敖包塔油田減少無(wú)效注水的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

黃小璐（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

敖包塔油田減少無(wú)效注水的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

黃小璐（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

對(duì)于注水開(kāi)發(fā)的低滲透油田，減少無(wú)效注水是提高采收率及節(jié)能降耗的重要途徑。由于敖包塔油田油層條件差，滲透率低，層間矛盾突出，大量注入水很難進(jìn)入低滲透層段驅(qū)油。而且，近兩年敖包塔油田擴(kuò)邊井開(kāi)采初期的注采比較高，大大地影響了油田的開(kāi)發(fā)效果。為了減少無(wú)效注水，使注采比趨近于合理，同時(shí)也達(dá)到節(jié)能降耗的目的，敖包塔油田采取了周期注水、單層輪換注水、細(xì)分注水、高含水井間抽等一系列措施。通過(guò)對(duì)這些措施的機(jī)理及效果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討減少無(wú)效注水方法的可行性。

周期注水 單層輪換 細(xì)分注水 高含水間抽

1 采用周期注水，減少無(wú)效注水

1.1 周期注水原理

周期注水是利用周期性地提高和降低注水壓力的辦法增加油層系統(tǒng)的彈性能量[1]，在油層內(nèi)產(chǎn)生不穩(wěn)定壓降和在不同滲透率小層之間，產(chǎn)生相應(yīng)的液體不穩(wěn)定交換滲流。由于地層宏觀非均質(zhì)性引起的不均衡的不穩(wěn)定壓力降，使水流入低滲透率油層。受介質(zhì)的微觀非均質(zhì)性引起的毛管滯留作用，將水滯留在低滲透帶。毛管力使低滲透小層中的油被水驅(qū)替出來(lái)，從而達(dá)到降低油井含水率和提高產(chǎn)油能力的目的。

1.2 周期注水方案的確定

1.2.1 周期注水時(shí)間的確定

周期注水效果的好壞在很大程度上取決于周期注水間注時(shí)間的長(zhǎng)短。合理的間注周期即要保證停注后油水轉(zhuǎn)換所需時(shí)間，又要使油層保持一定的壓力水平，確保產(chǎn)油量相對(duì)穩(wěn)定。

周期注水的時(shí)間按下式計(jì)算：

式中：

E——注水井排與生產(chǎn)井排之間的距離，cm；

a——地層導(dǎo)壓系數(shù)，cm2/s；

K——地層滲透率，μm2；

?——地層孔隙度，%；

μ——原油黏度，mPa·s；

Ct——綜合壓縮系數(shù)，1/10-1MPa。

利用注水強(qiáng)度公式確定層段的注水強(qiáng)度和注水量。

1.2.2 合理注水量的確定

對(duì)不同區(qū)塊采取不同的注水政策，壓力低于原始地層壓力的區(qū)塊，注水量保持注采平衡，周期注水量應(yīng)在穩(wěn)定注水量的90%以上，壓力高于原始地層壓力的區(qū)塊，可以低于注采平衡注水，緩解水竄水淹的矛盾。

首先，按下述公式劈分井組產(chǎn)水和產(chǎn)油量：

式中：

Qw——油井劈分給某水井或某層段的產(chǎn)水量，t/d；

Qo——油井劈分給某水井或某層段的產(chǎn)油量，t/d；

KiHi——與水井連通的井的地層系數(shù)，μm2·m；

qw——油井產(chǎn)水量，t/d；

qo——油井產(chǎn)油量，t/d；

A——常數(shù)（油井為邊井時(shí)，A=1；油井為角井時(shí)，A=0.7）。

然后，按下列公式計(jì)算井組或?qū)佣巫⑺浚?/p>

式中：

W——水井或?qū)佣闻渥⑺浚?/p>

IPR——注采比；

B——油層性質(zhì)常數(shù)（好油層B=0.9，差油層B=1.1）；

C——油層沉積韻率常數(shù)。

1.3 周期注水的效果

以茂71區(qū)塊為例，截止到2011年6月茂71區(qū)塊共執(zhí)行周期注水36口井，其中單層輪換的注水井中執(zhí)行周期注水13口，日注水量減少99.2m3，其它周期注水井23口，日注水量減少383.5m3，若不實(shí)施周期注水，目前注采比為4.17，實(shí)施周期注水后，目前注采比為2.07。茂71區(qū)塊的產(chǎn)量、注采比的變化情況見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 茂71區(qū)塊產(chǎn)量變化曲線

