近廢棄油藏再度開發含水下降原因分析

胡 罡，田選華，杜玉山，劉維霞，張紅欣，陸正元，劉全穩

（ 1.廣東石油化工學院石油工程學院，廣東茂名 525000；2.中石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營 257015；3.油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室（ 成都理工大學），四川成都 610059）

東辛油田辛1 斷塊區是勝利油區最早投入開發的單元之一，其中沙一段4 砂組窄屋脊斷塊油藏自2001年起因油井高含水關停或轉走處于近廢棄階段。 為探索斷塊油藏特高含水開發后期提高采收率技術， 開展了人工邊水驅提高采收率先導試驗[1]。 實施后，單元獲得再度開發且含水大幅下降。 本文分析了該類近廢棄油藏再度開發含水下降的主要原因， 為水驅油藏開發后期的挖潛與提高采收率， 尤其是為周期注采開發油藏的效益開發， 停產與半停產油藏的產能恢復及廢棄油藏的再度開發等指明了方向，提供了借鑒[2-11]。

1 概況

辛1 沙一段4 砂組斷塊位于勝利油區東辛油田東端，辛鎮長軸背斜北翼，是一個受兩條東西向三級斷層切割形成的“ 條帶狀”反向屋脊油藏，湖相沉積，儲層發育穩定，其中沙一段48小層呈現明顯的韻律性。 沙一段48、49小層油水界面基本相同，含油面積縱向疊合性好東西長6.4 km，南北寬1 km。

油藏埋深1 800 m～2 420 m，含油層位為沙一段、、49小層，油層厚度9.3 m，含油面積0.92 km2，地質儲量119×104t， 地層傾角12.5°， 含油條帶長3.6 km，寬100 m～250 m，油層孔隙度25%，空氣滲透率464×10-3μm2，地層原油粘度10 mPa·s，地層原油密度0.907 g/cm3。原始狀態下單元水體體積約為含油體積的10 倍，天然水體活躍。

試驗前，單元開井1 口（ DXX18-1），生產層位沙一段44，45，48小層，日液28 m3，日油1.1 t，含水96.2 %，動液面444 m， 基本處于近技術廢棄狀態。 自2008 年4月以來， 陸續利用鄰塊無利用價值井補孔上返沙一段4 砂組油藏進行邊外大井距注水補充能量。 半年后扶停高含水油井DXX104、DXX1-22，含水下降自噴合采沙 一 段48，49小 層； 一 年 后， 上 返 補 孔DXX1-34、DXX100X44 井，中含水自噴單采沙一段49小層（ 見表1）。

2 含水下降原因分析

2.1 補孔油井含水下降原因分析

動態分析及油藏數值模擬研究認為， 動用井層處未動用儲量是上返補孔油井DXX1-34、DXX100X44含水下降的根本原因（ 見圖1）。

2.2 高含水油井含水下降原因分析

油井含水率上升規律理論上遵循油水滲流特征即Sw與fw關系[12]。這就是說，油井含水率上升的根源在于井層處含水飽和度的增加。同理，要使高含水油井扶停后含水率下降，那么井層處含水飽和度必須減小，剩余油富集、含油飽和度增加[13]。

表1 東辛油田辛1 沙一段4 砂組油藏開采現狀表

圖1 DXX1-34、DXX100X44 井補孔前井層處含油飽和度圖

考慮到2001 年高含水油井關停后油藏基本處于技術廢棄即靜置狀態，那么油水運移只受浮力、重力、毛細管力、摩擦力（ 外摩擦力、內摩擦力、相摩擦力）控制，其中動力只能是浮力和毛細管力[2-8，10]。 值得注意的是，毛細管力在不同條件下可以成為動力，也可能成為阻力[3]。 這樣，合力作用下的油水在井層處發生重力分異是含水飽和度減小，剩余油富集、含油飽和度增加的直接原因[13]。

油藏數值模擬研究也證實了這一結論（ 見表2、圖2、圖3）。 可以看出，在油藏靜置時間內，水淹油層大部分區域在重力分異作用下已基本完成剩余油再富集成藏過程， 已在構造頂部形成了新的剩余油再富集油藏[2-8，10]。

