低滲油藏水驅效果影響因素與開發評價

趙歡歡　魏海鵬　劉永志

摘 要：某油田為典型低滲透油藏，經過多年水驅開發取得較好開發效果。但也存在注水井吸水能力低、啟動壓力和注水壓力高、油井受效時間長、壓力和產量變化不敏感等問題。針對低滲透油田注水開發中存在的問題，分析影響水驅開發效果的主要因素，提出有效開發低滲透油田的主要技術措施。

關鍵詞：低滲透油田；水驅開發；影響因素；技術對策；評價

前 言

某油田屬于背斜帶上的一個三級構造。含油層段為新近系上新統的上、下油砂山組，巖性主要為深色的泥巖類、灰巖類夾少量砂巖、粉砂巖及白云巖。儲層發育原生粒間孔、次生溶蝕孔，殘余粒間孔、晶間孔和微裂縫。儲層平均孔隙度為14石%，平均滲透率為2.98mD，儲層排驅壓力、飽和中值壓力低，孔喉半徑小，儲層滲流性能差，屬于中高孔一低滲透儲層。

1水驅開發存在問題

某油田注水開發，采用反九點法注采井網，轄區內注采井數比為1：3。取得一定注水效果的同時，開發過程中的問題及矛盾也日益突出。

1.1采用消耗方式開發，產量遞減快，壓力下降快。低滲透油田天然能量不充足，原始地層壓力為17.2MPa，滲流阻力大，能量消耗快，采用自然枯竭方式開發，產量遞減快，地層壓力下降快，在依靠天然能量開采階段，產油量的年遞減率為40%，地層壓力下降幅度很大，每采出1%地質儲量，地層壓力下降4.2MPa。為了獲得較長的穩產期和較高的采收率，采用保持壓力的開發方式是勢在必行的。

1.2注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高。該油田注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高，而且隨著注水時間的延長，層間、層內矛盾日益加劇，甚至發展到注不進水的地步。由于注采井距偏大、油層吸水能力低，注水井的能量（壓力）難以傳遞、擴散出去，致使注水井井底附近產生鱉壓，注水壓力升高。

1.3油井見注水效果較慢，壓力、產量變化不敏感。該油田由于油層滲流阻力大，注采井距偏大，注水井到油井間的壓力消耗多，因而油井見注水效果不僅時間晚，而且反應比較平緩，壓力、產量變化幅度不大，有的甚至恢復不到油井投產初期的產量水平。通過井組分析，油田注水見效時間長，平均43個月，油井見效井數少，見效井數占油井數的36%。

2 影響水驅效果因素分析

2.1注水水質影響。在低滲透注水開發油藏中，注水水質中固體懸浮物和含油量超標，以及注人水與地層水配伍性差是低滲透油藏注水水質的突出問題。當注人水中硫化亞鐵、氧化鐵、沉淀的碳酸鹽和硫酸鹽、細砂和粘土顆粒等懸浮固體含量過高時，固體顆粒會被濾出在井壁或進人儲層，形成低滲透性的濾餅或低滲透污染區域，堵塞儲層的流通孔道，使油層吸水量大幅度地下降，嚴重影響注水開發效果。注人水中含油量過高時，含油會聚集成油滴，進人巖石的微小孔隙，形成附加毛管壓力，堵塞微小孔隙，使注人壓力上升。當注人水與地層水配伍性差，注人水所含成垢離子Ca2+、Mg2+、S042-、C032-等較多時，容易形成沉淀，造成儲層內結垢嚴重，堵塞孔吼通道，導致注人壓力上升，油層吸水能力下降。

2.2 儲層敏感性影響。低滲透油田注水開發過程中儲層敏感性主要表現為速敏和水敏傷害。低滲油藏膠結物和粘土含量通常較高，在開發過程中，由于注人速度過快或采油井泄壓過快，使微粒更易運移，導致近井地帶儲層發生較為嚴重的速敏傷害，使儲層滲透性變差。巖心速敏實驗表明，速敏引起的儲層滲透率傷害具有不可恢復性。因此，在低滲透油藏注水與采油過程中應合理控制注采速度，減小速敏引起的低滲透儲層傷害。儲層粘土含量較高，當注人水使地層水的濃度降低或組成發生變化時，破壞粘土礦物與地層水處于溶脹平衡狀態，導致粘土發生膨脹，從而降低了儲層滲透性。

