安83區(qū)水平井第二周期注水吞吐采油試驗(yàn)可行性分析

陳章順，王平平，楊博，吳育鵬，程瀟逸，柴慧強(qiáng)，成健，何汶鍶，陳新晶，李彥秋

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠，陜西西安710200）

安83區(qū)水平井第二周期注水吞吐采油試驗(yàn)可行性分析

陳章順，王平平，楊博，吳育鵬，程瀟逸，柴慧強(qiáng)，成健，何汶鍶，陳新晶，李彥秋

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠，陜西西安710200）

本文簡(jiǎn)要介紹了注水吞吐采油的原理及注水吞吐采油的步驟，概述了安83區(qū)水平井注水吞吐采油的適用性，詳細(xì)分析了第一周期注水吞吐采油試驗(yàn)效果，從而明確了第二周期注水吞吐試驗(yàn)的可行性。

水平井；注水吞吐采油；適應(yīng)性；試驗(yàn)效果；可行性

1　注水吞吐采油機(jī)理

1.1注水吞吐采油機(jī)理

注水吞吐采油是將水注入產(chǎn)層，注入水優(yōu)先充滿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫等有利部位，關(guān)井后，在毛細(xì)管力的作用下，使注入水與中、小孔喉或基質(zhì)中的油氣產(chǎn)生置換，導(dǎo)致產(chǎn)層中的油水重新分布，然后開(kāi)井降壓，使被置換出來(lái)的油與注入水一起被采出的采油方法。對(duì)于低壓油藏，注水吞吐采油首先起到補(bǔ)充地層能量的作用。

1.2注水吞吐采油步驟

注水吞吐采油分三個(gè)階段：注水升壓階段、關(guān)井置換階段和開(kāi)機(jī)采油階段。

1.2.1注水升壓階段在注水升壓階段，注入水優(yōu)先充滿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫等有利部位（見(jiàn)圖1），隨注水量的增加，地層中流體飽和度重新分布，總趨勢(shì)表現(xiàn)為隨地層壓力的升高，大部分地層含油飽和度逐漸下降，井底附近下降幅度最大，而地層邊界附近含油飽和度則稍有上升，這是由于注水對(duì)原油具有驅(qū)替作用的緣故。

圖1　注水階段裂縫中的水流向基質(zhì)

1.2.2關(guān)井置換階段關(guān)井過(guò)程是油水滲吸置換過(guò)程（見(jiàn)圖2），在此階段，地層壓力不能擴(kuò)散過(guò)快，否則表現(xiàn)為注水驅(qū)動(dòng)，毛管力作用微弱，滲吸作用不能充分發(fā)揮。由于油水置換過(guò)程相當(dāng)緩慢，因此一定的關(guān)井時(shí)間有利于提高油藏采收率。此時(shí)地層壓力重新分布，形成新的壓力場(chǎng)，同時(shí)儲(chǔ)集層的親水性有利于充分發(fā)揮毛管力吸水排油的作用，形成吸水排油的單向?qū)α鬟\(yùn)動(dòng)，促使水線逐漸向油層遠(yuǎn)處推進(jìn)，使注入水在地層壓力擴(kuò)散的同時(shí)與地層原油發(fā)生交換，將油脫離開(kāi)來(lái)，當(dāng)油水達(dá)到新的分布和平衡時(shí)，地下流體飽和度發(fā)生變化，水線停止向前推進(jìn)，有利于原油的采出。經(jīng)過(guò)關(guān)井反應(yīng)，近井地帶含油飽和度可上升15%以上，但總的來(lái)看，還是井底附近的含水飽和度最高，說(shuō)明注入水仍大量聚集在近井地帶。

1.2.3開(kāi)井采油階段開(kāi)井采油階段是能量釋放的過(guò)程（見(jiàn)圖3），地層壓力不斷下降，井筒附近形成壓降漏斗。注入水對(duì)原油的“脫離”作用使油層孔道中的原油被驅(qū)入井底，初期地層內(nèi)由原來(lái)的單向流動(dòng)變成油水兩相流動(dòng)，此時(shí)油水相對(duì)滲透率是流體飽和度的函數(shù)。由于注入水大部分聚集在井底附近，因此開(kāi)采初期含水高，隨開(kāi)采時(shí)間增加逐漸下降，然后再緩慢上升，而日產(chǎn)油有一個(gè)先上升再逐漸遞減的過(guò)程，表明地層深處的油向井底流動(dòng)。

