喇嘛甸油田特高含水期水驅(qū)流場(chǎng)分布特征研究

趙云飛

（中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，廣東廣州510000）

（中石油大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠，黑龍江 大慶163114）

1 特高含水期水驅(qū)注采效率現(xiàn)狀及其影響因素

1.1 特高含水期水驅(qū)注采效率現(xiàn)狀

存水率是評(píng)價(jià)油田注水狀況及注水效果的一個(gè)重要指標(biāo)，存水率越高，說(shuō)明注水利用率越高［1］。目前水驅(qū)綜合含水已高達(dá)94.8%，按照理論關(guān)系圖版計(jì)算，相應(yīng)的水驅(qū)理論存水率應(yīng)為0.22，而目前水驅(qū)實(shí)際存水率為0.33，說(shuō)明目前水驅(qū)存水率較高。耗水率是衡量注水利用率的一個(gè)重要指標(biāo)，耗水率低說(shuō)明注水利用率高，可減少注水量，降低注水成本。目前水驅(qū)采出程度36%的情況下，理論的綜合含水為95.9%，耗水率為23.4，目前水驅(qū)耗水率要比理論耗水率低4.2，但要比其他采油廠高8.5以上。

1.2 特高含水期水驅(qū)注采效率影響因素

導(dǎo)致油田注采效率低的原因主要是水驅(qū)流場(chǎng)分布不均勻，油層存在著嚴(yán)重的無(wú)效注采循環(huán)。以厚油層為主的非均質(zhì)多油層砂巖油田綜合含水上升到90%后，存在著嚴(yán)重的無(wú)效循環(huán)問(wèn)題。一方面大量的注入水沿高滲透、高含水優(yōu)勢(shì)通道無(wú)效循環(huán)；另一方面，層內(nèi)還有相當(dāng)多的厚度因注水驅(qū)替不到儲(chǔ)量無(wú)法動(dòng)用或動(dòng)用較差。無(wú)效循環(huán)的存在，導(dǎo)致水驅(qū)流場(chǎng)分布不均勻，從而導(dǎo)致油層動(dòng)用不均勻，注采效率降低，油田采收率下降［2］。

2 不同非均質(zhì)條件下水驅(qū)流場(chǎng)特征

通過(guò)應(yīng)用滲流微分方程、油相壓力有限元方程及水相飽和度有限元方程等，建立了考慮重力的油水兩相有限元數(shù)學(xué)模型，對(duì)不同非均質(zhì)條件的模型進(jìn)行了基于有限元法的油藏?cái)?shù)值模擬。

表1 含水率98%時(shí)9種方案的采出程度、注入倍數(shù)

2.1 不同平面非均質(zhì)條件下水驅(qū)流場(chǎng)特征

為了搞清井排間平面非均質(zhì)性對(duì)水驅(qū)流場(chǎng)的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)了9種方案 （見圖1）。9種方案含水率98%時(shí)的采出程度及注入倍數(shù)如表1。從表1可以看出，方案1、方案7、方案8的注入倍數(shù)較低，而采出程度較高；方案3和方案6的注入倍數(shù)較高，而采出程度較低。由此可見，地層非均質(zhì)性越強(qiáng)，采出程度越低。

圖1 平面非均質(zhì)不同方案

井距300m地層滲透率0.01μm2時(shí)，水驅(qū)流場(chǎng)相對(duì)均勻，注入倍數(shù)大于4.5倍時(shí)在地層中容易出現(xiàn)無(wú)效循環(huán)。在地層中存在高滲透條帶時(shí)，非均質(zhì)性增強(qiáng)，水驅(qū)流場(chǎng)更加不均勻，地層中出現(xiàn)無(wú)效循環(huán)的注入倍數(shù)小于均質(zhì)地層，為4倍左右。