圖2 茂71區(qū)塊注采比變化曲線

統(tǒng)計(jì)茂71區(qū)塊的測(cè)壓資料見(jiàn)表1。

表1 茂71區(qū)塊地層壓力統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)對(duì)比可看出，周期注水后，注水量減少了，產(chǎn)量穩(wěn)中有升，地層壓力趨于穩(wěn)定，注采比降低，減少了無(wú)效注水。

2 開(kāi)展單層輪換注水，減少無(wú)效注水

2.1 單層輪換注水方案的確定

根據(jù)連通油井的厚度及注水受效情況，降低與注水井東西向連通較好油層注水強(qiáng)度，以達(dá)到使油層均勻受效的目的，利用注水強(qiáng)度公式確定層段的注水強(qiáng)度和注水量。

式中：

Q——注水量，m3；

H——油層厚度，m；

A——含油面積，m2；

?——地層孔隙度，%；

So——含油飽和度，%；

ν——滲流速度，m/s；

fw——含水率，%；

B——原油體積系數(shù)；

IPR——注采比。

2.2 推廣單層輪換

由于在敖157區(qū)塊的單層輪換實(shí)驗(yàn)效果較好，在敖南油田又推廣了單層輪換。敖南油田茂72區(qū)塊水平井區(qū)共有54口注水井，周圍控制60口油井，由于油層發(fā)育較差，單井產(chǎn)能低僅為1.8t，注采比偏高，2008年一季度注采比達(dá)到9.2，按照原全井周期注水方案，后9個(gè)月注采比為4.66，年注采比達(dá)到5.79，為了降低注采比，提高開(kāi)發(fā)效果，針對(duì)該區(qū)塊注水井均不多于三個(gè)注水層段，適合實(shí)施單層輪換注水的情況，對(duì)該區(qū)塊54口注水井采取了單層輪換注水方式注水，方案自2008年4月份開(kāi)始組織實(shí)施。通過(guò)實(shí)施單層輪換注水，日注水量減少679m3，周圍的油井產(chǎn)量在正常遞減范圍內(nèi)，目前注采比降為2.04，減少了無(wú)效注水。

單層輪換注水井區(qū)共60口油井，與試驗(yàn)前2008年4月份對(duì)比，日產(chǎn)液由101t上升到112t，上升11t，日產(chǎn)油由97.8t上升到101t，上升3.2t，含水由3.3%上升到9.2%，上升5.9個(gè)百分點(diǎn)，沉沒(méi)度由362m上升到369m，上升7m。

扣除10口措施井，對(duì)比50口未措施井，與試驗(yàn)前2008年4月份相比，日產(chǎn)液由87.5t穩(wěn)定到86.3t，日產(chǎn)油由84.2t下降到76t，下降8.2t，下降9.7%，在正常遞減范圍之內(nèi)，含水由4.0%上升到11.9%，上升7.9個(gè)百分點(diǎn)，沉沒(méi)度由327m穩(wěn)定到329m。

3 實(shí)施細(xì)分注水，減少無(wú)效注水

3.1 細(xì)分注水的原理

細(xì)分注水是控制無(wú)效注水、提高儲(chǔ)層動(dòng)用程度的一項(xiàng)有效措施。根據(jù)吸水剖面、分層測(cè)試成果等資料確定出無(wú)效注水層，對(duì)油層多、油層間隔層小、吸水差異大的注水層段，利用封堵技術(shù)將與高含水主要吸水層鄰近的薄層封堵掉，實(shí)現(xiàn)細(xì)分注水的目的;利用厚油層內(nèi)的物性?shī)A層作為隔層，通過(guò)封堵底部高吸水部位，改善厚油層頂部的吸水狀況[2]。