第一周期生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，隨著周期數(shù)的增加，地層中含油飽和度逐漸下降，溶解氣量越來(lái)越少，生產(chǎn)時(shí)間越來(lái)越短，含水越來(lái)越高，所以階段采出程度越來(lái)越低。地層平均含油飽和度逐漸下降，在同一周期內(nèi)，隨開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，近井地帶含油飽和度有所上升，而地層深處至邊界地帶含油飽和度有所下降，說(shuō)明地層深處的原油在開(kāi)井生產(chǎn)過(guò)程中向井底附近流動(dòng)。

圖2　關(guān)井階段油水置換平衡階段

圖3　生產(chǎn)階段原油向井筒流動(dòng)

2　安83　區(qū)水平井注水吞吐采油的適應(yīng)性

圖4　胡198井長(zhǎng)7砂巖滲透率與水飽關(guān)系圖

由注水吞吐采油的機(jī)理和步驟可以看出，注水吞吐方法適用范圍很寬，沒(méi)有嚴(yán)格的限制條件，油藏親水性強(qiáng)、儲(chǔ)層含油性較好、儲(chǔ)層裂縫發(fā)育、地層壓力擴(kuò)散慢是適用于注水吞吐的有利條件。注水吞吐采油是單井處理措施，不依賴于井與井之間的流體驅(qū)動(dòng)，因此，對(duì)于井間連通性差，其它方法不能見(jiàn)效的地層能量不足的油藏，注水吞吐更具有優(yōu)越性。安83區(qū)致密油儲(chǔ)層緊鄰烴源巖，據(jù)胡198井密閉取芯資料分析表明，長(zhǎng)7致密油原油充注程度高，原始含油飽和度高達(dá)70%以上（見(jiàn)圖4），有利于注水吞吐。安83區(qū)致密油地層壓力低，孔喉細(xì)微且物性差，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，微裂縫發(fā)育，同時(shí)體積壓裂后水平井縫網(wǎng)形態(tài)更加復(fù)雜，常規(guī)注水開(kāi)發(fā)見(jiàn)水風(fēng)險(xiǎn)大，但發(fā)育的裂縫有利于注水吞吐開(kāi)發(fā)。

3　第一周期吞吐采油試驗(yàn)效果分析

2014年4月以來(lái)，分別在安平19和安平21井組開(kāi)展了注水吞吐試驗(yàn)，取得了初步效果。

安平19井4月14日開(kāi)始注水，日注水量80 m3，累積注水1 800 m3，悶井時(shí)間19 d，開(kāi)井后，日產(chǎn)液從6.2 m3提高到15.6 m3，增幅9.4 m3；日產(chǎn)油從4.6 t提高到8.3 t，增幅3.7 t；動(dòng)液面從1 490 m抬升到850 m，增幅640 m（見(jiàn)圖5）。有效期117 d，目前日產(chǎn)液2.7 m3，日產(chǎn)油2.1 t。

受安平19井注水影響，鄰井安平42井能量得到補(bǔ)充，日產(chǎn)液量、日產(chǎn)油量逐步提升，日產(chǎn)液從試驗(yàn)前的6.2 m3上升到12.1 m3，日產(chǎn)油量從試驗(yàn)前的4.5 t上升到日產(chǎn)油8.6 t，日增油4.1 t。有效期134 d，目前日產(chǎn)液3.1 m3，日產(chǎn)油2.5 t（見(jiàn)圖6）。

圖5　安平19井注水吞吐生產(chǎn)曲線

圖6　安平42井生產(chǎn)曲線

第一周期內(nèi)安平19井組注水吞吐采油累積增油553 t，采出程度提高了0.17%。安平19井采用籠統(tǒng)注水，吸水剖面圖顯示，各射孔段吸水嚴(yán)重不均，其中第1～5段吸水量占94.2%，第6～7段吸水量5.58%，第8、9段基本不吸水。

