低滲油田特征分析與注水工藝技術(shù)對(duì)策

任麗香 沈洪烈

摘要：注水開(kāi)采是指油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)專門的注入井將水注入油藏，保持或恢復(fù)油層壓力，使油藏有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，以提高油藏的開(kāi)采速度和采收率。油田注水工藝是提高油田開(kāi)發(fā)水平，保持油藏能量的主要方法，同時(shí)也是確保油田穩(wěn)定生產(chǎn)的重要手段。近幾年來(lái)，隨著油田開(kāi)發(fā)的層系均屬于“三低”油藏，油藏物性差、地層能量低，油田注水工藝及其管理工作的開(kāi)展就顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：注水開(kāi)采；“三低”油藏；注水工藝；穩(wěn)定生產(chǎn)

石油是社會(huì)重要的工業(yè)能源，也是作為一種關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略性物資，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，各行業(yè)對(duì)石油供應(yīng)量越來(lái)越多，出現(xiàn)了不同程度的供不應(yīng)求現(xiàn)象，這在一定程度上促進(jìn)了中國(guó)油田的勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)度。盲目追求原油產(chǎn)量，導(dǎo)致油田單井含水率呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。油田產(chǎn)油量是開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的指標(biāo)之一，為了保證油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，就有必要優(yōu)化注水工藝，改進(jìn)油田的注水開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)，保證油田注水工作順利進(jìn)行。特別是對(duì)于一些低滲透性油田，油田注水工作更是重中之重，這樣才能夠及時(shí)補(bǔ)充地層能量，確保完成各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)。本文首先對(duì)低滲透油田的特征進(jìn)行了分析，然后分析討論了低滲透油田注水的相關(guān)工藝技術(shù)，旨在指導(dǎo)和改進(jìn)國(guó)內(nèi)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)。

1.低滲透油田的特征分析

（1）物理特征

①孔隙結(jié)構(gòu)?？紫抖仁侵笌r石中所有孔隙體積與巖石體積的比值，巖石孔隙度通常會(huì)在10%到35%之間，低滲透油田巖石孔隙度很小，一般小于15%。油田技術(shù)人員按照孔隙度的不同把低滲透油田分為低孔低滲油田和高孔低滲油田兩種。顧名思義，低孔低滲油田的孔隙度是比較小的，而在油田的儲(chǔ)層中孔隙最多的存在方式就是微融孔；在高孔低滲油田中，孔隙度是比較大的，集中在25%到35%左右，這樣的孔隙度導(dǎo)致油田的埋藏深度比較淺，其巖石類型也主要包括粉砂巖、中砂巖和細(xì)砂巖。②非均質(zhì)性。低滲透油田由于沉積環(huán)境、物質(zhì)供應(yīng)、水動(dòng)力條件、成巖作用等影響，使油田儲(chǔ)層的不同部位，在巖性、物性、產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面都存在顯著的差異，這種差異稱之為油層的非均質(zhì)性。一般把油層非均質(zhì)性分為宏觀非均質(zhì)性與微觀非均質(zhì)性兩種。宏觀非均質(zhì)性包括層問(wèn)非均質(zhì)性、平面非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性；微觀非均質(zhì)性包括孔隙、孔道及巖石表面性質(zhì)非均質(zhì)性等。油層非均質(zhì)性是油田經(jīng)過(guò)千百年的變化積累下來(lái)的，特別給低滲透油田注水開(kāi)發(fā)帶來(lái)很大的難度。

（2）動(dòng)態(tài)特征

與其他油田相比，低滲透油田的滲透率是比較低的，滲透率一般為（10.1～50）×10。同時(shí)油層厚度相對(duì)較薄，所以油水井之間連通性較差，油藏儲(chǔ)層物性參數(shù)較差，油田注水開(kāi)發(fā)難度加大，影響注水開(kāi)發(fā)效果。針對(duì)該問(wèn)題，對(duì)低滲透油田的儲(chǔ)層改造工作顯得尤為重要，只有這樣才能夠保證油田的可持續(xù)發(fā)展，滿足社會(huì)工業(yè)發(fā)展對(duì)石油的需求，促進(jìn)社會(huì)的工業(yè)建設(shè)。除此以外，目前社會(huì)對(duì)于許多低滲透油田的開(kāi)發(fā)方式使用最多的就是裂縫型開(kāi)發(fā)，裂縫型油藏采取注水開(kāi)發(fā)是存在弊端的。即注水過(guò)程中，注入水可能沿著裂縫方向突進(jìn)，采油井含水率上升過(guò)快，過(guò)早見(jiàn)水，導(dǎo)致發(fā)生水竄現(xiàn)象，原油產(chǎn)量下降，降低采出程度，影響整個(gè)油田注水開(kāi)發(fā)效果，降低油田最終采收率。

