一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水后期采收率的方法

技术领域

本发明属于水驱油藏开发技术领域，具体是一种孔隙水击波提高水驱油藏 高含水后期采收率的方法。

背景技术

水驱油藏开发进入高含水后期之后，产量递减速度加快甚至停产，而常规 注水开发方式下，由于渗透率差异、毛管渗流阻力的影响，使得水驱波及范围 受限，水驱动用程度较差，从而限制了油藏开发效果，亟需采取某种措施提高 注入水的微观波及范围。孔隙水击波强化注水技术的提出有效解决了此类问题。

利用地面注入流量脉动变化控制装置，根据注水井基础参数以及优化的脉 动参数，改变注水井注水流量，进而产生瞬间高幅跃动并在井底激发一定频率 的高幅值压力脉动，在储层内传播过程中激励一系列孔隙压力水击波，此种波 的好处是：提高液体在压力梯度作用下流过多孔介质的流速，使液体突破微观 渗流阻力，抑制了多相流的粘性指进和窜槽，从而促进水驱微观波及，进一步 提升高含水后期水驱采收率。

通过改变注水流量使其产生瞬时高幅跃动，从而促使地层产生一定频率的 压力脉动，提高注入水的微观波及范围，传统的注水方式波及范围有限，不能 充分地进行水驱动用，而且加重了储层粘性指进或窜槽的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种孔隙水击波提高水驱油 藏高含水后期采收率的方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水后期采收率的方法，包括以下步骤：

S1选定实施孔隙水击波耦合注水的目标井，明确注水井基础参数；

S2对目标井进行洗井预处理，测试储层吸液能力；

S3优化设计注水流量周期性变化的脉动参数；

S4借助地面注入流量脉动变化控制装置开展施工；

S5跟踪测试注入井压力水平及对应油井产出情况；

S6根据跟踪测试结果对方案进行适时调整。

优选的，步骤S1中，所述目标井储层渗透率大于500mD，砂岩储层，注采 层对应良好，油水井关系明确，综合含水50％以上。

优选的，步骤S1中，所述基础参数包括储层渗透率、储层静压力、井组采 出程度、原油粘度、注入流体粘度。

优选的，步骤S2中，所述测试储层吸液能力包括测试吸水指数、吸水剖面。

优选的，步骤S2中，测试吸液能力的方法为用轻盐酸复合氧化剂循环洗井。

优选的，在步骤S3中，优化设计注水流量周期性变化的脉动参数，包括以 下步骤：

S31进行脉动注入下的岩心流动实验，实验所用原始参数为储层的孔渗参数 和流体参数等，先将岩心饱和油后进行稳定水驱至不出油，模拟地层高含水后 期情况；

S32进行脉动注入，通过改变不同的脉动参数，设置多组不同的对照实验， 分别作出频率与振幅对提高采收率的作用曲线，获得组合范围内驱油效率最高 的脉动参数，其中，所述脉动参数包括频率及振幅；

S33将实验所得的脉动参数作为原始数据，根据变流量注入边界脉动传播模 型进行计算模拟，调整不同的频率、振幅组合，算出在此参数范围内的有效作 用距离及衰减程度，对压力衰减曲线进行分析，进行多组数据的处理与优化， 最终选择在矿场实际井距范围内的最优参数组合；

S34利用脉动发生装置，尽量接近所优化出的脉动参数范围，结合目前现场 已有的装置设备及其承压能力，兼顾注水干线供液能力，在符合实际的情况下 优化单井注水流量的脉动参数。

优选的，在步骤S4中，开展施工时需借助地面注水干线提供的压能，采用 地面脉动干扰方式，激发设定的脉动频率与幅值。

优选的，在步骤S4中，所述的地面脉动干扰方式采用外接干扰柱塞的周期 性节流来实现。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明可大幅度增加注入水微观波及范围，有效动用次级孔隙中的残余油。 与常规注水比较，其为注水井注水流量瞬时变化而激发压力脉动的孔隙水击波 强化注水技术，在孔隙水击波作用下，可激发微观孔隙内流体的惯性流动，突 破微观渗流阻力，促进微观水驱波及范围。

本发明无需起下管柱，只需在地面添加脉动发生器、活动柱塞等即可实现 脉动干扰，施工简单，大大降低了作业成本。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明中地面压力扰动的实现原理图；

图3是本发明的工艺技术原理图。

附图标记：1、注水干线；2、单流阀；3、脉动发生器；4、大容量高压储 液罐；5、活动柱塞；6、活动铰链；7、减速旋转轮；8、传动皮带；9、精确调 控主动轮；10、井口；11、套管；12、油管；13、射孔孔眼；14、储层；15、 储层岩石颗粒；16、储层孔隙部分。

具体实施方式

以下结合附图1-3，进一步说明本发明一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水 后期采收率的方法的具体实施方式。本发明一种孔隙水击波提高水驱油藏高含 水后期采收率的方法不限于以下实施例的描述。

实施例1：

本实施例给出一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水后期采收率的方法的具 体实施方式，如图1-3所示，包括以下步骤：