平21井從4月4日開(kāi)始注水，單井日注176 m3，累計(jì)注水2 133 m3，悶井31 d，開(kāi)井后，日產(chǎn)液從5.1 m3提高到12.8 m3，增幅7.7 m3；日產(chǎn)油從3.7 t提高到4.5 t，增幅0.8 t；動(dòng)液面從1 800 m上升到1 377 m，增幅423 m，有效期100 d，目前日產(chǎn)液5.3 m3，日產(chǎn)油3.5 t，動(dòng)液面1 713 m（見(jiàn)圖7）。

受安平21井注水影響鄰井安平20井能量得到補(bǔ)充，日產(chǎn)液從7.2 m3提高到18.8 m3，增幅11.6 m3；日產(chǎn)油從5.5 t提高到15.7 t，增幅10.2 t；動(dòng)液面從1 379 m上升到851 m，增幅528 m，有效期142 d，目前日產(chǎn)液8.9 m3，日產(chǎn)油6.4 t（見(jiàn)圖8）。

第一周期內(nèi)安平21井組累積增油735 t，采出程度提高了0.16%。

4　結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）注水吞吐可以有效補(bǔ)充地層能量，提高單井產(chǎn)量，提高階段采出程度。

（2）注水過(guò)程中能建立有效的驅(qū)替系統(tǒng)，鄰井效果較本井好，增產(chǎn)幅度大且有效期相對(duì)較長(zhǎng)。

（3）第一周期注水量偏小，導(dǎo)致注水吞吐試驗(yàn)井有效期短、增油量有限，階段采出程度提高幅度小。

（4）籠統(tǒng)注水，導(dǎo)致吸水不均，影響注水效率和波及體積。為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)致密油體積壓裂水平井注水吞吐開(kāi)發(fā)規(guī)律，探索致密油有效補(bǔ)充能量開(kāi)發(fā)方式，可繼續(xù)開(kāi)展第二周期注水吞吐先導(dǎo)性試驗(yàn)。

圖7　安平21井注水吞吐生產(chǎn)曲線

圖8　安平20井生產(chǎn)曲線

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［2］黃大志，向丹，王成善，等.油田注水吞吐采油的可行性分析［J］.鉆采工藝，2003，（4）：17-19.

［3］彭緒海，王永霖.低滲透性裂縫型油田注水吞吐采油技術(shù)應(yīng)用探討［J］.低滲透油氣田，1999，（4）：62-64.

［4］田夢(mèng)，林海，孫躍武，等.低產(chǎn)低滲裂縫油田吞吐采油試驗(yàn)研究［J］.世界地質(zhì)，2003，（3）：279-293.

［5］黃海燕.注水吞吐采油的應(yīng)用分析［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，33（10）：261.

［6］張鈞濤.注水吞吐采油主要影響因素及其規(guī)律研究［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，（2）：182-183.

The test feasibility of the second cycle of water swallowingspitting injection oil production of An 83 horizontal well

CHEN Zhangshun，WANG Pingping，YANG Bo，WU Yupeng，CHENG Xiaoyi，CHAI Huiqiang，CHENG Jian，HE Wensi，CHEN Xinjing，LI Yanqiu
（Oil Production Plant 6 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710200，China）

The paper mainly introduces the steps and the theory of water swallowing-spitting injection，outlines the applicability of An 83 horizontal well water swallowing-spitting injection，and includes a detailed analysis of the first cycle of water injection and swallowing-spitting of oil production test results.Finally，this paper deficits the second cycle feasibility of water swallowing-spitting injection test.

horizontal well；water swallowing-spitting injection；adaptability；test result；feasibility

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.012

TE357.6

A

1673-5285（2015）07-0053-04

2015－06-02

陳章順，男（1981-），工程師，2007年畢業(yè)于成都理工大學(xué)資源勘查專業(yè)，現(xiàn)在中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠從事油田開(kāi)發(fā)工作，郵箱：czs1_cq@petrochina.com.cn。