圖2 DXX1-22 井高含水停產前、扶停前井層附近含油飽和度圖

圖3 DXX104 井高含水停產前、扶停前井層附近含油飽和度圖

為了驗證這一水驅油機理，以沙一49小層地質及開發特征為原型，遵循相似準則制作了點狀水驅、邊水驅物理模擬模型（ 見圖4）。 在模擬底部設計一個直徑3 mm細槽來模擬邊水。 模型采用恒速水泵注水，水驅直至出口含水率為95 %時，關閉出口，等到模型壓力恢復至初始壓力的1.2 倍后放置10 d； 然后繼續注水2 PV～5 PV 后，關閉出口，等到壓力恢復至初始壓力的1.0 倍時放置10 d；接下來繼續注水2 PV～5 PV 后結束實驗。

圖4 物理模擬示意圖

從實驗結果看，模型停注靜止一段時間后，內部油水重新分布，再次生產時，含水會發生明顯下降，但后續效果依次減弱，其中第一次放置10 d 后，電阻值變化明顯，含水下降8.16 %，且持續時間較長；第二次放置10 d 后，電阻值變化范圍減小，含水下降1.71 %，且持續時間較短（ 見圖5～圖7）。這就是近技術廢棄油藏辛1 沙一段4 砂組油藏重新獲得效益開發的根本原因。

3 結論與認識

（ 1）動用了未動用儲量是上返補孔油井DXX1-34、DXX100X44 含水下降的根本原因。

（ 2）以浮力為動力條件下重力分異作用是近技術廢棄油藏辛1 沙一段4 砂組油藏高含水關停油井DXX1-22、DXX104 井重新獲得效益開發、含水大幅下降的根本原因。

表2 東辛油田辛1 沙一段4 砂組油藏含水油井DXX1-22、DXX104 井停產前開采情況表

圖5 邊水驅物理模型第一次靜置10 d 后電阻變化值圖

圖6 邊水驅物理模型第二次靜置10 d 后電阻變化值圖

圖7 邊水驅物理模型注入倍數與采出程度、綜合含水關系圖

（ 3）對于停產與半停產油藏或近廢棄油藏而言，先期大排量注水增加油藏水動力壓力梯度促使油水一起向低勢閉合區運移、滯留、聚集，后期油藏靜置促使油藏油水分離成藏是該類油藏實現再度開發的有效途徑，但隨著靜置期次的增加，開發效果逐漸變差。

符號注釋：

Sw-含水飽和度；fw-含水率。

［ 1］ 王建.勝利斷塊油藏人工邊水驅提高采收率技術研究［ J］.科學技術與工程，2012，12（ 15）：3398-3601.

［ 2］ 李本軻.雙河油田剩余油再富集區分布規律研究［ J］.石油天然氣學報，2008，30（ 5）：296-298.

［ 3］ 穆文志，宋考平，楊二龍. 水驅油過程中浮力對油滴運移的影響［ J］.中國石油大學學報（ 自然科學版），2008，32（ 2）：82-85.

［ 4］ 蒲玉國，吳時國，馮延狀，等.剩余油“ 勢控論”的初步構建及再生潛力區模式［ J］.西安石油大學學報（ 自然科學版），2005，20（ 6）：7-11.

［ 5］ 韓大匡.準確預測剩余油相對富集區提高油田注水采收率研究［ J］.石油學報，2007，32（ 2）：73-78.

［ 6］ 蒲玉國，李道軒，王斌，徐亮，于紅軍.流體勢原理在注水油田開發中的潛力區研究與應用［ J］.石油學報，2000，21（ 3）：45-50.

［ 7］ 施木喜，江濤，吳斌，丁淑萍，殷慧，崔秀青.水驅油田強淹層繼續利用地質可行性分析及實踐［ J］.河南石油，2006，20（ 3）：32-34.

［ 8］ 徐樟有，張繼春.任丘潛山油藏剩余油的再聚集模式及分布預測［ J］.石油勘探與開發，2001，28（ 3）：70-72.

［ 9］ 諸葛鎮.高含水油田微觀水驅油機理實驗研究［ J］.石油化工應用，2010，29（ 11）：27-29.

［ 10］ 于廣剛.應用周期注水改善水驅效果［ J］.石油化工應用，2011，30（ 5）：29-31.

［ 11］ 曹瑛，龍永福，王濤，等.提高采出水驅油效率技術研究與現場試驗［ J］.石油化工應用，2012，31（ 6）：24-28.

［ 12］ 秦積舜，李愛芬.油層物理學［ M］.東營：中國石油大學出版社，1986：252-253.

［ 13］ 王建，胡罡.強化開采及油氣重新運移聚集形成剩余油機理研究［ J］.科學技術與工程，2012，12（ 15）：3744-3746+3750.