2.2 不同垂向非均質(zhì)條件下水驅(qū)流場(chǎng)特征

為了模擬縱向非均質(zhì)性對(duì)無(wú)效循環(huán)的影響規(guī)律，并對(duì)4套方案進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬表明，方案10在50a時(shí)含水97.7%，還沒(méi)有出現(xiàn)無(wú)效循環(huán)，當(dāng)注入倍數(shù)在大于4PV左右時(shí)方案11、12、13容易出現(xiàn)低效循環(huán) （見圖2）。說(shuō)明相同注入倍數(shù)下采出程度及注采效率隨著級(jí)差的增大而降低。

圖2 不同垂向非均質(zhì)模型水驅(qū)流場(chǎng)特征

從表2中可以看出，4種方案無(wú)效循環(huán)時(shí)的注入倍數(shù)、采出程度、無(wú)效循環(huán)開始時(shí)間，方案11無(wú)效循環(huán)開始時(shí)間為35a，方案13無(wú)效循環(huán)時(shí)間為27.8a。

3 提高注采效率對(duì)策及效果評(píng)價(jià)

3.1 提高注采效率對(duì)策

（1）加強(qiáng)水井細(xì)分注水，改善差層注水，使流場(chǎng)更加均勻。細(xì)分注水是水驅(qū)開發(fā)中減緩層間、層內(nèi)注入矛盾的主要手段。通過(guò)流場(chǎng)特征研究，尋找無(wú)效循環(huán)場(chǎng)和剩余油富集區(qū)，通過(guò)層內(nèi)細(xì)分、層段細(xì)分及層段重組注水，提高低滲透部位的注水量，控制高滲透部位的注水量，減緩注入矛盾，促進(jìn)注水量向動(dòng)用較差部位轉(zhuǎn)移，努力實(shí)現(xiàn)油層注好水、注夠水和有效注水的目的［3］。針對(duì)注水井同一注水段內(nèi)層間流場(chǎng)差異大，動(dòng)用程度不均勻的情況，進(jìn)行水井細(xì)分，加強(qiáng)吸水差層注水，控制高吸水層吸水，使流場(chǎng)更加均勻，改善動(dòng)用狀況。

表2 井距300m4種方案無(wú)效循環(huán)數(shù)據(jù)匯總

喇7－132井同一注水層段SⅡ2＋3上與SⅡ2＋3下小層 （SⅡ指薩爾圖油層Ⅱ油組）吸水差異大，且2層動(dòng)用差異大。為此對(duì)2層進(jìn)行細(xì)分注水，吸水狀況得到有效改善，水驅(qū)流場(chǎng)更加均勻，動(dòng)用程度得到有效提高。對(duì)比細(xì)分前后吸水狀況，細(xì)分前吸水狀況為SⅡ2＋3上小層不吸水，SⅡ2＋3下小層吸30%，細(xì)分后SⅡ2＋3上小層吸19.8%，SⅡ2＋3下小層吸3.47%，有效的驅(qū)替了動(dòng)用差部位，控制了無(wú)效注水，提高了注采效率。

（2）無(wú)流線剩余油富集區(qū)補(bǔ)孔，完善注采關(guān)系，在剩余油飽和度高區(qū)建立流場(chǎng)。通過(guò)補(bǔ)孔完善注采關(guān)系，挖潛由于注采不完善，不能形成有效流場(chǎng)、驅(qū)替差部位的剩余油［4］。

①水井補(bǔ)孔。為改善水驅(qū)流場(chǎng)，提高水驅(qū)控制程度，挖潛剩余油，立足現(xiàn)井網(wǎng)，利用其他層系水井補(bǔ)孔來(lái)完善注采關(guān)系。針對(duì)斷層邊部沒(méi)有注水井，沒(méi)有形成有效驅(qū)動(dòng)，注采不完善，剩余油富集，對(duì)水井喇7－1421補(bǔ)孔完善注采，建立有效驅(qū)動(dòng)，挖潛剩余油。通過(guò)對(duì)水井喇7－1421補(bǔ)孔后增加產(chǎn)液14t，增加產(chǎn)油1.2t，含水下降1.8%，周圍油井得到有效動(dòng)用。

