下变化特别明显，岩心在净围压的重复变化过程中均具有一定的塑性；对储层进行评价时，应考虑有效压力和气体滑脱效应的影响；注水开发时，应考虑微裂缝的影响。     

海上油田井口安全注水压力研究

注水井最大井口注水压力主要与地层破裂压力、井深、沿程压力损失和水嘴压力损失有关,若井下注水压力超过地层破裂压力则会造成地层出现微裂缝,影响注水作业安全。在总结分析分层注水压力影响因素的基础上,确定了井口安全注水压力计算方法,并针对海上油田常用的4种注水管柱形式,开发了井口安全注水压力计算软件,该软件的推广应用对于指导海上注水作业、保障注水安全具有重要意义。     

靖安低渗透裂缝性油藏泡沫辅助空气驱油试验效果分析

靖安油田五里湾ZJ53井区储层渗透率低,非均质性强,在前期注水开发过程中,受天然裂缝和人工裂缝影响,主向井裂缝性水淹特征明显,侧向井呈现高渗透带水淹特征,导致注水驱油效率低下。泡沫辅助空气驱将空气作为驱油剂,泡沫作为辅助调剖剂,可实现边调边驱,具有实施成本低,工艺简单的特点,特别对低渗透、裂缝见水油藏能有效改善平面水驱矛盾,扩大波及体积。现场试验应用表明,试验后该区19口油井中有11口明显见效,综合含水由58．3％下降到50．3％,日产油总量由见效前的47．3t上升到最高值62．1t,达到了增油降水目的。     

西峰油田白马中区长8段储层裂缝发育特点及水淹预测

西峰油田白马中区长8段为低孔低渗储层,该油田主要采用超前注水和压裂方式投产,致使储层中的隐裂缝开启。隐裂缝的开启一方面起到了油气运移通道的作用,另一方面使注水沿裂缝窜流,造成油井水淹。通过该区裂缝产生的应力场背景、岩心发育特征和特殊测井响应特征等研究对裂缝段进行了识别;根据常规测井系列深、浅感应电阻率的变化与测试结果,定量解释了西峰油田白马中区部分井的裂缝率,结合用生产动态资料判断的暴性水淹井和水淹井的来水方向,指出凡是由裂缝引起暴性水淹的井一般都遵循由低裂缝率到高裂缝率的规律。     

安塞油田王窑区储层压力敏感性研究

描述了安塞油田王窑区特低渗储层孔隙结构特征,在对25块岩心作了渗透率与有效压力实验的基 础上,分别对渗透率对有效压力的敏感性,渗透率的滞后和渗透率的大小与有效压力的敏感性关系进行了 研究。研究认为,存在层理缝或微裂缝时,渗透率在低有效压力下变化特别明显,岩心在净围压的重复变 化过程中均具有一定的塑性;对储层进行评价时,应考虑有效压力和气体滑脱效应的影响;注水开发时,应 考虑微裂缝的影响。