低滲透油田注水井視吸水指數(shù)曲線特征分析與應(yīng)用

趙啟蘭，汪 毛

（錫林郭勒盟宏博礦業(yè)開發(fā)有限公司，內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026300）

烏里雅斯太YH 油田構(gòu)造復(fù)雜，斷層較多，縱向上砂體變化快，橫向砂體分布局限。該地區(qū)屬于低滲-特低滲特征油藏，這種低滲透油藏的形成受多種因素的制約及綜合控制，油水之間關(guān)系非常復(fù)雜，儲(chǔ)層開發(fā)難度大，巖心薄片鑒定顯示儲(chǔ)層裂縫發(fā)育，且開發(fā)中多數(shù)油水井經(jīng)過(guò)壓裂改造人工裂縫多，長(zhǎng)期高壓注水，容易導(dǎo)致注水突進(jìn)、水竄、水淹現(xiàn)象。而注水井視吸水指數(shù)是注水井日注入量與井口壓力的比值。在日常管理、分析中，注水井視吸水指數(shù)測(cè)試操作簡(jiǎn)便。通過(guò)定期對(duì)注水井視吸水指數(shù)的測(cè)試，可以獲得在不同壓力下地層吸水能力的變化數(shù)據(jù)，掌握吸水能力的變化情況，為及時(shí)調(diào)整油水井工作制度、措施部署提供依據(jù)。

1 儲(chǔ)層物性特征及注水開發(fā)存在問(wèn)題

烏里雅斯太YH 油田，騰一下亞段儲(chǔ)層巖石較致密，雜基豐富，Y9井騰一下Ⅲ砂組巖心分析砂巖平均孔隙直徑38.88～77.38μm，分選系數(shù)17.15～39.86，均質(zhì)系數(shù)0.37～0.48，平均孔隙度12%；Y11井騰一下Ⅰ砂組巖心分析砂巖平均孔隙直徑32.25～39.53μm，分選系數(shù)13.51～17.67，均質(zhì)系數(shù)0.41～0.48，平均孔隙度8.2%，平均滲透率0.044mD；測(cè)井解釋顯示騰一下Ⅲ砂組儲(chǔ)層平均孔隙度12.5%，平均滲透率7.05mD，整體上騰一下亞段儲(chǔ)層以低孔、低滲-特低滲儲(chǔ)層為主。

油田2011年投入注水開發(fā)，至今共計(jì)11年，注水開發(fā)過(guò)程中存在的問(wèn)題有：①注水壓力不斷升高，注水困難，油井供液不足，采油速度低，產(chǎn)量遞減快；②注水突進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重，容易造成注水水竄，甚至水淹；③對(duì)注入水水質(zhì)要求高，不合格水質(zhì)容易造成儲(chǔ)層堵塞，滲透率下降，吸水能力變差，導(dǎo)致注水壓力快速上升。因此對(duì)注水井定期測(cè)試視吸水指數(shù)，了解地層吸水能力變化，判斷引起儲(chǔ)層吸水能力變化的原因，及時(shí)調(diào)整油水井工作制度或制定合理的整改、治理措施，避免水竄或水淹尤為重要。

2 注水井視吸水指數(shù)曲線的分析

2.1 視吸水指數(shù)曲線類型

近年來(lái)，烏里雅斯太YH 油田通過(guò)大量的注水井視吸水指數(shù)測(cè)試資料，分析總結(jié)了低滲透油藏注水井7類視吸水指數(shù)曲線特征（見圖1），并結(jié)合地質(zhì)因素和油水井動(dòng)態(tài)反應(yīng)，明確了各類視吸水曲線形成的原因。通過(guò)對(duì)比分析，探索了低滲透油藏注水開發(fā)過(guò)程中地層吸水量與注水壓力的關(guān)系，為低滲透油藏精細(xì)注水、注好水提供了有效的理論支撐。

圖1 低滲透油藏視吸水指數(shù)測(cè)試可能遇見的7曲線形態(tài)

（1）直線遞增式

反應(yīng)地層吸水量與壓力成正比，在中高滲透油藏屬于正常曲線，其斜率的倒數(shù)即為視吸水指數(shù)。在低滲透油藏中，若斜率較大，且注水啟動(dòng)壓力較高，可能存在裂縫注水，需結(jié)合油水井動(dòng)態(tài)反應(yīng)及壓降等生產(chǎn)測(cè)井進(jìn)一步落實(shí)后，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行降壓增注措施，避免長(zhǎng)期高壓注水形成水流通道，導(dǎo)致水驅(qū)波及面積小，驅(qū)油效率低，甚至注水水竄，油井爆性水淹。