②油井補(bǔ)孔。針對(duì)喇8－1402井區(qū)采油井PⅡ5－10小層 （PⅡ指葡萄花油層Ⅱ油組）發(fā)育差，注采不完善，動(dòng)用程度低，利用喇8－1402井補(bǔ)孔PⅡ5－10層上部完善注采，挖潛剩余油。補(bǔ)孔后增液51t，增油5.2t，含水下降了0.6%，增加了有效驅(qū)動(dòng)，提高了注采效率。

（3）流線稀疏剩余油富集區(qū)壓裂，使流線向發(fā)育差部位轉(zhuǎn)移，改善流場(chǎng)，進(jìn)行精細(xì)油井壓裂，挖潛變差部位剩余油，使流場(chǎng)分布更均勻，提高注采效率［5］。針對(duì)L7－1411井SⅡ10＋11小層與喇7－142聯(lián)通變差，流場(chǎng)不均勻，動(dòng)用比較差，剩余油飽和度高，對(duì)L7－1411井SⅡ10＋11小層壓裂，改善水驅(qū)流場(chǎng)，提高動(dòng)用程度。壓裂后增液49t，增油9.5t，含水下降4.2%，有效改善了流場(chǎng)，增加了動(dòng)用，提高了注采效率。

（4）流線密集含油飽和度低區(qū)堵水，改變水驅(qū)流場(chǎng)向動(dòng)用差部位轉(zhuǎn)移。封堵高含水無(wú)效循環(huán)層，改變液流方向，改善流場(chǎng)，有效動(dòng)用低含水層，提高油層動(dòng)用程度。對(duì)喇8－131井PⅡ10－3下小層堵水，改變液流方向，控制無(wú)效循環(huán)，提高注采效率。堵水后，產(chǎn)液下降了72t，產(chǎn)油增加了0.3t，含水下降了3.4%，控制了無(wú)效低效循環(huán)，改善了流場(chǎng)，減少了高含水層干擾，增加了動(dòng)用，提高了注采效率。

3.2 提高注采效率措施實(shí)施效果評(píng)價(jià)

通過(guò)改善水驅(qū)流場(chǎng)，研究典型區(qū)塊細(xì)分的注水井單段砂巖厚度由調(diào)前的7.9m降低到目前的5.3m；統(tǒng)計(jì)4口調(diào)整后有吸水剖面的注水井，砂巖吸水厚度比例由原來(lái)的81.1%提高到目前的87.6%。油井壓裂初期日增油達(dá)到5.6t，油井補(bǔ)孔初期日增油達(dá)到6.0t，油井堵水初期綜合含水下降了3.3%。

共實(shí)施細(xì)分、補(bǔ)孔、壓裂及堵水等油水井調(diào)整方案90井次，增加有效注水23.5×104m3，控制無(wú)效注水21.6×104m3；增加有效產(chǎn)液22.1×104m3，控制無(wú)效產(chǎn)液20.8×104m3；增加產(chǎn)油3563t，產(chǎn)量少遞減2.4%，含水少上升0.12%，提高注采效率2.34%，有效改善了區(qū)塊的注水開發(fā)效果。

［1］王鳳蘭，石成方，田曉東，等 .大慶油田“十一五”期間油田開發(fā)主要技術(shù)對(duì)策研究 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26（2）：62－66.

［2］計(jì)秉玉 .對(duì)大慶油田油藏研究工作的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí) ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（1）：9－13.

［3］吳逸，萬(wàn)新德，孫力紅 .精細(xì)地質(zhì)研究成果在油田特高含水期綜合調(diào)整中的應(yīng)用 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（4）：29－31.

［4］李榕，徐占友 .系統(tǒng)指數(shù)評(píng)價(jià)模型在產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)選中的應(yīng)用 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（4）：32－34.

［5］馮其紅，呂愛(ài)民，于紅軍，等 .一種用于水驅(qū)開發(fā)效果評(píng)價(jià)的新方法 ［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2004，28（2）：58－60.