2.3儲層有效應力影響。注水過程中，注采不平衡和地層壓力下降，儲層的有效應力變大，導致儲層骨架會發生彈塑變形，孔隙介質變形，使依附在壁上的松散顆粒脫落，在孔隙中運移并在狹窄孔隙或喉道處堆集，造成堵塞，使儲層滲透率降低。

2.4過度壓裂影響。低滲透油田注采井的過度壓裂（水力壓裂、超破裂壓力注水），易造成裂縫將油層切割，基巖彈性能量釋放后注人水將沿裂縫竄流，導致油井暴性水淹，由于壓裂后裂縫與基質的油水滲流能力存在明顯差異，油層水淹后仍有大量的剩余油富集于基質中難以開采，再利用水驅滲吸作用來開采基質中的原油效果差、時間長、采收率低。

3 改善水驅效果對策

3.1采用合理的注采井網，提高水驅控制程度。當砂體分布面積一定時，井網水驅控制程度大小主要取決于注采井距與注采井數比，適當縮小井距或提高井網的注采井數比，可以提高井網的水驅控制程度，改善油田水驅開發效果。

3.2 精細分層注水，提高油層動用程度。油田油層具有薄、多、散、雜等特點，層間非均質性強，從油水井產、吸剖面看，存在著很大的層間矛盾，采取早期分層注水開發，挖潛差油層潛力，可以有效的提高儲量動用程度，提高注水效率。

3.3提高注入水水質與配伍性，減少儲層傷害。油田儲層滲透能力低，孔喉半徑小，對注人水水質要求較高。在油田注水開發過程中，嚴格按水質標準進行注水，搞好精細水質處理，提高注人水與地層的配伍性，可以有效地減少儲層的傷害。

3.4開展周期注水，減少無效注水。通過周期性的改變注水量，在油層中造成不穩定的脈沖壓力場，使流體在不同滲透率地層或裂縫間不斷重新分布和層間交換，促進毛細管滲吸作用，可以增大注水波及系數及洗油效率，提高最終采收率。

3.5開展注水井調剖調驅措施，改善縱向吸水均衡性。注水井調剖調驅技術是解決層間矛盾，改善注水井吸水不均衡的重要措施、通過開展調剖劑的配方優選、性能評價、巖心封堵、驅油實驗等研究，優選出了與油田儲層配伍的調剖劑配方，有效解決層間矛盾。

4 開發評價

低滲透油藏水驅效果評價的方法主要有水驅特征曲線法、實驗分析法、解析法、數值模擬法。評價油田注水開發效果的指標很多，對于注水開發的低滲透油田而言，開發效果評價主要從動態開發指標入手，立足于動態開發數據，觀察和研究這些動態開發數據的變化，找出各種變化之間的相互關系以及它們對生產的影響，研究各指標之間的相互關系，將實際曲線與理論曲線進行對比，將同類型油藏的實際曲線進行對比，以期能夠對低滲透油田的開發效果進行客觀合理評價。在對常用動態開發指標進行評價時，采用理論曲線與實際曲線的對比，更能全面把握油藏的開發效果，避免了分析的盲目性。（l）含水與采出程度關系曲線（2）含水上升率與含水的關系曲線（3）水油比與采出程度的關系曲線。通過做油田實際與理論的含水與采出程度關系曲線、含水上升率與含水的關系曲線、水油比與采出程度的關系曲線發現，該油田早期衰竭式開采含水上升快，實際曲線與理論曲線相差較遠。油田注水后含水上升得到級慢，實際曲線不斷向理論曲線靠近，說明早期注水對低滲透油藏是必要的。

5 結束語

（1）低滲透油田注水開發主要存在注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高；油井見注水效果較慢，壓力、產量變化不敏感等問題。（2）注入水的水質、儲層速敏和水敏、儲層有效壓力及過度壓裂等因素是造成油田水驅效果差的主要原因。（3）提高低滲透油田改善水驅效果，必須開展注采井網的適應性分析、合理控制注采速度精細分層注水；注水水質精細處理和注人水配伍性研究、減少儲層傷害；注重保持地層能量，避免因過度壓裂引起的暴性水淹。（4）油田的最終采收率、注入倍數增長率、存水率、水驅指數和含水率等五項開發指標，可作為低滲透油田開發效果評價指標體系；將實際曲線與理論曲線進行對比、與同類型油藏實際開發曲線進行對比可以判斷國內同類型油藏的開發效果及開發水平；實例研究表明該油田注水開發最終采收率較高，實際含水率較低.開發效果泛冽中等偏上水平。

參考文獻

1.岳耀懷. 低滲透油田注水開發技術方法[J]. 中國石油和化工標準與質量. 2012（01）