低滲油藏水驅(qū)效果影響因素與開發(fā)評價

趙歡歡　魏海鵬　劉永志

摘 要：某油田為典型低滲透油藏，經(jīng)過多年水驅(qū)開發(fā)取得較好開發(fā)效果。但也存在注水井吸水能力低、啟動壓力和注水壓力高、油井受效時間長、壓力和產(chǎn)量變化不敏感等問題。針對低滲透油田注水開發(fā)中存在的問題，分析影響水驅(qū)開發(fā)效果的主要因素，提出有效開發(fā)低滲透油田的主要技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：低滲透油田；水驅(qū)開發(fā)；影響因素；技術(shù)對策；評價

前 言

某油田屬于背斜帶上的一個三級構(gòu)造。含油層段為新近系上新統(tǒng)的上、下油砂山組，巖性主要為深色的泥巖類、灰?guī)r類夾少量砂巖、粉砂巖及白云巖。儲層發(fā)育原生粒間孔、次生溶蝕孔，殘余粒間孔、晶間孔和微裂縫。儲層平均孔隙度為14石%，平均滲透率為2.98mD，儲層排驅(qū)壓力、飽和中值壓力低，孔喉半徑小，儲層滲流性能差，屬于中高孔一低滲透儲層。

1水驅(qū)開發(fā)存在問題

某油田注水開發(fā)，采用反九點(diǎn)法注采井網(wǎng)，轄區(qū)內(nèi)注采井?dāng)?shù)比為1：3。取得一定注水效果的同時，開發(fā)過程中的問題及矛盾也日益突出。

1.1采用消耗方式開發(fā)，產(chǎn)量遞減快，壓力下降快。低滲透油田天然能量不充足，原始地層壓力為17.2MPa，滲流阻力大，能量消耗快，采用自然枯竭方式開發(fā)，產(chǎn)量遞減快，地層壓力下降快，在依靠天然能量開采階段，產(chǎn)油量的年遞減率為40%，地層壓力下降幅度很大，每采出1%地質(zhì)儲量，地層壓力下降4.2MPa。為了獲得較長的穩(wěn)產(chǎn)期和較高的采收率，采用保持壓力的開發(fā)方式是勢在必行的。

1.2注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高。該油田注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高，而且隨著注水時間的延長，層間、層內(nèi)矛盾日益加劇，甚至發(fā)展到注不進(jìn)水的地步。由于注采井距偏大、油層吸水能力低，注水井的能量（壓力）難以傳遞、擴(kuò)散出去，致使注水井井底附近產(chǎn)生鱉壓，注水壓力升高。

1.3油井見注水效果較慢，壓力、產(chǎn)量變化不敏感。該油田由于油層滲流阻力大，注采井距偏大，注水井到油井間的壓力消耗多，因而油井見注水效果不僅時間晚，而且反應(yīng)比較平緩，壓力、產(chǎn)量變化幅度不大，有的甚至恢復(fù)不到油井投產(chǎn)初期的產(chǎn)量水平。通過井組分析，油田注水見效時間長，平均43個月，油井見效井?dāng)?shù)少，見效井?dāng)?shù)占油井?dāng)?shù)的36%。

2 影響水驅(qū)效果因素分析

2.1注水水質(zhì)影響。在低滲透注水開發(fā)油藏中，注水水質(zhì)中固體懸浮物和含油量超標(biāo)，以及注人水與地層水配伍性差是低滲透油藏注水水質(zhì)的突出問題。當(dāng)注人水中硫化亞鐵、氧化鐵、沉淀的碳酸鹽和硫酸鹽、細(xì)砂和粘土顆粒等懸浮固體含量過高時，固體顆粒會被濾出在井壁或進(jìn)人儲層，形成低滲透性的濾餅或低滲透污染區(qū)域，堵塞儲層的流通孔道，使油層吸水量大幅度地下降，嚴(yán)重影響注水開發(fā)效果。注人水中含油量過高時，含油會聚集成油滴，進(jìn)人巖石的微小孔隙，形成附加毛管壓力，堵塞微小孔隙，使注人壓力上升。當(dāng)注人水與地層水配伍性差，注人水所含成垢離子Ca2+、Mg2+、S042-、C032-等較多時，容易形成沉淀，造成儲層內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，堵塞孔吼通道，導(dǎo)致注人壓力上升，油層吸水能力下降。

2.2 儲層敏感性影響。低滲透油田注水開發(fā)過程中儲層敏感性主要表現(xiàn)為速敏和水敏傷害。低滲油藏膠結(jié)物和粘土含量通常較高，在開發(fā)過程中，由于注人速度過快或采油井泄壓過快，使微粒更易運(yùn)移，導(dǎo)致近井地帶儲層發(fā)生較為嚴(yán)重的速敏傷害，使儲層滲透性變差。巖心速敏實(shí)驗(yàn)表明，速敏引起的儲層滲透率傷害具有不可恢復(fù)性。因此，在低滲透油藏注水與采油過程中應(yīng)合理控制注采速度，減小速敏引起的低滲透儲層傷害。儲層粘土含量較高，當(dāng)注人水使地層水的濃度降低或組成發(fā)生變化時，破壞粘土礦物與地層水處于溶脹平衡狀態(tài)，導(dǎo)致粘土發(fā)生膨脹，從而降低了儲層滲透性。

2.3儲層有效應(yīng)力影響。注水過程中，注采不平衡和地層壓力下降，儲層的有效應(yīng)力變大，導(dǎo)致儲層骨架會發(fā)生彈塑變形，孔隙介質(zhì)變形，使依附在壁上的松散顆粒脫落，在孔隙中運(yùn)移并在狹窄孔隙或喉道處堆集，造成堵塞，使儲層滲透率降低。

