碳酸盐岩缝洞型油藏注水、注气开发研究进展

来源：石油科学通报杂志2026年第2期北京时间：

作者：郭万江, 黄朝琴, 安国强, 周旭, 李爱芬

单位：1 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司， 东营 2570002 中国石油大学(华东)石油工程学院， 青岛 266580

摘要：缝洞型碳酸盐岩油藏是全球油气勘探开发的重要领域，但其强非均质性(缝洞空间离散分布、连通关系复杂及充填类型多样)制约了高效开发。本文系统综述了储层特征、实验方法、剩余油分布及注水注气机理的研究进展。基于成因及主控因素，储层划分为3类：(1)表层岩溶：以裂缝和溶蚀孔洞为主(深度<70 m)，充填率高达60%；(2)暗河岩溶：发育大型溶洞(延伸0.8~3.5 km)，按洞高分为厅堂洞、干流洞、支流洞及末梢洞等4类；(3)断控岩溶：沿断裂带形成垂向连通的”缝洞复合体”，全充填率为20%~38%。驱油物理实验模型从概念模型(大理石/有机玻璃拼接)向真实结构迭代：大理石模型揭示基础流动机理，透明有机玻璃模型实现驱替可视化，激光刻蚀模型复现复杂缝洞网络，全直径溶蚀岩芯支持高温高压模拟，3D打印技术精准控制缝洞形态，但模拟多类型充填介质时仍存局限。水驱后剩余油多种多样，有阁楼型、盲端型、底水锥进型、高导流通道屏蔽型及充填依赖型等。矿场分析、数值模拟与物理实验都表明阁楼油占比最高，是提高采收率的关键靶目标。开发策略已由单井吞吐演进为多井注水、注气驱替，并进一步发展为气水协同注入优化。注水替油主要减少水锥剩余油；注气吞吐通过重力分异动用阁楼油；底部注水抑制水锥并扩大波及体积；氮气驱有效动用阁楼油，但需优化井网以控制气窜；周期注水通过压力波动促进水扩散；换向注水可改变流道方向扩大波及范围；气水协同耦合重力分异与流度控制，提升驱油效率。基于上述认识，本文进一步提出了“储层适配—剩余油靶向—阶段优化”的一体化挖潜体系：按储层类型精准适配注采工艺，按剩余油类型实施靶向调控，按开发阶段动态优化策略。未来，需突破复杂缝洞系统三维建模、气窜抑制及剩余油动态预测等难题，结合人工智能、高精度探测等技术，实现缝洞结构的精准表征，开发新型实验材料与模型制作工艺，提高模拟的真实性；构建考虑多场耦合的数值模型，优化气水协同驱替策略，推动缝洞型油藏开发从“经验驱动”向“精准调控”转变。

关键词：碳酸盐岩缝洞型油藏,注水开发,注气开发,储层特征,物理实验,剩余油分布,开发机理

基金资助：国家自然科学基金(52074336);山东省博士后科学基金(SDBX2024054)