不稳定注水机理

1、用物模实验研究注水速度 对非均质油藏采收率的影响 研究意义： 研究意义： 注水量的调整是不稳定注水的关键， 注水量的调整是不稳定注水的关键， 其实质是改变注水速度。因此， 其实质是改变注水速度。因此，研究非均 质油藏注水速度与采收率二者之间的关系 对优选不稳定注水参数至关重要。 对优选不稳定注水参数至关重要。
4、不同类型油藏不稳定注水 参数选定的理论依据
不稳定注水方式 不稳 定 注水 参数 调整周期 注水量波动幅度
方式选定的依据是构造单元的地质特点、 方式选定的依据是构造单元的地质特点、开发井网特 并尽量结合改变油层原来液流方向的方式。 点，并尽量结合改变油层原来液流方向的方式。
调整周期理论公式 T=2aL2/d 调整周期， 其中 T—调整周期，S 调整周期 a—校正系数 校正系数 注水线到采油线的距离， L—注水线到采油线的距离，m 注水线到采油线的距离 地层平均导压系数， d—地层平均导压系数，cm2/s 地层平均导压系数 可以看出，由于高渗透油藏导压系数大，则周期时间短； 可以看出，由于高渗透油藏导压系数大，则周期时间短； 低渗透油藏导压系数小，则周期时间长。 低渗透油藏导压系数小，则周期时间长。 波动幅度是指注水量波动大小与常规注水量的比值 即 B=（q1-q2）/ q B=（q1-q2） q1-加强注水的注水量， 其中 q1-加强注水的注水量，m3/d q2-控制注水的注水量， q2-控制注水的注水量，m3/d 正常注水时的注水量， q -正常注水时的注水量，m3/d q1可以用注水指示曲线在一定的地面注水系统允许泵压 q1可以用注水指示曲线在一定的地面注水系统允许泵压 下计算得出。 下计算得出。
油井1 油井1
的主流线上水淹严重，油井之间 的主流线上水淹严重， 形成滞油区。当实施不稳定注水， 形成滞油区。当实施不稳定注水， 水井1加强注水，水井2停注， 水井1加强注水，水井2停注，则
水井1 水井1 油井2 油井2
水井2 水井2
死油区内剩余油将向水井2处移动， 死油区内剩余油将向水井2处移动， 待水井2 待水井2恢复注水时便将部分剩余 油驱到油井处采出。 油驱到油井处采出。
（2）开采低渗层段剩余油的机理
1号层
2号层
在升压半周期，一方面一部分注入水由于压力升高 在升压半周期，一方面一部分注入水由于压力升高直接 压力升高直接 进入1号层低渗段和2号层， 进入1号层低渗段和2号层，驱替那些在常规注水时未能被驱 走的剩余油，改善了吸水剖面。另一方面由于注入量的增大， 走的剩余油，改善了吸水剖面。另一方面由于注入量的增大， 1号层一部分在大孔道中流动的水克服毛管力作用沿高、低 号层一部分在大孔道中流动的水克服毛管力作用沿高、 一部分在大孔道中流动的 渗段的交界面进入低渗段 使低渗段的一部分油被驱替， 进入低渗段， 渗段的交界面进入低渗段，使低渗段的一部分油被驱替，这 是在升压半周期储层内流体的变化状况。 是在升压半周期储层内流体的变化状况。
2、不稳定注水机理 、
（1） 有利于平面上非注水主流线和死油 ） 区剩余油的开采 （2）有利于井网完善地区低渗层段的储 ） 量动用 （3）有利于与水井不连通储层潜力的发挥 ）
（1）解决平面矛盾机理
A、对一个稳定的注采井网驱 替系统， 替系统，在正常注水下液流流线 分布如图， 分布如图，在注水井与油井连线
不稳定注水机理
2006年 2006年6月
摘 要
不稳定注水技术是通过周期性地改变注 水方向或注水量，在油层内产生连续不稳定 水方向或注水量， 压力分布，使非均质小层或层带间产生附加 压力分布， 压差，促进毛细管渗吸作用，强化注入水波 压差，促进毛细管渗吸作用， 及低渗透层带并驱出其中滞留油，以提高采 及低渗透层带并驱出其中滞留油， 收率，改善开发效果。 收率，改善开发效果。
最终采收率 （ % ）
模型1 模型1
注入速度 （ m/d） ） %） 0 .3 16 .56 39 .01 0.5 14 .1 35 .3 6 0 .7 9 .4 6 3 4. 4
无水采收率 （
最终采收率 （ % ）
模型2 模型2
注水速度越大，非均质油藏采收率降低的幅度越 大，且层间非均质油藏所受影响更大。 因而，实施不稳定注水，改变注入速度对提高油 藏采收率有很大的意义。
（3）有利于与水井不连通油层潜力的发挥
注 水 2 号 层
生
….. .. ….. ..
