低滲透油田周期注水方案優選

趙 歡，尹洪軍，王 龍, 徐志濤

（東北石油大學 提高油氣采收率教育部重點實驗室， 黑龍江 大慶 163318）

工藝與裝備

低滲透油田周期注水方案優選

趙 歡，尹洪軍，王 龍, 徐志濤

（東北石油大學 提高油氣采收率教育部重點實驗室， 黑龍江 大慶 163318）

Y油田A井區屬于低滲透油田，經過多年開發，逐漸暴露出井網對砂體的控制程度低、注采系統不夠完善、含水上升較快和砂體水淹狀況復雜等問題。周期注水可以利用現有井網，周期性地提高和降低注水壓力的辦法，在油層內產生不穩定壓降，使層內不同滲透率區域之間產生相應的液體交換滲流，使滯留狀態的原油動用起來，擴大注入水的波及體積，提高注入水的利用率。根據該井區的實際情況，計算出適宜該井區的周期注水周期，并設計了4種不同方案進行了方案預測。預測結果表明：不對稱的短注長停的注水方案效果最好；對稱方式次之；不對稱的長注短停最差。

低滲透油田；數值模擬；周期注水；優選

A井區位于Y油田的北部，南部與S井區相鄰，東部與B井區相鄰，主要開發目的層為扶楊油層。含油面積11.0 km2，地質儲量960.28×104t，可采儲量268.84×104t。油層平均有效厚度14.3 m，平均孔隙度13.5%，平均空氣滲透率4.47×10-3μm2，油藏類型為斷層-巖性復合油藏。

隨著開發的進行，經過多年開發該井區逐漸暴露出井網對砂體的控制程度低、注采系統不夠完善、含水上升較快和砂體水淹狀況復雜等問題，已有的注水政策已經不能適應加密區的開發生產，油井含水上升過快，注入水得不到充分有效的利用。為了改善井區開發效果，對該井區進行了地質建模及油藏數值模擬研究，探討周期注水的可行性，優選周期注水的最優周期。

1 A井區油藏數值模擬

1.1 初始流體參數

在油藏數值模擬前需要確定油藏的流體參數，根據模擬，在研究過程中選取非平衡啟動的模擬方法，即給定初始壓力和初始含水飽和度。A井區采用的數據見表1。

1.2 儲量擬合

模型建立后，對基本參數進行調整，結合地質、測井、油藏工程等資料，對有效厚度、滲透率等不確定參數進行修正，經過多次檢查、調整，反復進行儲量擬合，使模型計算的儲量與實際地質儲量相一致。A井區模型儲量為 959.18×104t，實際儲量為960.28×104t，相對誤差為0.11%，達到擬合精度。

表1 A井區流體參數Table 1 Fulid parameters of A block

1.3 含水率擬合

在儲量完成后，進行含水擬合，含水擬合時一個比較復雜的過程，需要多次調整與修正參數，才能實現精確的擬合，這需要油藏工作者豐富的經驗做基礎。A井區擬合至2013年7月，實際模擬區綜合含水率為 42.22%，擬合綜合含水率為 43.18%，相對誤差為 2.27%。全區產液量、產油量及含水率曲線如圖1-4所示。

