页岩油藏具有超低渗透率，需通过水力压裂才能实现商业化开采，但初产高、递减快，采收率通常仅为5–10%。本文系统研究了通过优化压裂液添加剂（如弱酸、表面活性剂）和注水开发方式来提高页岩油藏初产和注水采收率的方法。

研究内容包括：

  1. 弱酸（1–3 wt% HCl）压裂液：提高页岩孔隙度和渗透率，改善润湿性，提升初产；
  2. 表面活性剂添加剂：改变润湿性，增强油水置换，提升初产；
  3. 低盐度、碱性和表面活性剂注水：通过改善润湿性、引发微裂缝等方式提升注水采收率；
  4. 数值模拟研究：基于CMG软件构建Eagle Ford页岩油藏模型，评估注水开发潜力。

研究结果表明，弱酸压裂液可将Eagle Ford页岩的采收率从2.5%提升至53%，而表面活性剂预处理后可将Bakken页岩的采收率从7%提升至30%。数值模拟显示，在合理裂缝参数下，注水可将采收率从12%提升至18%。

CMG软件应用情况：

  • 软件平台：CMG IMEX（黑油模拟器）
  • 模型类型：三维单孔介质模型，模拟Eagle Ford页岩油藏中的一个注采单元
  • 模拟内容：
    • 自然能量衰竭 vs. 注水开发对比
    • 裂缝半长、裂缝间距、垂向/水平渗透率比（Kv/Kh）对采收率的影响
  • 模拟结果：
    • 注水采收率可达18%，高于衰竭开发的12%
    • 裂缝越长、间距越小、Kv/Kh越高，注水效果越好
  • 输入文件：附录中提供了完整的CMG输入文件示例，包括网格、PVT、相对渗透率、井定义等

结论：

  1. 弱酸压裂液（1–3 wt% HCl）可显著提升页岩初产，通过溶解碳酸盐矿物和引发微裂缝，提高孔隙度和润湿性；
  2. 表面活性剂（如Stim Aid A）可有效改变润湿性，提升初产和注水采收率；
  3. 低矿化度水和碱性水可通过润湿性改变和微裂缝引发提升注水效果；
  4. 数值模拟证实注水是可行的二次采油方式，在合理裂缝参数下可将采收率提升6个百分点；
  5. CMG IMEX软件可有效模拟页岩油藏的注水开发过程，为现场应用提供理论支持。

图示 AI 生成的内容可能不正确。

538. Shale Oil EOR

 

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