3.2 實(shí)施細(xì)分注水的效果

1999-2010年間共實(shí)施細(xì)分注水18口井，注水井敖266-84井細(xì)分前分兩個(gè)層段注水，配注了20m3，其中葡I7-8層配注10m3，但該層段層間差異大，層間矛盾突出，從吸水剖面上可以看出葡I8層不吸水，見(jiàn)表3。細(xì)分前環(huán)空找水成果表顯示該水井連通的兩口油井敖266-82井葡I7層、敖266-86井的葡I8層動(dòng)用程度較差（見(jiàn)表2、表3）。連通水井敖266-84井為了緩解葡I7、葡I8層的層間矛盾，進(jìn)行細(xì)分調(diào)整，將葡I7-8層細(xì)分，其中葡I7層、葡I8層各配注10m3，全井配注30m3。細(xì)分緩解了層間矛盾，提高了油層動(dòng)用程度。細(xì)分后油井見(jiàn)效明顯，其中敖266-82井日產(chǎn)油上升1.03t，提高了注入水的利用率，減少了無(wú)效注水。

表2 敖266-82井產(chǎn)液狀況表

表3 敖266-86井產(chǎn)液狀況表

4 實(shí)施高含水井間抽，減少無(wú)效注水

4.1 高含水間抽機(jī)理

對(duì)于高含水比較集中的井區(qū)，由于注入水的長(zhǎng)期沖刷,在部分儲(chǔ)層內(nèi)油水井間形成了不利于提高驅(qū)油效率的高滲透通道,導(dǎo)致大量注入水沿高滲透通道做無(wú)效注采,很難能再擴(kuò)大水驅(qū)波及體積,降低了油井產(chǎn)量。通過(guò)對(duì)部分高含水井采取間抽，防止注入水被抽吸出來(lái)，形成無(wú)效循環(huán)。

高含水層正常生產(chǎn)時(shí)它對(duì)低含水層產(chǎn)生干擾，使其不出油甚至層間倒灌，而間抽關(guān)井后，一方面由于交滲作用降低高含水層壓力，可使油井開(kāi)井后層間壓差減?。涣硪环矫娓吆g抽關(guān)井后，采出井點(diǎn)減少，注采系統(tǒng)發(fā)生變化，注入水的流動(dòng)方向發(fā)生改變，油井受效方向增加，使周圍油井受到了注水效果，有效調(diào)整平面矛盾，提高周圍油井產(chǎn)油能力，提高注入水的利用率。

4.2 高含水間抽油井周圍油井情況

為了控制高含水井區(qū)的無(wú)效注采，實(shí)施間抽24口井。周圍18口井見(jiàn)到效果，平均單井日增液0.2 t，日增油0.2t，動(dòng)液面穩(wěn)定。

通過(guò)對(duì)比可看出，實(shí)施高含水油井間抽，有效的提高了周圍油井的產(chǎn)能，控制了無(wú)效注采，同時(shí)還達(dá)到節(jié)電的目的。

5 結(jié)論

1）由于油層滲透率低和非均質(zhì)性的影響，部分注水井主力油層層內(nèi)和層間動(dòng)用狀況差異較大，針對(duì)此類油層有針對(duì)性的開(kāi)展周期注水、單層輪換和細(xì)分注水工作，有效的控制了無(wú)效注水，降低了能耗。

2）針對(duì)高含水井區(qū)，注入水隨高含水井采出，造成能耗浪費(fèi)，實(shí)施高含水井間抽后，連通水井井底憋壓，流壓升高，使注入水流向周圍受效差的油井，改善周圍油井的注水效果，大大減少了無(wú)效水循環(huán)。

[1]王正華,雷宏偉,張?jiān)角?油砂山油田周期注水效果評(píng)價(jià)[J].青海石油,2011,29(2):27-28.

[2]劉新.水驅(qū)特高含水期細(xì)分注水技術(shù)界限研究[J].高新技術(shù),2011(19):22-23.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.07.015

2012-05-16）

黃小璐，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（石油工程專業(yè)），從事采油技術(shù)工作，E-mail：keke69085@163.com，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)大慶油田第七采油廠敖包塔作業(yè)區(qū)，163517。