致密油層の水平井における自然浸透回収率の低さと、長期枯渇後の後期地層エネルギー補充の課題に対し、貯留層の基本特性および致密油層の注水循環採油機構に基づき、大流量水平井注水循環を提案した。研究対象はオルドス盆地の7段階致密油層であり、天然コアと人工コアを組み合わせ、核磁気共鳴などの手法を用いた。室内注水循環実験により、自然浸透および異なる注水速度下での循環動的浸透の作用範囲と微細孔隙の動員特性を研究し、流量が孔隙動員状況に与える影響を分析し、井戸の休止時間の影響実験を行った。最後に数値シミュレーション手法により、圧裂水平井注水循環開発の注水量と休止時間のパラメータを最適化した。研究結果は、小流量時には注水循環が主に大孔隙を動員し、中小孔隙の動員は低かったが、大流量時には大孔隙だけでなく中小孔隙の動員が顕著に向上し、全体の回収率が大幅に増加したことを示した。休止時間が長くなるにつれて油水置換作用が十分に進み、注水循環の採油程度が上昇するが、その向上幅は徐々に安定する。A9井の数値シミュレーション最適化により、最適な日注水量は900 m³、最適な休止時間は24日と得られ、鉱区試験で成功を収め、初期日産油増加量は2.11t、有効期間は365日、累積増産量は770tであった。

大流量注水循環;致密油層;水平井;核磁気共鳴;数値シミュレーション