2.4過度壓裂影響。低滲透油田注采井的過度壓裂（水力壓裂、超破裂壓力注水），易造成裂縫將油層切割，基巖彈性能量釋放后注人水將沿裂縫竄流，導(dǎo)致油井暴性水淹，由于壓裂后裂縫與基質(zhì)的油水滲流能力存在明顯差異，油層水淹后仍有大量的剩余油富集于基質(zhì)中難以開采，再利用水驅(qū)滲吸作用來開采基質(zhì)中的原油效果差、時間長、采收率低。

3 改善水驅(qū)效果對策

3.1采用合理的注采井網(wǎng)，提高水驅(qū)控制程度。當(dāng)砂體分布面積一定時，井網(wǎng)水驅(qū)控制程度大小主要取決于注采井距與注采井?dāng)?shù)比，適當(dāng)縮小井距或提高井網(wǎng)的注采井?dāng)?shù)比，可以提高井網(wǎng)的水驅(qū)控制程度，改善油田水驅(qū)開發(fā)效果。

3.2 精細(xì)分層注水，提高油層動用程度。油田油層具有薄、多、散、雜等特點(diǎn)，層間非均質(zhì)性強(qiáng)，從油水井產(chǎn)、吸剖面看，存在著很大的層間矛盾，采取早期分層注水開發(fā)，挖潛差油層潛力，可以有效的提高儲量動用程度，提高注水效率。

3.3提高注入水水質(zhì)與配伍性，減少儲層傷害。油田儲層滲透能力低，孔喉半徑小，對注人水水質(zhì)要求較高。在油田注水開發(fā)過程中，嚴(yán)格按水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行注水，搞好精細(xì)水質(zhì)處理，提高注人水與地層的配伍性，可以有效地減少儲層的傷害。

3.4開展周期注水，減少無效注水。通過周期性的改變注水量，在油層中造成不穩(wěn)定的脈沖壓力場，使流體在不同滲透率地層或裂縫間不斷重新分布和層間交換，促進(jìn)毛細(xì)管滲吸作用，可以增大注水波及系數(shù)及洗油效率，提高最終采收率。

3.5開展注水井調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施，改善縱向吸水均衡性。注水井調(diào)剖調(diào)驅(qū)技術(shù)是解決層間矛盾，改善注水井吸水不均衡的重要措施、通過開展調(diào)剖劑的配方優(yōu)選、性能評價、巖心封堵、驅(qū)油實(shí)驗(yàn)等研究，優(yōu)選出了與油田儲層配伍的調(diào)剖劑配方，有效解決層間矛盾。

4 開發(fā)評價

低滲透油藏水驅(qū)效果評價的方法主要有水驅(qū)特征曲線法、實(shí)驗(yàn)分析法、解析法、數(shù)值模擬法。評價油田注水開發(fā)效果的指標(biāo)很多，對于注水開發(fā)的低滲透油田而言，開發(fā)效果評價主要從動態(tài)開發(fā)指標(biāo)入手，立足于動態(tài)開發(fā)數(shù)據(jù)，觀察和研究這些動態(tài)開發(fā)數(shù)據(jù)的變化，找出各種變化之間的相互關(guān)系以及它們對生產(chǎn)的影響，研究各指標(biāo)之間的相互關(guān)系，將實(shí)際曲線與理論曲線進(jìn)行對比，將同類型油藏的實(shí)際曲線進(jìn)行對比，以期能夠?qū)Φ蜐B透油田的開發(fā)效果進(jìn)行客觀合理評價。在對常用動態(tài)開發(fā)指標(biāo)進(jìn)行評價時，采用理論曲線與實(shí)際曲線的對比，更能全面把握油藏的開發(fā)效果，避免了分析的盲目性。（l）含水與采出程度關(guān)系曲線（2）含水上升率與含水的關(guān)系曲線（3）水油比與采出程度的關(guān)系曲線。通過做油田實(shí)際與理論的含水與采出程度關(guān)系曲線、含水上升率與含水的關(guān)系曲線、水油比與采出程度的關(guān)系曲線發(fā)現(xiàn)，該油田早期衰竭式開采含水上升快，實(shí)際曲線與理論曲線相差較遠(yuǎn)。油田注水后含水上升得到級慢，實(shí)際曲線不斷向理論曲線靠近，說明早期注水對低滲透油藏是必要的。

5 結(jié)束語

（1）低滲透油田注水開發(fā)主要存在注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高；油井見注水效果較慢，壓力、產(chǎn)量變化不敏感等問題。（2）注入水的水質(zhì)、儲層速敏和水敏、儲層有效壓力及過度壓裂等因素是造成油田水驅(qū)效果差的主要原因。（3）提高低滲透油田改善水驅(qū)效果，必須開展注采井網(wǎng)的適應(yīng)性分析、合理控制注采速度精細(xì)分層注水；注水水質(zhì)精細(xì)處理和注人水配伍性研究、減少儲層傷害；注重保持地層能量，避免因過度壓裂引起的暴性水淹。（4）油田的最終采收率、注入倍數(shù)增長率、存水率、水驅(qū)指數(shù)和含水率等五項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)，可作為低滲透油田開發(fā)效果評價指標(biāo)體系；將實(shí)際曲線與理論曲線進(jìn)行對比、與同類型油藏實(shí)際開發(fā)曲線進(jìn)行對比可以判斷國內(nèi)同類型油藏的開發(fā)效果及開發(fā)水平；實(shí)例研究表明該油田注水開發(fā)最終采收率較高，實(shí)際含水率較低.開發(fā)效果泛冽中等偏上水平。

參考文獻(xiàn)

1.岳耀懷. 低滲透油田注水開發(fā)技術(shù)方法[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2012（01）