（2）平行式

產(chǎn)生這種類型曲線的主要原因有4個(gè)方面：①油層物性很差，雖然泵壓增加了，但注水量沒有增加，注入困難；②儀表不靈或測(cè)試誤差；③井下管柱有問(wèn)題，注水水嘴或射孔孔眼被堵塞；④構(gòu)造復(fù)雜，儲(chǔ)層不連通，有注無(wú)采。

（3）直線遞減式

此種類型為一種不正常指示曲線，不能應(yīng)用。出現(xiàn)這種情況的原因多為儀表、設(shè)備等故障。

（4）曲拐式

初中數(shù)學(xué)課堂不僅授學(xué)生以魚還要授學(xué)生以漁，在教學(xué)中，我們不僅要培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，還需要培養(yǎng)其綜合能力和綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)學(xué)的是什么？無(wú)非就是學(xué)習(xí)如何解決問(wèn)題。要想將問(wèn)題快速高效的解決好，就需要具備較強(qiáng)的綜合素質(zhì)和能力，如敏銳的觀察力、豐富的想象力、大膽的創(chuàng)造力、團(tuán)結(jié)意識(shí)、互幫互助的精神等，好的教學(xué)方式不僅能夠讓學(xué)生愉快的學(xué)習(xí)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的能力。我們?cè)诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生有興趣學(xué)、有能力學(xué)，才能夠真正將課堂質(zhì)效提高。

產(chǎn)生這種類型曲線不能單純認(rèn)為是測(cè)試儀表等設(shè)備故障，應(yīng)與儲(chǔ)層物性相結(jié)合分析。當(dāng)?shù)蜐B透油藏微裂縫發(fā)育，或經(jīng)過(guò)壓裂等措施改造后人工裂縫發(fā)育，或儲(chǔ)層破裂壓力低等原因，當(dāng)注入壓力達(dá)到裂縫啟動(dòng)壓力或儲(chǔ)層破裂壓力，裂縫啟動(dòng)或儲(chǔ)層破裂瞬間，儲(chǔ)層吸水能力上升，注水壓力下降，繼續(xù)提高注水壓力后，裂縫沒有產(chǎn)生二次啟動(dòng)或儲(chǔ)層二次破裂時(shí)，注水量會(huì)隨著注水壓力上升而上升，從而也能形成此種類型的曲線。

（5）折線式——向上

表示：①若B5 →C5 段斜率增大幅度不大，多為注水達(dá)到一定程度后，有新的油層啟動(dòng)，或儲(chǔ)層產(chǎn)生微小裂縫，吸水能力增大，此類為正常指示曲線；②若B5→C5段斜率增大幅度過(guò)大或接近垂直，則大概率為儲(chǔ)層裂縫啟動(dòng)或破裂，則需及時(shí)下調(diào)配注或停注，避免形成水流通道，造成油井含水快速上升，甚至水淹。

（6）折線式——向下

形成這類指示曲線的原油主要是：①儀表、設(shè)備等出現(xiàn)故障或操作不規(guī)范；②儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，連通性不好或不連通，這類儲(chǔ)層注入的水不易擴(kuò)散，油層壓力升高，注入水受阻力越來(lái)越大。

（7）折線式——向后

這類指示曲線常見于地層裂縫發(fā)育，或人工裂縫發(fā)育且儲(chǔ)層裂縫啟動(dòng)壓力或破裂壓力低的油田。當(dāng)注水壓力大于裂縫啟動(dòng)壓力或地層破裂壓力，導(dǎo)致裂縫開啟或地層破裂，形成水流通道，注水阻力大幅下降，注水量上升。

2.2 視吸水指數(shù)曲線對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)烏里雅斯太YH 油田2017年以來(lái)的注水井視吸水指數(shù)測(cè)試資料對(duì)比分析，歸納了注水井視吸水指數(shù)曲線變化的4種規(guī)律（見圖2），并總結(jié)了視吸水指數(shù)曲線發(fā)生各種變化，反映出地層吸水能力及地層能量變化情況及影響因素，為注水井下步工作制度的調(diào)整或治理措施方案提供依據(jù)。