S1选定实施孔隙水击波耦合注水的目标井，明确注水井基础参数；

S2对目标井进行洗井预处理，测试储层吸液能力；

S3优化设计注水流量周期性变化的脉动参数；

S4借助地面注入流量脉动变化控制装置开展施工；

S5跟踪测试注入井压力水平及对应油井产出情况；

S6根据跟踪测试结果对方案进行适时调整。

具体地，步骤S1中，所述目标井储层渗透率大于500mD，砂岩储层，注采 层对应良好，油水井关系明确，综合含水50％以上。

具体地，步骤S1中，所述基础参数包括储层渗透率、储层静压力、井组采 出程度、原油粘度、注入流体粘度。

具体地，步骤S2中，所述测试储层吸液能力包括测试吸水指数、吸水剖面。

进一步的，步骤S2中，测试吸液能力的方法为用轻盐酸复合氧化剂循环洗 井。

进一步的，在步骤S3中，优化设计注水流量周期性变化的脉动参数，包括 以下步骤：

S31进行脉动注入下的岩心流动实验，实验所用原始参数为储层的孔渗参数 和流体参数等，先将岩心饱和油后进行稳定水驱至不出油，模拟地层高含水后 期情况；

S32进行脉动注入，通过改变不同的脉动参数，设置多组不同的对照实验， 分别作出频率与振幅对提高采收率的作用曲线，获得组合范围内驱油效率最高 的脉动参数，其中，所述脉动参数包括频率及振幅；

S33将实验所得的脉动参数作为原始数据，根据变流量注入边界脉动传播模 型进行计算模拟，调整不同的频率、振幅组合，算出在此参数范围内的有效作 用距离及衰减程度，对压力衰减曲线进行分析，进行多组数据的处理与优化， 最终选择在矿场实际井距范围内的最优参数组合，其中，变流量注入边界脉动 传播模型为：

式中，P

S34利用图2的脉动发生装置，尽量接近所优化出的脉动参数范围，结合目 前现场已有的装置设备及其承压能力，兼顾注水干线供液能力，在符合实际的 情况下优化单井注水流量的脉动参数，其中，图2中1为注水干线；2为单流阀； 3为脉动发生器；4为大容量高压储液罐；5为活动柱塞；6为活动铰链；7为减 速旋转轮；8为传动皮带；9为精确调控主动轮；10为井口；11为套管；12为 油管；13为射孔孔眼；14为储层。

进一步的，在步骤S4中，开展施工时需借助地面注水干线提供的压能，采 用地面脉动干扰方式，激发设定的脉动频率与幅值。

进一步的，在步骤S4中，所述的地面脉动干扰方式采用外接干扰柱塞的周 期性节流来实现。

实施例2：

本实施例给出一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水后期采收率的方法的具 体实施方式，如图1-3所示，采用地面脉动干扰的方式向注水井中注入一定脉 动参数的注入水。其步骤如下：

一种孔隙水击波提高水驱油藏高含水后期采收率的方法，该方法包括以下 步骤：

(1)选定实施孔隙水击波耦合注水的目标井，明确注水井基础参数；其中， 目标井储层为砂岩储层，渗透率大于500mD，注采层对应良好，油水井关系明确， 综合含水率达50％以上。基础参数包括储层渗透率、储层静压力、井组采出程度、 原油粘度、注入流体粘度等。

(2)对目标井进行洗井预处理，测试储层吸液能力；利用轻盐酸复合氧化 剂循环洗井的方法进行储层吸液能力的测试。

测试储层吸液能力包括测试吸水指数、吸水剖面等。

(3)优化设计注水流量周期性变化的脉动参数；优化设计方法为：第一， 进行脉动注入下的岩心流动实验，实验所用原始参数为储层的孔渗参数和流体 参数等，先将岩心饱和油后进行稳定水驱至不出油，模拟地层高含水后期情况； 第二，进行脉动注入，通过改变不同的脉动参数(频率，振幅)，设置多组不 同的对照实验，分别作出频率与振幅对提高采收率的作用曲线，分析何种参数 组合范围内驱油效率(脉动水驱出油量)最高；第三，将实验所得的脉动参数 作为原始数据，根据变流量注入边界脉动传播模型进行计算模拟，调整不同的 频率，振幅组合，算出在此参数范围内的有效作用距离及衰减程度，对压力衰 减曲线进行分析，进行多组数据的处理与优化，最终选择在矿场实际井距范围 内的最优参数组合；第四，利用图2所示脉动发生装置，尽量接近所优化出的 脉动参数范围，结合目前现场已有的装置设备及其承压能力，兼顾注水干线供 液能力，在符合实际的情况下优化单井注水流量的脉动参数。

(4)借助地面注入流量脉动变化控制装置开展施工；开展施工时需借助地 面注水干线提供的压能，采用地面脉动干扰方式，激发设定的脉动频率与幅值。

地面脉动干扰方式采用脉动发生器、外接活动柱塞的周期性节流来实现。

(5)跟踪测试注入井压力水平及对应油井产出情况；

(6)根据跟踪测试结果，对脉动参数、注入水流量进行适时调整。

工作原理：如图1-3所示，其中，流程来水通过注水干线1经单流阀2、井 口10、油管12、射孔孔眼13注入到储层14中；在流程水持续注入的过程中， 精确调控主动轮9转动通过传动皮带8带动速旋转轮7转动，速旋转轮7通过 活动铰链6带动活动柱塞5做往复运动，活动柱塞5下冲程时从大容量高压储 液罐4吸入注入水，活动柱塞5上冲程时可对流程注入水进行增压，从而实现 脉动注水；

储层是由储层岩石颗粒15组成的，油水存在于储层孔隙部分16，由于油水 不能混溶会存在明显的油水界面，在通过储层岩石颗粒15之间的小孔隙时会存 在渗流阻力，而脉冲式注水产生的孔隙水击波能够扰动油水界面使其发生形变， 从而使油滴突破渗流阻力被驱替出来。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替 换，都应当视为属于本发明的保护范围。