歷史擬合結果精度滿足要求，很好的模擬A井區的地質情況，可以進行下一步預測。

圖1 產液量擬合曲線Fig.1 Fluid production rate matched curve

圖2 產油量擬合曲線Fig.2 Oil production rate matched curve

圖3 累積產油量擬合曲線Fig.3 Cumulative fluid production matched curve

圖4 綜合含水率擬合曲線Fig.4 Average water cut matched curve

2 井區周期注水效果預測評價

2.1 A井區周期注水最佳工作周期

周期注水的合理注水半周期的時間長短T由下式[1-4]確定。

式中: K —儲層巖石滲透率，m2；

ф —儲層巖石孔隙度；

C —綜合壓縮系數，Pa-1；

L —注采井距，m；

μ —為流體粘度，Pa·s；

T —為注水工作半周期，s。

根據公式（1）計算得A井區注水半周期為60 d。

2.2 方案設計

在油藏數值模擬建立的模型擬合精度達到行業標準，可以認為模擬的模型可以真實的反映油藏動態。對該模型設置不同的周期注水方案，應用油藏數值模擬軟件進行模擬預測。按照水動力學調整注水周期的不同頻率，可分為對稱型和不對稱型兩大類[5]。對稱型就是周期注水的注水時間與停注時間相等；不對稱型就是周期注水的注水時間與停注時間不相等，又可分為短注長停、長注短停等類型。根據A井區的實際情況設立了如下四個方案：

方案一：對稱方案，注2月停2月；

方案二：對稱方案，注3月停3月；方案三：不對稱方案，短注長停，注2月停3月；方案四：不對稱方案，長注短停，注3月停2月。

2.3 方案優選

針對制定的周期注水方案，對配注量二次調整之后注水情況進行計算，周期注水方案計算過程中，油井定產液生產，對比不同周期注水方案的開發效果。各方案的計算結果如圖5和圖6所示。

圖5 含水率對比曲線Fig.5 Water cut comparison curve

圖6 累積產油量變化Fig.6 Cumulative fluid production comparison curve

預測10年結果不同方案對比結果見表2。

表2 不同周期注水方案結果對比表Table 2 Different solution of cycle injection

從表2中可以看出，方案三（即不對稱周期注2月停3月）的采出程度增量最高，含水率最低。這主要是因為采用不對稱周期注2月停3月時，水井長時間關井而短時間注水，充分發揮了毛管力瀉油的作用[6-9]。因此，采用注2月停3月為一個注水周期的調整方式能有效動用油層潛力。

根據A井區不同方案數值模擬結果表明：不對稱的短注長停的注水方案含水率降低值最大，增油量最多；對稱方式次之；不對稱的長注短停最差。考慮地層壓力平衡問題，周期注水實施原則應為：在保證油層壓力水平的前提下，快速注水比較好，應延長水井停注時間和油井采油時間。

3 結 論

（1）開展油藏數值模擬技術研究，對地質儲量、綜合含水率、單井含水率、產液量等開發指標進行了歷史擬合，歷史擬合精度滿足要求。

（2）結合實際情況確定了周期注水方案，對不同的周期注水方案進行模擬，確定A井區的最佳注采周期是注2個月停3個月的不對稱方案。

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Optimal Solution of Cyclic Waterflooding for Low Permeability Oilfields

ZHAO Huan，YIN Hong-jun，WANG Long，XU Zhi-tao
（Key Laboratory for Enhanced Oil Recovery of Ministry of Education，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318，China）

For many years of development of block A in Y oilfield, many issues have appeared, such as low control degree of well pattern on sand body, imperfect injection–production system, quick increase of water cut and complex watering out situation of the sand body. Based on existent well patterns, cyclic waterflooding can be used to form unstable pressure drop in oil-bearing layers, which will lead to fluid percolation between zones with different permeability to increase the sweeping volume and utilization rate of injected water. In this paper, the appropriate cycle of cyclic water injection was calculated according to the actual situation of the well block, 4 different solutions were designed and predicted. The results show that the asymmetrical solution of short time injection and long time shut is the best, the symmetrical solution is the second,and the asymmetrical solution of long time injection and short time shut is the worst .

Low permeability; Numerical simulation; Cyclic water injection; Optimization

TE 357

： A

： 1671-0460（2015）03-0564-03

黑龍江省教育廳科學技術研究項目，項目號：12521052

2014-10-15

趙歡（1990-），女，在讀研究生，研究方向：油藏數值模擬。E-mail：zh_cindy@126.com。

尹洪軍（1964-），女，教授，博士，1986 年畢業于東北石油大學油氣田開發工程專業，研究方向：油氣層滲流力學與數值模擬、現代試井和油氣藏改造與評價的理論及應用技術研究。E-mail：yinhj7176@126.com。