缝洞型碳酸盐岩油藏水驱后注氮气驱油特征实验研究

来源：石油科学通报杂志2025年第3期北京时间：

作者：严华荣, 潘昭才, 张宝, 孟祥娟, 何剑锋, 刘迎斌, 四郎洛加

单位：1 中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心，库尔勒 8410002 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心，库尔勒 8410003 新疆超深油气重点实验室，库尔勒 8410004 中国石油塔里木油田公司，库尔勒 8410005 西南石油大学石油与天然气工程学院，成都 610500

摘要：缝洞型碳酸盐岩油藏区别于普通油藏，具有储集体空间分布不连续、有效储集空间尺度差异大、内部结构与缝洞接触关系复杂、不同储集单元存在不同的油水分布关系、内部油气渗流规律复杂等特点，而注水和注气方式是高效开发缝洞型碳酸盐岩油藏的重要方式，针对缝洞型碳酸盐油藏注水、注气转换时机不清，导致现场注气开发过程中无法有效确定注气时机的问题。国内外缝洞型碳酸盐岩油藏物理模拟研究采用的模型存在只能在可视化与高温高压中取其一，研究角度不够全面的问题。本文针对上述问题，基于相似原则自主研制了高温高压二维缝洞型油藏可视化物理模型，采用该模型开展注水与注气驱油实验，探究注水、注气驱油过程中缝-洞模型内部油-气-水渗流规律，评价不同注水、注气转换时机与不同注水位置对实验驱替效率的影响，厘清注水与注气关系，明确注气转注时机与剩余油空间展布特征。实验结果表明：1) 通过缝洞型可视化模型注水转注氮气开发实验研究，明确注水转注氮气开发方式是缝洞型油藏有效的开发方式，在水驱作用特征及氮气气顶驱机理的协同作用下，获得较高的驱油效率，达到67.67%。2) 通过不同注采方式实验研究，研究表明缝洞油藏注水驱开发过程中，与高注低采开发方式相比较，低注高采开发方式水驱波及面积更大，水驱作用发挥更充分，获取更高的驱油效率，整体驱油效率提高了2%~4%。3) 对比不同注氮气转注时机驱油效果，优选注采方式为低注高采，氮气转注时机为注水1 PV后转注氮气，获得最高的驱油效率。4) 缝洞型储集体水驱开发结束后，剩余油分布形式主要以“油膜”、“阁楼油”、“绕流油”为主；气驱阶段结束后，剩余油分布形式主要以“界面油”、“绕流油”与“油膜”分布为主。本研究成果有助于探究缝洞型碳酸盐岩油藏注水与注气提采机理，明确转注时机与剩余油分布规律，为缝洞型油藏气驱开发方案优化、剩余油挖潜提供理论依据。

关键词：缝洞型油藏,高温高压可视化,注气时机,驱油特征,剩余油空间展布