我国是一个低渗油气藏资源比较丰富的国家,未动用的油气地质储量中,低渗油气藏占的比例很大。目前低渗透油藏主要采取注水开发,但由于低渗透油藏特殊的孔隙结构以及注水伤害等原因,导致注水困难,波及系数降低,采收率减小。目前增强注水主要有物理方法与化学方法,主要包括常规压裂增注、振荡、酸化等增注技术,但均存在有效期短、费用较高、二次伤害等问题。裂缝扩展注水技术是运用常规的水力压裂原理,在低渗透油藏注水井中实施的一种提高注水量的技术措施。低渗透油藏中,由于储层的渗透率较低、渗流阻力大、以及常规注入水水质的影响,使地层吸水能力差。在这种情况下,保持注水量不变,提高地面注水压力,当井底压力达到地层破裂压力时,就会在沿垂直于最小主应力方向产生裂缝。缝表面未受污染,吸水能力增强,此时若仍保持注水量不变,地面注水压力瞬间会自然下降到某一值。继续注水,由于水质、出砂等原因污染新裂缝表面,注水压力逐渐上升,当达到地层破裂压力时,在裂缝尖端,又会沿原裂缝方向产生新的裂缝,新缝表面渗透率增加,注水压力瞬间降低。以此类推,裂缝扩展呈现不规则的周期变化,缝长逐渐增加,直至合理的范围。论文以岩石力学和渗流力学为基础,对裂缝扩展注水技术的内在机理进行了系统研究。首先,研究了裂缝扩展注水的机理,形成了裂缝扩展注水的力学模型,建立了裂缝扩展周期、滤失系数以及裂缝扩展缝长增量的计算方法;其次,采用双向通信方法,把裂缝生长模拟与油藏模拟进行整合,形成了裂缝扩展注水动态模拟软件,并进行了裂缝扩展注水开发影响因素的规律性分析。最后以胜坨油田为工程背景,开展了裂缝扩展注水技术参数的优化设计。得到如下结论:对于低渗透油田,裂缝扩展注水技术对采收率的影响显著;对采收率有影响规律:0°裂缝的采出程度略低于理想状态下的采出程度,而45°和90°裂缝采出程度与理想注水采出程度一致;且裂缝扩展注水的采出程度远高于无压裂常规注水的采出程度。0°裂缝时波及系数最大,45°裂缝时次之,90°裂缝时更小,理想状态无裂缝时波及系数最小。注入量对裂缝扩展开发效果有影响:在本研究所用参数条件下,注入量为60方/天时,0°裂缝和无裂缝理想状态下采出程度基本一致,注入量80方/天时,有裂缝与无裂缝状态相比,采出程度有所降低;注入量100方/天时,采出程度降低幅度有所增大。水质对裂缝扩展注水的影响规律:无论水质好坏,90°和45°裂缝扩展对采出程度影响很小;0°裂缝时,水质好采出程度高,但影响幅度不大。水质对波及效率的影响很小。井距对裂缝扩展注水的影响规律是:随着井距的增加,任意角度裂缝的采出程度都在下降。井网类型对裂缝扩展注水的影响规律是:裂缝扩展注水与不压裂理想注水的规律一致,即反九点法的采出程度略有降低,其它井网相同。注水时机的影响规律是:越早注水,采出程度越高。但最终采收率相差并不是非常大。不论何种情况,与考虑注入量下降情况相比,裂缝扩展注水技术能够大程度提高采出程度,有着广阔的应用前景。