注水開發油藏動態分析研究

王科鋒(中國石油大港油田公司第三采油廠， 河北 滄州 061723)

注水開發油藏動態分析研究

王科鋒(中國石油大港油田公司第三采油廠， 河北 滄州 061723)

隨著小集油田開發年限的增長，絕大部分油藏進入了注水開發階段。相比于天然能量開采，注水開發能夠減緩油田產量的遞減速度，確保較為穩定的地層壓力。然而也會帶來油藏物理性質的一系列變化，例如儲層性質、儲層參數、儲層流體性質等的變化。這些參數變化將對注水開發效果造成諸多影響。只有開展油藏動態分析，了解注水過程中油藏的動態特征，才能進一步優化注水開發效果。本文即針對注水開發過程中油藏的動態特征分析及相關分析方法展開具體闡述。

注水開發；動態特征；動態分析方法

注水開發是小集油田生產中最常見、效果最顯著的一項增產措施。注水開發很好地利用了油水分離的物理性質，提高了油藏壓力，從而促進了驅油效率的提升。注水開發過程中，油藏各參數將發生一系列動態變化，這便要求油藏工程師采取合理的動態分析方法，對儲層性質、儲層參數、儲層流體性質等參數的動態變化做出分析，從而掌握剩余油的分布規律，為后期開發提供技術支持。

1 注水開發油藏動態特征分析

(1)儲層性質的變化 隨著注水開發的進行，在注入水的壓力作用下，部分近井帶由于破裂壓力小于注水壓力，導致出現裂縫。從試井曲線上分析，油藏體現出由均質油藏向雙重介質型油藏轉變的特質。此外，隨著注水開發的進行，油藏油層流體性質逐漸發生變化，使得油藏儲層性質發生變化，由均質油藏逐漸轉變為復合油藏。

(2)儲層參數的變化 儲層參數的變化主要體現在孔隙結構、泥質含量、儲層巖石表面潤濕性等參數的改變。長期的注水開發沖走了儲層原有孔隙間的泥質，使得孔隙度整體增大，孔喉直徑有所增大，連通性增強，孔喉的直徑比隨之增大。此外，在部分注水開發的情況下，會導致被注入水沖走的泥質在某些局部聚集，滲透率隨之有所下降。此外，隨著注水過程中水對于巖層的反復沖刷作用，導致巖層表面的油膜厚度減薄，親水性逐漸增強，導致巖層的潤濕性由親油性逐漸轉變為親水性。

(3)儲層流體性質的變化 除上述儲層參數的變化外，長期注水開發還會導致地層水礦化度、原油組分、地層溫度及壓力等儲層流體性質的動態變化。首先，儲層孔隙中的含水飽和度會隨著注水開發的進行而逐步增大，但是在開發初期，含水飽和度上升較快，到注水開發中后期，含水飽和度上升速度將逐漸趨緩。此外，地層水礦化度也會隨著注入水量的增加而發生動態變化，若注入水為淡水，則地層水礦化度下降；若注入水為邊水或底水，則地層水礦化度整體變化不大；若將原油脫水進行回注，則地層水礦化度將有所增加。

(4)剩余油分布特點 注水開發后導致的剩余油類型大致可根據其分布區域、形態、形成原因等分成6種類型。

①注入水波及區域外的剩余油，該類型的剩余油注入水并未驅替到，因而連片狀分布于滯留區域。②簇狀剩余油，由于儲層滲流通道的分布特征比較復雜，特別是在許多大的滲流通道之間往往還發育有部分較小的滲流通道，在進行注入水驅替時，此類小型滲流通道往往難以得到驅替，因而導致剩余油呈簇狀分布于這些吼道之中。③柱狀剩余油，殘余在兩個或多個串聯孔隙之間的吼道中的剩余油，通常是由于注入水未波及或由于毛管作用而導致的剩余油。④角狀剩余油，指分布于邊角處、注入水難以波及而形成的剩余油。⑤膜狀剩余油，指的是附著于親油巖石的表面，在注水開發過程中，由于注入水的剪切力小于巖石的吸附力，因而在注入水流過后會在巖石表面形成一層薄膜狀的剩余油，即膜狀剩余油。⑥孤島狀剩余油，島狀剩余油通常發育于親水性儲層的大孔隙中，當注入水沿親水巖石的表面流過，對于大孔的中心部位難以起到驅替作用，因而會導致剩余油呈孤立的島狀分布。

2 注水開發油藏動態分析方法

在實施油藏注水開發的過程中，需要對油藏的儲存參數變化規律進行分析，掌握各類參數的變化特征，通過這些變化規律來對開發方案進行調整，從而達到優化開發效果的目的。

(1)圖版分析經驗公式法 圖版分析法是通過地面油氣的物理參數來推測地下油氣參數的一種動態分析方法，該方法是通過大量實踐、數據總結后形成的。由于對地面油氣進行參數測量操作較為簡單，且測量結果比較準確，因此通過圖版分析法對地下油氣參數進行分析的方法簡單、操作性強。經驗公式法與圖版法有相似之處，都是依托于大量的數據統計、分析的基礎上，歸納出一套經驗公式，通過帶入變量的方法求得相應參數的數值。實踐證明，通常情況下，圖版分析法及經驗公式法在確定地下高壓環境下飽和壓力、地層原油系數等方面是切實可行的。

(2)試井分析方法 試井分析方法指的是對井的產量、壓力、溫度等參數進行測量，分析其動態變化情況，再結合滲流力學的相關理論，確定井的生產能力、生產動態、物性參數，并進而判斷砂層流體的連通情況。目前比較常見的試井分析方法有下述幾種：①按照井的類型分類：直井試井、斜井試井、水平井試井；②按流體性質分類：油井試井、氣井試井、注水井試井；③按照測試目的分類：產能試井、不穩定試井；④按儲層類型分類：均質油藏試井、復合油藏試井等。

(3)數值模擬分析方法 數值模擬分析方法是目前正在逐步普及的、結合計算機軟件對油藏注水開發動態特征進行分析的方法。進行油藏數值模擬首先要建立起油藏的地質模型，在此基礎上進行網格剖分，依據生產實際輸入各類相關參數，通過Eclipse、Petrel等軟件開展油藏地下生產情況的數值模擬。通過數值模擬結果，可大致類比地下實際情況，從而分析儲層各參數的變化情況以及剩余油的分布特征。

[1]宋舜堯.注水開發油藏動態分析方法探析[J].化工管理,2015,(21)：103.

[2]曹成.宋家洼油田延9油藏注水開發動態分析[D].西安石油大學,2011.

[3]王超.注水開發油藏動態分析方法研究[D].西安石油大學,2011.