圖2 單井不同時(shí)間段視吸水指數(shù)對(duì)比圖

（1）視吸水指數(shù)曲線向右移動(dòng)且斜率變小，反映地層吸水能力增加，吸水指數(shù)上升。變化原因主要有：①注采不平衡，地層能力下降，可適當(dāng)上提配注，延緩地層能量下降；②注水井實(shí)施相應(yīng)的增注措施見效。

（2）視吸水指數(shù)曲線向左移動(dòng)且斜率增大，反映地層吸水能力下降，吸水指數(shù)變小。此類情況常見于低滲透油藏，儲(chǔ)層物性差，注入水?dāng)U散緩慢，近井地帶地層壓力上升導(dǎo)致視吸水指數(shù)曲線向左移動(dòng)且斜率增大。另外，注入水質(zhì)變差、井筒臟、注水水嘴不暢通等客觀因素也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

（3）視吸水指數(shù)曲線向左右平移，斜率不變，顯示地層吸水能力不變，但地層壓力明顯下降。出現(xiàn)此類情況，可適當(dāng)上提配注，延緩地層能量下降。

（4）視吸水指數(shù)曲線向左平移，斜率不變，顯示地層吸水能力不變，但地層壓力上升，說(shuō)明通過(guò)注水，地層能量得到有效補(bǔ)充。

2.3 注水井視吸水指數(shù)曲線的在生產(chǎn)中的應(yīng)用

實(shí)例1：烏里雅斯太YH 油田注水井Y9-8井，2019年10月10日注水壓力由21.04MPa突降至11.43MPa，后緩慢下降至8～10MPa。2021 年5 月下旬，注水壓力下降至6MPa 左右。結(jié)合壓力變化前后兩次視吸水指數(shù)曲線（見圖3），分析認(rèn)為兩次測(cè)試對(duì)應(yīng)的吸水位置不一致，該井存在套管漏失現(xiàn)象。2021年7月對(duì)Y9-8井進(jìn)行檢管、驗(yàn)套，作業(yè)顯示套管在698.28～702.11m 變形、漏失，下步計(jì)劃修套恢復(fù)注水。

圖3 Y9-8井視吸指數(shù)曲線

實(shí)例2：烏里雅斯太YH 油田注水井Y32井，注水井段儲(chǔ)層厚度14.6m，孔隙度15.6%，滲透率9.65mD，自然投產(chǎn)，初期日產(chǎn)液20.17m3，油19.03m3，2017年10 月轉(zhuǎn)注，初期注水壓力較低，至2018 年7 月，注水壓力開始上升。結(jié)合2019—2020年3次視吸指數(shù)曲線及2017年注入水水樣檢測(cè)結(jié)果（見表1）分析認(rèn)為，因注入水水質(zhì)較差，引起地層污染，吸水能力下降，注水壓力上升，注水困難。

表1 烏里雅斯太YH油田注入水水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果

因此部署Y32井在2019年7月實(shí)施超聲波解堵，但效果不理想。2021年10月對(duì)該井實(shí)施酸化，酸化后初期效果較好，但壓力下降幅度不大，目前仍在繼續(xù)跟蹤評(píng)價(jià)中。

3 結(jié)論

1）通過(guò)對(duì)烏里雅斯太YH 油田41口井近6年200多次視吸水指數(shù)測(cè)試結(jié)果，結(jié)合油水井動(dòng)態(tài)反應(yīng)的分析，認(rèn)為該油田對(duì)裂縫發(fā)育或人工裂縫發(fā)育的斷塊，在注水開發(fā)過(guò)程中定期測(cè)試視吸水指數(shù)，探尋裂縫開啟形成高滲通道的壓力范圍，控制注水壓力低于裂縫啟動(dòng)壓力注水，可有效避免形成水竄或水淹。

2）通過(guò)對(duì)烏里雅斯太YH 油田不同階段注水井視吸水指數(shù)曲線的對(duì)比分析，結(jié)合注采動(dòng)態(tài)關(guān)系及措施與否，可以判斷注水井管柱問(wèn)題、儲(chǔ)存物性、聯(lián)通性及地層能量變化情況，為下步注水井治理提供依據(jù)，指明方向。

3）在低滲透油藏注水開發(fā)中，研究注水井視吸水指數(shù)曲線特征、變化規(guī)律，并結(jié)合油水井動(dòng)態(tài)、措施情況進(jìn)行綜合分析，從而制定油井合理的工作制度、調(diào)整相應(yīng)的注采比，或提出正確的治理、措施方案，保障油水井平穩(wěn)運(yùn)行，提高油藏最終的水驅(qū)采收率。