产
1 号 层
当注水井停注时， 号强水淹层地层压力大幅度下降， 当注水井停注时，3号强水淹层地层压力大幅度下降， 当降至不高于1 当降至不高于1、2号油层压力时，在生产压差作用下，1、 号油层压力时，在生产压差作用下， 2号油层中的储量启动，有利于1、2号油层潜力的发挥。 号油层中的储量启动，有利于1 号油层潜力的发挥。
振 幅 大 的 优 势
压力梯度越大， 压力梯度越大，造成从注水井直接进入低渗透 储层段的注入水相应较大，波及体积也相应较大， 储层段的注入水相应较大，波及体积也相应较大， 即对储层的吸水剖面有所调整； 即对储层的吸水剖面有所调整； 使油层内部驱替水能够在较大的压力梯度作用 下克服毛管力，沿高、低渗段的交界面强行进入低 下克服毛管力，沿高、 渗段，为流体储备了较大的弹性能量； 渗段，为流体储备了较大的弹性能量； 降压时，q2越小，高渗层能量下降越快， 降压时，q2越小，高渗层能量下降越快，低渗 越小 层储备能越能较早发挥作用； 层储备能越能较早发挥作用；高低渗层内低渗段流 体在弹性膨胀能和毛管力的作用下，沿高、 体在弹性膨胀能和毛管力的作用下，沿高、低渗段 的交界面进入高渗段的流体越多。 的交界面进入高渗段的流体越多。
B、 小断块油藏屋脊高部位和边角 部位剩余油的开采
C、对于小断块油藏，受构造的影响，注 对于小断块油藏，受构造的影响， 水单向受效较为普遍，水线沿平面高渗透区 水单向受效较为普遍， 和油井方向舌进严重，驱油效率低， 和油井方向舌进严重，驱油效率低，实施不 稳定注水可以通过平面上的压力调整， 稳定注水可以通过平面上的压力调整，使剩 余油重新分布，改善平面储量动用状况。 余油重新分布Βιβλιοθήκη Baidu改善平面储量动用状况。
（2）开采低渗层段剩余油的机理
1号层
2号层
当进入降压半周期 当进入降压半周期，1号层由于高、低渗透段压力传导 降压半周期， 号层由于高、 速度不同，高渗透段压力下降快，低渗透段压力下降慢， 速度不同，高渗透段压力下降快，低渗透段压力下降慢，这 样高、低渗段间形成一反向的压力梯度，同时由于毛管力的 样高、低渗段间形成一反向的压力梯度，同时由于毛管力的 作用，在两段交界面出现低渗段中的部分水和油 作用，在两段交界面出现低渗段中的部分水和油沿两段交界 部分水和油沿两段交界 面缓慢向高渗透段的大孔道流动 向高渗透段的大孔道流动， 面缓慢向高渗透段的大孔道流动，并在生产压差的作用下或 随同后来的驱替水流向生产井。 随同后来的驱替水流向生产井。
（1）单层非均质油层的模拟实验
235X10-3 um2 74X10-3 um2 21X10-3 um2
40 cm X 3 cm X 3.9 cm
（2）多个非均质小层物模实验
126.4X10-3 um2 65X10-3 um2 39.8X10-3 um2
不同注入速度下采收率的变化
注入速度 （ m/d） ） %） 0.3 11.2 42.3 0.5 10.55 38.5 0.7 9.42 37.1 无水采收率 （
3、适合实施不稳定注水的油藏条件
b、地层渗透率的非均质 a、油藏的密封性 d、适合的油藏开发阶段 特别是纵向非均质， 特别是纵向非均质，有利于不稳定注 c、储层的润湿性 各种类型油藏实施不稳定注水， 各种类型油藏实施不稳定注水， 水压力重新分布时的层间液体交换。都能 水压力重新分布时的层间液体交换。储层 开始不稳定注水的时间不仅影响效果 的沉积韵律对不稳定注水提高采收率影响 达到提高水驱波及系数的效果； 达到提高水驱波及系数的效果；但油藏如 的大小， 的大小，而且影响见效时间的长短和达到 不稳定注水对亲水和亲油的储层 显著，其中复合韵律最好，，因为这样能 显著，其中复合韵律最好，而正韵律效果 最大效果的时间。越早采用不稳定注水， 最大效果的时间效果会更好， 果是封闭型的，效果会更好 果是封闭型的，。越早采用不稳定注水， 都适用，但亲水储层效果更好。 都适用，但亲水储层效果更好 又好于反韵律， 又好于反韵律，这是由于受油水密度差引 高低渗透层间交渗作用越充分， 。 高低渗透层间交渗作用越充分，对注水过 够在短期内将地层压力恢复到预定的较高 起的重力作用使上部低渗透层段在常规注 程的强化越有利。不稳定注水开始越早， 程的强化越有利。不稳定注水开始越早， 压力水平上。 压力水平上。 水下得不到较好的水驱。 水下得不到较好的水驱。 到开发结束时增加的累计产油量也越高。 到开发结束时增加的累计产油量也越高。