油气藏注水技术对储层渗透性影响的数值模拟分析

油气藏注水技术对储层渗透性影响的数值模拟分析

张庆

（大庆油田有限公司第四采油厂第六作业区 黑龙江省大庆市163000）

摘要：油气藏注水技术是提高油气采收率的重要手段之一，但注水过程中会对储层渗透性产生影响。本文通过数值模拟方法，分析了注水技术对储层渗透性的影响，探讨了不同注水参数下储层渗透性的变化规律，为优化注水方案和提高油气采收率提供参考。

关键词：油气藏；注水技术；储层渗透性；数值模拟

一、引言

随着全球能源需求的持续增长，油气资源的开发日益受到关注。注水技术作为提高油气采收率的一种有效手段，被广泛应用于油气藏开发中。然而，注水过程中会对储层渗透性产生影响，进而影响油气藏的开采效果。因此，研究注水技术对储层渗透性的影响具有重要意义。

二、数值模拟方法与模型建立

（一）数值模拟方法

本文采用有限元数值模拟方法，通过建立数学模型，模拟油气藏注水过程，分析注水前后储层渗透性的变化。数值模拟方法能够模拟复杂的物理过程，具有较高的精度和灵活性。

（二）模型建立

基本假设为了简化模型，本文做出以下基本假设：（1）储层为均质各向同性介质；（2）流体在储层中的流动符合达西定律；（3）注水过程中，储层温度保持不变。

数学模型基于以上假设，建立油气藏注水的数学模型。模型包括渗流方程、连续性方程和初始条件、边界条件等。通过求解该模型，可以得到注水过程中储层内流体的压力、流速和饱和度等参数的变化情况。

网格划分与参数设置为了提高模拟精度，本文对模型进行精细的网格划分，并根据实际油气藏的地质特征和流体性质设置相关参数。

三、数值模拟结果与分析

（一）注水压力对储层渗透性的影响

通过模拟不同注水压力下的储层渗透性变化，发现注水压力对储层渗透性具有显著影响。随着注水压力的增加，储层渗透性逐渐降低。这是因为高压注水导致储层岩石发生变形和破裂，进而堵塞了部分孔隙和喉道，降低了储层的渗透性。因此，在实际注水过程中，应合理控制注水压力，以避免对储层造成过度损伤。注水过程中，随着水的注入，储层压力逐渐上升。这种压力变化会导致储层岩石的应力状态发生改变，从而影响储层的渗透性。一方面，压力的增加可能会使岩石孔隙被压缩，导致孔隙度减小，进而降低储层的渗透性。另一方面，高压水流的冲刷作用可能会扩大孔隙和裂缝，从而提高储层的渗透性。

（二）注水速度对储层渗透性的影响

通过模拟不同注水速度下的储层渗透性变化，发现注水速度对储层渗透性也有一定影响。当注水速度较小时，储层渗透性变化较小；而当注水速度增加时，储层渗透性明显降低。这是因为较快的注水速度导致流体在储层中的流动速度加快，加剧了储层岩石的冲刷和侵蚀作用，从而降低了储层的渗透性。因此，在实际注水过程中，应合理选择注水速度，以平衡采收率和储层保护之间的关系。注水过程中，高速流动的水流会对储层岩石产生冲刷作用。这种冲刷作用会改变储层孔隙的结构和形态，进而影响储层的渗透性。具体来说，冲刷作用可能会清除孔隙中的堵塞物，使孔隙更加通畅，从而提高储层的渗透性。但同时，过度的冲刷也可能导致岩石颗粒的运移和重新排列，形成新的堵塞物，降低储层的渗透性。

（三）注水方式对储层渗透性的影响

本文还模拟了不同注水方式对储层渗透性的影响。结果表明，连续注水和脉冲注水两种方式对储层渗透性的影响存在差异。连续注水方式下，储层渗透性降低幅度较大；而脉冲注水方式下，储层渗透性降低幅度相对较小。这是因为脉冲注水方式能够在注水过程中给储层岩石一定的恢复时间，减轻了对储层的损伤。因此，在实际注水过程中，可以根据具体情况选择合适的注水方式。注水过程中，注入水与储层岩石和原油之间可能会发生一系列的化学反应。这些化学反应可能会改变岩石的表面性质，如润湿性、电荷性等，从而影响储层的渗透性。此外，化学反应还可能产生沉淀物或溶解物，进一步影响储层的孔隙结构和渗透性。

四、结论

本文通过数值模拟方法分析了油气藏注水技术对储层渗透性的影响。结果表明：注水压力、注水速度和注水方式均对储层渗透性产生影响。在实际注水过程中，应合理控制这些参数，以优化注水方案和提高油气采收率。同时，本文的研究结果也为进一步探讨油气藏注水技术的优化提供了理论依据。尽管本文已经取得了一些有意义的研究结果，但仍有许多问题值得进一步探讨。例如，可以考虑更复杂的储层地质模型和流体性质对注水效果的影响；此外，还可以研究注水过程中储层岩石的物理化学变化及其对渗透性的影响。通过深入研究这些问题，有望为油气藏注水技术的优化提供更全面的理论支持和实践指导。

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作者简介：张庆，女，198908，在大庆油田有限公司第四采油厂第六作业区，从事地质管理工作。