2.低滲透油田注水工藝技術(shù)的相關(guān)研究

（1）實(shí)施早期分層注水，降低油井含水上升率

低滲透油田中，巖石儲(chǔ)層物性比較差，不同油層之間存在較強(qiáng)的非均質(zhì)性，這些油層在進(jìn)行注水時(shí)會(huì)出現(xiàn)單層突進(jìn)或者平面水線推進(jìn)速度不均勻。所以，在進(jìn)行石油開(kāi)采過(guò)程中，早期分層注水是一種有效解決該問(wèn)題的措施之一，因?yàn)檫@樣能夠有效抑制低滲透油田油層非均質(zhì)性，控制油井含水率上升速度，提高單井產(chǎn)油量；不僅如此，早期分層注水技術(shù)提高單井各油層動(dòng)用程度。目前，國(guó)內(nèi)油田石油開(kāi)采中需要采取相應(yīng)措施來(lái)降低油井含水上升速度，最常見(jiàn)的措施主要有兩種：①低滲透性油田在進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)時(shí)，注水井分為投注井和轉(zhuǎn)注井，在選用注水方案時(shí)應(yīng)該考慮油田實(shí)際情況，科學(xué)合理確定注采井網(wǎng)，制定合理井網(wǎng)井距，可以采取分層注水或者籠統(tǒng)注水；②如果在開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油水井中有套管發(fā)生了損壞，技術(shù)人員應(yīng)首先進(jìn)行座封隔器作業(yè)，封堵漏失層段，然后開(kāi)始正常注水，防止注入水進(jìn)入非目的層段，形成無(wú)效注水。

（2）采取周期注水

在前面介紹過(guò)，低滲透油田有另外一個(gè)十分明顯的特征，就是非均質(zhì)性，這是由巖石在沉積過(guò)程中形成的，部分低滲透油藏存在天然裂縫。低滲透油田在不同油層平面和縱向上都存在很大差異，這將對(duì)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)效果產(chǎn)生很大影響。在注水的情況下，由于高滲透層和天然裂縫的存在，吸水層段和產(chǎn)油層段減少，這將不可避免地加劇層間矛盾，降低油田整體油層動(dòng)用程度。當(dāng)層間矛盾突出時(shí)，需采取周期注水的方法注水，以降低油田不同油層之間的差異和矛盾，減少天然裂縫對(duì)油田注水開(kāi)發(fā)的影響。

（3）采取同步注水開(kāi)發(fā)

低滲透油田由于天然能量不足，與其他油田開(kāi)發(fā)相比不具有優(yōu)勢(shì)，其油藏儲(chǔ)層物性較差，這些特性都決定了低滲透油田在開(kāi)采過(guò)程中，必須補(bǔ)充地層能量，比如采取同步注水開(kāi)發(fā)，這樣可以及時(shí)補(bǔ)充地層能量，防止地層虧空嚴(yán)重，提高單井產(chǎn)油量。這樣，地層壓力保持在合理的范圍內(nèi)，就可以延長(zhǎng)油井的穩(wěn)產(chǎn)期，提高開(kāi)發(fā)效果，同時(shí)給油田帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）調(diào)整井網(wǎng)密度，減小注采井距

在某種程度上分析，井網(wǎng)水驅(qū)控制程度對(duì)低滲透油田的實(shí)際開(kāi)發(fā)效果也會(huì)產(chǎn)生不可忽視的影響，在這種影響的作用下，油藏地層壓力和油田注水工程的工作效率也將有明顯降低。面對(duì)這樣的情況，技術(shù)人員需要開(kāi)展地質(zhì)研究，確定合理井網(wǎng)井距，降低井間距過(guò)大影響油田注水開(kāi)發(fā)，提高油藏水驅(qū)控制程度，提高低滲透油田開(kāi)發(fā)效果。從作用機(jī)理來(lái)看，注采井網(wǎng)井距會(huì)對(duì)水驅(qū)控制程度產(chǎn)生很大影響，因此，注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要開(kāi)展綜合地質(zhì)研究，調(diào)整井網(wǎng)密度，適當(dāng)減小注采井距，使注采井距保持在合理范圍內(nèi)，提高水驅(qū)控制程度，最終提高油田采收率。

3.結(jié)論

今天，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著提升，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展也都呈現(xiàn)穩(wěn)中相好的態(tài)勢(shì)，石油是很多行業(yè)的基礎(chǔ)能源，行業(yè)發(fā)展對(duì)石油的需求逐漸增長(zhǎng)。社會(huì)石油開(kāi)采技術(shù)也在不斷更新和進(jìn)步，但是巨大的需求量也給當(dāng)下的開(kāi)采工作提出了更高的任務(wù)和要求，因此在采油工作中應(yīng)用合理有效的注水開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)顯得尤為重要。根據(jù)低滲透油田的儲(chǔ)層特征，可以通過(guò)實(shí)施早期分層注水，降低油井含水上升率，采取周期注水，或者同步注水開(kāi)發(fā)，調(diào)整井網(wǎng)密度，減小注采井距等方法來(lái)發(fā)展注水開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)，以促進(jìn)社會(huì)油田注采開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)的不斷成熟，努力為國(guó)內(nèi)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)提供技術(shù)保障。