低滲透油藏注水壓力優(yōu)化應(yīng)用

孟祥菊　徐濤　陳領(lǐng)君　蔣紅梅　王海鳳

摘要：低滲透油田儲層的特點是巖石孔道微細(xì)，巖石孔道中固-液界面上分子力的作用很強，具有較大的毛管力，使得流體在巖石孔道中流動阻力非常大。由于巖石孔道中的流體處于毛管力的束縛下，在驅(qū)動力小的情況下很難流動，只有當(dāng)驅(qū)動壓差超過孔道毛管力時，在多孔介質(zhì)中的流體才能流動。提高注水壓力，驅(qū)動壓差增大，原來不吸水的層位逐次吸水，擴大波及體積。對于低滲透油田，提高注水壓力，實行高壓強化注水，可以增加驅(qū)動力，擴大波及體積，提高開采效果。但是，并不是壓力越高越好，應(yīng)該確定出合理的注水壓力范圍?；诖?，在開采的過程中，做好注水壓力的合理控制，有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：低滲透油田;開采效果;注水壓力;合理控制;壓力范圍

針對裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力相關(guān)內(nèi)容，做了簡單的論述。注水壓力會影響裂縫變化，如注水壓力過大會使得儲層中的隱性裂縫開啟、延伸，情況嚴(yán)重時會出現(xiàn)裂縫擴展，形成高滲透水流通道，引發(fā)水淹?；诖?，合理控制注水壓力有著重要的意義。

1 注水誘導(dǎo)裂縫的概念

從概念角度來說，注水誘導(dǎo)裂縫指的是低滲透油藏長期注水開發(fā)，受到注水壓力較高的影響，會形成以水井為中心點的開啟大裂縫或者滲流通道。此類裂縫具體表現(xiàn)為張性裂縫，具有規(guī)模大和延伸長等特點，在縱向上不會受到單層的控制。平面上能夠延伸溝通不同天然縫，導(dǎo)致遠(yuǎn)超單條天然裂縫的規(guī)模，且受地應(yīng)力影響嚴(yán)重，方向性極強。在低滲透砂巖油藏開發(fā)中，應(yīng)用注水開發(fā)技術(shù)，需要當(dāng)注水壓力達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后，才會逐漸形成注水裂縫。注水裂縫問題的持續(xù)發(fā)展，會引發(fā)油井快速水淹，裂縫兩側(cè)注入水波以及范圍小，驅(qū)油效率降低?；诖?，在開采的過程中，做好注水壓力的合理控制，有著重要的意義。

2 裂縫開啟壓力的影響因素

儲層內(nèi)存在的天然裂縫開啟壓力通常低于地層破裂壓力，隨注水壓力增加，雖然還未使儲層破裂，只是能夠使得裂縫開啟。基于此，若想合理確定水壓力界限，但是依靠底層破裂壓力指標(biāo)，已經(jīng)難以達(dá)到要求，要依據(jù)裂縫開啟壓力，合理確定注水壓力，進而避免裂縫大幅度開啟。裂縫開啟壓力的影響因素，具體如下：①裂縫埋藏深度。裂縫開啟的壓力，其和裂縫埋藏深度有著緊密的關(guān)聯(lián)。目前受到地應(yīng)力場的影響，相同深度上不同走向的裂縫，其開啟壓力不同。一般來說，埋藏位置深度越深，裂縫開啟壓力越大，則裂縫也不容易被開啟。②孔隙流體壓力。其指的是地下底層巖石孔隙中含有的流體壓力。低壓油藏孔隙流體壓力，其小于靜水壓力，因為骨架承受的力較多，進而使得裂縫開啟壓力增加。

3 裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力研究實例

3.1 案例概述

以研究地區(qū)油層為例，其天然裂縫傾角處 于66.8°～87.1°;天然裂縫的走向，主要分布于 NE39.5°～NE66.2°范圍內(nèi);裂縫深度在 1533.0m～1618.7m。經(jīng)過計算此井組裂縫，其開啟壓力處于18.05MPa～25.27MPa;地層破裂壓力處于29.24MPa～30.96MPa;裂縫的開啟壓力比地層破裂壓力要小。

3.2 注水壓力曲線分析

根據(jù)注水指數(shù)曲線，能夠判定地層破裂壓力，或者判定裂縫開啟壓力。通常來說，隨著注水壓力的增加，注水量也會呈現(xiàn)線性增加的狀態(tài)。如果注水壓力達(dá)到一定程度后，注水量快速增多，則注水曲線上會呈現(xiàn)明顯的拐點特征，而拐點相對的壓力，就是裂縫開啟壓力或者地層破裂壓力。如果注水井的底部周圍存在天然裂縫，那么拐點相對的壓力則為裂縫開啟壓力。該井組發(fā)育多條天然裂縫，其注水曲線如圖1所示。因為拐點壓力反映了裂縫開啟壓力，此曲線中的拐點壓力參數(shù)為8.5MPa。依據(jù)拐點數(shù)據(jù)，能夠估算裂縫開啟壓力，結(jié)果為19.29MPa。此結(jié)果照比地層破裂壓力要小，符合上述計算結(jié)果。

因為此井組作業(yè)時，注水壓力超過了注水曲線拐點壓力，使得儲層中裂縫走向以及現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力近一致的高角度構(gòu)造裂縫，其出現(xiàn)了大規(guī)模開啟以及延伸，并且形成裂縫型水竄通道。從開發(fā)動態(tài)變化情況來說，通道上的油井出現(xiàn)了水淹。

3.3 結(jié)論

低滲透砂巖油藏開發(fā)作業(yè)中，采用注水壓力，要結(jié)合井組裂縫發(fā)育實際情況，確定井組裂縫。對于不發(fā)育天然裂縫的低滲透砂巖油藏井組，要依據(jù)地層破裂壓力指標(biāo)，確定注水壓力界限，進而避免因為注水壓力過大，使得巖層出現(xiàn)大規(guī)模破裂，產(chǎn)生水竄通道。而發(fā)育天然裂縫的井組，則結(jié)合裂縫發(fā)育情況，估算裂縫開啟壓力，并且和地層破裂壓力相互對比，再確定注水壓力。文中示例的油田，其發(fā)育了多條天然裂縫，以高角度構(gòu)造裂縫為主，并且走向和最大水平主應(yīng)力方向夾角比較小的裂縫條數(shù)占比超過80%，且注水井進行了壓裂投產(chǎn)經(jīng)過計算，能夠明確此井組裂縫開啟壓力，其比地層破裂壓力小。基于此，在低滲透砂巖油藏開采的過程中，采用注水開發(fā)技術(shù)，必須要做好注水壓力的嚴(yán)格把控，保證其小于裂縫開啟壓力，以免產(chǎn)生水竄通道，進而影響注水開發(fā)的效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，低滲透砂巖油藏開發(fā)時，采用注水開采技術(shù)，對于注水壓力的把控，要結(jié)合井組裂縫發(fā)育情況，明確裂縫開啟壓力以及地層破裂壓力后，綜合分析再確定。其中，裂縫開啟壓力是重要指標(biāo)，需要從其影響因素入手，做好嚴(yán)格把控。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳剛，鄒勝林，宋法強，等. 裂縫性低滲、超低滲透砂巖油藏特征研究 [J]. 石化技術(shù)，2016，23（3）：63.