油田某區(qū)塊水井增注技術(shù)機(jī)理及應(yīng)用研究

趙璕

摘 要：所研究區(qū)塊屬于中孔低滲異常高壓油藏，開發(fā)過程中存在注水困難的實際問題。通過研究分析及現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn)：低滲儲層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流體流動表現(xiàn)出非達(dá)西滲流特征，具有較高的注水啟動壓力是發(fā)生該問題的根本原因;合理優(yōu)化注采井距是解決該問題的根本措施。結(jié)合目前低油價的形勢，對于增加注采壓差、酸化、表面活性劑等增注方式進(jìn)行了評價。綜合分析認(rèn)為，應(yīng)加強(qiáng)該區(qū)塊表活劑增注配方的優(yōu)化和復(fù)合增注措施的研究，以達(dá)到提高水驅(qū)效果的目的。

關(guān)鍵詞：低滲油藏;攻欠增注;非達(dá)西滲流;優(yōu)化井距;表面活性劑

1 研究區(qū)塊注水存在問題

該區(qū)塊1984年開始試采，1994年進(jìn)行注水開發(fā)，各單元開發(fā)程度不一，注水差異較大。目前有注水井33口，其中計劃關(guān)井4口，主要存在以下問題：

1.1 注水井欠注嚴(yán)重

水井開井29口，日配注量700m3，日注水量350m3，欠注井17口，注水矛盾突出。

1.2 注采平衡差異性大

由于砂體縱向和平面非均質(zhì)性強(qiáng)，核部及邊緣差異大，不同單元水驅(qū)程度不一。從累注采比看，6個主力開發(fā)單元地層虧空較大，無法有效注水，僅靠彈性能量開發(fā)。平均綜合含水已達(dá)40.8%，其核部水淹明顯，同一單元注采平衡差異大。

1.3 穩(wěn)產(chǎn)難度大

由于無法有效注水或注水不平衡，該區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)難度較大，特別是彈性開發(fā)單元自然遞減高達(dá)40%。同時對于同一單元注水受效油井和非受效油井進(jìn)行了比較，其自然遞減差值在20%以上，無法建立有效驅(qū)替。

2 攻欠增注技術(shù)適應(yīng)性評價

通過前面的分析，認(rèn)識到低滲透油藏因為存在較高的啟動壓力而導(dǎo)致注水困難。根據(jù)公式：

可以得出，影響啟動壓力的因素有注采井距、注采壓差、有效滲透率、地層流體粘度四個方面。下面就各因素的應(yīng)對措施進(jìn)行適應(yīng)性評價：

2.1 減小注采井距

合理的注采井距，不僅能有效地節(jié)約開發(fā)成本，而且能最大限度地提高注水波及范圍和效率，提高原油采收率[1]。目前減小注采井距的主要方法有加密注采井網(wǎng)、徑向鉆孔及長縫壓裂等。

進(jìn)行井網(wǎng)加密應(yīng)該選擇儲量豐度較大，多層疊合區(qū)域進(jìn)行加密，需考慮整個區(qū)塊的方案調(diào)整，并且投資高，經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)周期長。在目前低油價下并不是第一選擇，可作為技術(shù)儲備，待油價上升到合理區(qū)間進(jìn)行調(diào)整。

2.2 提高注采壓差

注采壓差調(diào)整是提高儲量動用程度和油藏采收率的經(jīng)濟(jì)有效的方法。提高注水井底壓力可直接提高注采壓差。但是增壓泵在實際運(yùn)行中存在超壓停泵頻繁、調(diào)節(jié)流量難度大，安全風(fēng)險高等不利影響，特別是冬季運(yùn)行易凍易壞。該技術(shù)手段目前無法滿足日常運(yùn)行的要求，需作為補(bǔ)充手段同其他增注措施配合進(jìn)行，才可能達(dá)到良好的效果。

2.3 提高地層滲透率，改善滲流狀態(tài)

從外因來講，影響滲透率的主要因素有地層結(jié)垢，固相阻塞，管柱腐蝕等。主要涉及到注入水的配伍性、水質(zhì)固相含量、井下管柱狀況等問題。內(nèi)因從微觀角度來看，賈敏效應(yīng)、巖石的潤濕性、界面張力、粘土穩(wěn)定、孔喉穩(wěn)定等均會影響地層的滲透率[2]。

酸化解堵是治理地層結(jié)垢、固相堵塞等儲層傷害的有效手段。分析原因主要為該井儲層物性相對較好，吸水能力本身較強(qiáng)，但地層水礦化度高，易發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，故吸水能力會周期性的下降，酸化可以取得良好的效果。

隨著開發(fā)的進(jìn)行和對地層微觀認(rèn)識的不斷加深，所研究區(qū)塊對于降壓增注的治理思路由宏觀治理向微觀改造轉(zhuǎn)變。表面活性劑增加低滲透油藏的采收率已經(jīng)取得了良好的現(xiàn)場應(yīng)用效果。

其主要機(jī)理有：

降低油水界面張力，通過表面活性劑降低油水界面張力，降低剝離原油所需的粘附功，使滯留在孔隙中的剩余油流動，降低殘余油飽和度，增加有效微孔數(shù)，降低滲流阻力[3];改變巖石表面潤濕性。對于親油油藏，毛管力是驅(qū)替阻力，改變潤濕性可起到降低毛管阻力方向;對于長期受注入水沖刷而強(qiáng)親水的油層巖石表面轉(zhuǎn)為弱親水，可以降低注水摩阻;降低邊界層厚度，表面活性劑分子吸附在邊界層流體表面，可使邊界層流體的剝落功減小，從而降低水化膜厚度，增大有效孔喉半徑，減小流動阻力;改變原油的流變性，原油中所含的膠質(zhì)與瀝青質(zhì)中含有一定的極性基團(tuán)，原油與巖石表面接觸時相互作用，致使邊界層中會富含極性物質(zhì)，使邊界層中的粘度、密度明顯大于體相的粘度、密度。

孔道中注入表面活性劑后，一部分活性劑分子溶入油相，并附著在瀝青質(zhì)點(diǎn)上，減弱質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，削弱油相中的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而降低了油相的極限動剪切應(yīng)力，進(jìn)而提高原油采收率。

3 結(jié)論及建議

①啟動壓力大是所研究區(qū)塊注水困難的根本原因;②優(yōu)化注采井距是水井增注根本措施;③酸化增注、表面活性劑增注均有一定的適應(yīng)性，應(yīng)根據(jù)水井實際優(yōu)化配方;④地質(zhì)、工藝、管理等統(tǒng)籌考慮，進(jìn)行多種增注措施復(fù)合實施評價。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚猛，雷剛，胡嘉等.考慮啟動壓力梯度的面積井網(wǎng)極限井距計算.科學(xué)技術(shù)與工程，2013，13（25）：7316-7321.

[2]薛建強(qiáng)，覃孝平，賴南君等.超低滲透油田降壓增注體系的研究與應(yīng)用.巖性油氣藏，2013，25（6）：107-111.

[3]趙琳.低滲油藏表面活性劑驅(qū)提高采收率機(jī)理研究[D].北京：中國石油大學(xué)，2013.