裂缝性混合润湿致密油藏渗吸驱替协同注入参数影响研究

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2025.05.007

辽宁石油化工大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (5): 54-63.DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2025.05.007

裂缝性混合润湿致密油藏渗吸驱替协同注入参数影响研究

濮御¹^,²^,³(), 杨二龙¹(), 付世博²^,³, 杜庆龙⁴, 王迪²^,³

^1.东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318
^2.东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆 163318
^3.东北石油大学黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室，黑龙江大庆163318
^4.中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712

收稿日期:2025-04-07 修回日期:2025-06-18 出版日期:2025-10-25 发布日期:2025-10-20
通讯作者: 杨二龙
作者简介:濮御（1989⁃），女，博士研究生，讲师，从事非常规油气藏渗流机理和多孔介质内传热传质研究；E⁃mail：puyunepu@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(52274037);国家资助博士后研究人员计划项目(GZB20240137);黑龙江省青年科技人才托举工程资助项目(2024QNTJ002);大庆市指导性科技计划项目(zd?2024?18)

Research on the Influence of Injection and Production Parameters for Synergistic Oil Recovery Through Imbibition and Displacement in Mixed Wetting Tight Reservoirs

Yu PU¹^,²^,³(), Erlong YANG¹(), Shibo FU²^,³, Qinglong DU⁴, Di WANG²^,³

^1.Key Laboratory of Improving Oil and Gas Recovery，Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjinag 163318，China
^2.School of Civil and Architecture Engineering，Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjinag 163318，China
^3.Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Thermal Utilization and Disaster Reduction of New Energy in Cold Regions，Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjinag 163318，China
^4.Exploration and Development Research Institute of PetroChina Daqing Oilfield Co. ，Ltd. ，Daqing Heilongjinag 163712，China

Received:2025-04-07 Revised:2025-06-18 Published:2025-10-25 Online:2025-10-20
Contact: Erlong YANG

摘要/Abstract

摘要：

基于Navier?Stokes方程与相场理论耦合方法，构建了含裂缝混合润湿致密油藏孔隙尺度数值模型，研究了不同注入速度、注入方式及注停时间下的渗吸采油过程。结果表明，注入速度与采出程度呈非线性关系，0.01 m/s为最佳注入速度，此时毛细管力与黏滞力动态平衡，裂缝?基质压力传递效率最优，采出程度达峰值；周期性间歇注水方式较恒速注水可节水48%，而采出程度仅降低1.08%，在低油价下经济性更优；较短的注停时间配合高频次注水，可形成周期性压力波动，累计注水量减少80%，可实现与长周期注水相同的采油效果。研究混合润湿致密油藏注水开采过程中注入参数对渗吸?驱替协同增效机制的影响规律，为优化注入方式提供了理论依据。

关键词: 致密油藏, 混合润湿, 渗吸, 裂缝?孔隙介质, 注入参数, 微观渗流

Abstract:

Based on the coupling method of the Navier?Stokes equation and phase field theory, the pore scale numerical model for fractured mixed?wet tight reservoir is established to investigate the oil recovery process under different injection velocities, injection modes, and injection?shutdown durations. The findings indicate that the injection velocity has a nonlinear correlation with the oil recovery, with an optimal velocity of 0.01 m/s, where the dynamic equilibrium between capillary force and viscous force achieves the highest fracture?matrix pressure transfer efficiency, leading to a peak recovery degree. The periodic intermittent water injection demonstrates a 48% reduction in water usage compared to constant rate injection, with a slight 1.08% reduction in recovery, making it more economical under low oil prices. The short?cycle high?frequency water injection with low injection?shutdown durations can generate periodic pressure fluctuations, reducing cumulative water injection by 80%, while achieves comparable recovery performance to long?cycle injection.This study investigates the influence law of injection parameters on the synergistic enhancement mechanism of imbibitiondisplacement during water flooding in tight oil reservoirs with mixed wettability, providing a theoretical basis for optimizing injection strategies.

Key words: Tight oil reservoir, Mixed wetting, Imbibition, Fracture?porous media, Injection parameter, Pore scale flow

中图分类号:

TE348

濮御, 杨二龙, 付世博, 杜庆龙, 王迪. 裂缝性混合润湿致密油藏渗吸驱替协同注入参数影响研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2025, 45(5): 54-63.

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图/表 11

图1 混合润湿致密油藏孔隙尺度基质?裂缝系统物理模型示意图

Fig.1 Schematic diagram of the physical model for the pore scale matrix?fracture system in mixed?wet tight oil reservoirs

图2 微流控芯片模型中水驱采油过程的实验结果与数值模拟结果的对比

Fig.2 Comparison between experimental results and numerical simulation results of water flooding oil recovery process in microfluidic chip model

图3 二维流动通道物理模型

Fig.3 Two dimensional flow channel physical model

图4 油水两相相渗曲线解析解与数值解的对比

Fig.4 Comparison of analytical and numerical solutions for oil?water two?phase permeability curves

图5 不同混合润湿占比下渗吸效果及油水分布随注入速度的变化注：蓝色和红色分别代表水相和油相，下同。

Fig.5 Imbibition effect and oil?water distribution with injection speed under different mixed wetting ratios

图6 不同混合润湿占比下渗吸采出程度随注入速度的变化

Fig.6 Imbibition oil recovery with injection speed under different mixed wetting ratios

图7 3种注入方式下的渗吸采油效果及油水分布

Fig.7 The oil displacement effect and oil?water distribution under three injection methods

图8 不同注入方式下渗吸采出程度随时间的变化

Fig.8 Imbibition oil recovery with time under different injection modes

图9 不同注入方式下3种混合润湿占比多孔介质内渗吸采出程度变化（a） 8%混合润湿占比（b） 18%混合润湿占比（c） 28%混合润湿占比

Fig.9 Variation of imbibition oil recovery of three mixed wetting porous media under different injection modes

图10 5种工况下渗吸采出程度随注停时间的变化

Fig.10 Changes in imbibition oil recovery degree with injection?shutoff time under five operating conditions

图11 3种混合润湿占比不同工况下渗吸效果对比

Fig.11 Comparison of imbibition effects at different modes under three mixed wetting porous media

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裂缝性混合润湿致密油藏渗吸驱替协同注入参数影响研究

Research on the Influence of Injection and Production Parameters for Synergistic Oil Recovery Through Imbibition and Displacement in Mixed Wetting Tight Reservoirs

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