稀油油藏注水開發改善驅替效果技術探討

閆龍

摘 要：對于稀油油藏的開發，為了彌補地層能量的虧空，防止對油層的過渡開采，有效提高油藏采收率。研究是從注水開發的機理出發，滿足適合注水開發的地層條件，影響水驅效果的因素主要包含油層的連通厚度，油層厚度比、油藏埋深、原油粘度、含油飽和度和地層壓力等幾個方面。選取典型油藏進行開發分析，可以獲得較好的驅替效果，可在稀油油藏開發中進行借鑒。

關鍵詞：注水系統，采收率，效率，參數，井網

一、注水驅油機理及油藏適用條件

注水開發在稀油油藏中有著十分重要的作用，其影響因素相對復雜，從注水驅替的機理上看，首先是設計合理的水驅井網，通過注水井將處理后的水注入油層，補充地層能量，在連續注入影響下，油會流向周邊的生產井，提升油藏采收率主要是通過注入水對地層的能量進行補充，補充原油運移后的空間，推動原油向周邊移動。因不同的注入量和不同的注入速度，使得出現不同的水驅帶，如水驅主流帶、水驅滲流帶、水驅無效帶等。從地層產狀上看，注入井到生產井之間的滲透率會逐漸降低，主要是外源注入水與地層發生水敏造成，或者由于注入水凈化不徹底，造成油層堵塞。

二、影響水驅效果的因素

水驅開發效果受到多種因素的影響制約，通過對室內研究相關油藏實例和水驅數據整合進行分析，主要影響制定水驅油藏篩選的幾個數據是原油參數和油藏物性。原油參數是指其組分和粘度。油藏物性主要包含油藏埋深、含油飽和度，油層有效厚度和油層凈總厚度比。

（1）油層厚度

在分析油藏水驅模型時，對油層的總厚度進行調整設置其參數不變，得到有效厚度和驅油指數之間的關系函數。函數中某一組數值是最佳水驅效果和厚度之間的最優關系。將油層厚度與這一范圍內的數值進行對比研究。在較低值的范圍時，由于薄層發育穩定性差，內隔夾層較為發育，連通關系差，影響水驅效果，最終影響開發效果。在超過這一個范圍的數值，由于油層的層間發育連續性差，較厚的油層，注水量增大，容易在高滲透率帶形成大孔道，導致水驅效果下降，油層的縱向動用程度差、波及面不足，使得水驅開發效率降低。

（2）油層凈總厚度比

在對水驅模型進行驗證分析時，對油層的凈厚度和總厚度進行比值而得到一個參數，進而可以得到一個曲線函數。分析得出采收率曲線會隨著凈總厚度比的升高而提高。油層的比值大于0.8時，采收率的提升效果逐漸變得緩和，比值在0.4-0.8之間時，采收率會隨著數值的降低，受到明顯的影響;尤其在儲層的凈總厚度比小于0.3時，水驅效果受到極大影響。

（3）油藏所處深度

在注水開發過程中，隨著油藏深度的增加，油層的孔隙度和滲透率也會隨之而減小，注入量變低，注入壓力提升，因而增加設備費用及維護成本。過高的深度不僅使得單位時間注入量降低，也使得壓降參數加大，導致低采收率，一般情況下與其它因素混合一起，難于分辨。在井下技術方面進行分析，當井深大于1400m后，注入的凈化水容易和套管及注入管柱發生氧化還原反應，影響注入設備壽命，易于造成油層的堵塞和水敏，為預防相關問題的發生，可以對注入水進行脫氧和凈化，達到注入標準。對于注入速度下降，可以對注入水井進行油層壓裂，提高其滲流能力。設計注水井網時候注意油層深度的影響。

（4）含油飽和度

對模型和生產數據的交叉分析中發現，對含油飽和度進行不同數值設定而保持其它數據的不變，得到飽和度和采收率的關系函數，對相關數據進行分析，含油飽和度為86%時的采收率可以達到66%。而含有飽和度低于43%后的采收率只能達到32%，含油飽和度降低幅度在20%，但導致實際采收率的降低幅度大34%，分析認為殘余油飽和度的降低，主要伴隨油藏壓力、原油組分等數據參數的變化。殘余油與油藏孔隙有更好的親和性，驅替難度上較早期油藏要高，在注水驅替上應提早進行規劃，在注入過程中不斷變化添加適當的水驅化學藥劑，并在注入參數上隨著油藏的變化也要做適當調整。

（5）原油粘度和物質組成

在驅油模型中保持原油其它的參數固定，對原油的粘度做適當變化，采收率隨著原油粘度的增加而不斷減少，但粘度在10-100范圍內總體變化不大，但粘度的加大對水驅效果的影響至關重要，對注入參數的調整也要求更高，一般情況下注入油藏的粘度越小越好，注入水的溫度越高越好，注入速度在飽和度比較高的情況下，越低越好。

注入工藝及水驅方案的優化

油藏斷塊在開發之初，就應該考慮到油田整體開發方案的編制細節，尤其是在注水方案的編制調整過程中，合理的開發方案，可以指導油藏保證采收率的情況下，快速高效的開發，而在保證采收率不受影響可以達到投入產出比最高。而在方案編制的過程中應考慮中后期水淹的影響，井況的影響，低油價、地面條件差等諸多方面的因素，最應該詳細編制的是：開發層系、井網井距、注采參數三個方面。

（1）選取厚度適合的油層作為水驅層，水驅參數根據油層的深度做適當調整。一般主要參照大慶油田的注水模式，選取連通良好，層間距較為明確、隔夾層發育較差的厚層段，油層深度上應該根據注水地面設備進行合理調整，地面注水管網可以設計為抗壓能力較強的注入系統，對于油層較為致密，注水難度較大的井，可以備選高壓增注泵。

（2）合理的井網井距

在開發方案編制初期就應該考慮井網構型及井網密度，這樣可以保證油藏的高效開發，當注水開發時，可以將投資預算最小化。一般常規注水井網，分為線性井網、網狀井網等，注水井網的編排要考慮油層構造方面的因素，對于斷層發育比較復雜的注水斷塊，最好采用沿斷層走向的線性井網，這樣有利于注入水波及面積的提高，又能將斷層對注水的干擾降低至最小化。對于層系發育比較穩定的井區，為了達到最大的采油速度，可以采用面積井網，但面積井網雖能短時間大幅提高采油量，但其注地層內部水驅的復雜性，往往水驅狀態較難掌握。

三、結論

通過以上的技術分析，優化方案運用到注水先導試驗區塊內進行先導驗證，以此來提升油藏的出液能力和采收率，在試驗初級階段選擇采注比為1.2進行小規模注水，當周邊鄰井受效后降低注水速度，增加注入井數將采注比提高到1.6，達到最大的采出速度。在試驗區進行的先導試驗取得了預期的開發效果，階段采出程度達到了43.5%，總體預估采收率可高達65%，優于預定方案的53.4%。經過擴展為全面的水驅，推廣后取得了較好的開發效果。稀油油藏采用注水開發能獲得較好的效果，說明注水開發可以很大程度提升油藏采收率，根據稀油注水相關參數進行合理優化，可以取得最優的驅油效果，可以在此基礎上進行針對性的推廣。

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