低滲透油藏注水壓力優化應用

孟祥菊　徐濤　陳領君　蔣紅梅　王海鳳

摘要：低滲透油田儲層的特點是巖石孔道微細，巖石孔道中固-液界面上分子力的作用很強，具有較大的毛管力，使得流體在巖石孔道中流動阻力非常大。由于巖石孔道中的流體處于毛管力的束縛下，在驅動力小的情況下很難流動，只有當驅動壓差超過孔道毛管力時，在多孔介質中的流體才能流動。提高注水壓力，驅動壓差增大，原來不吸水的層位逐次吸水，擴大波及體積。對于低滲透油田，提高注水壓力，實行高壓強化注水，可以增加驅動力，擴大波及體積，提高開采效果。但是，并不是壓力越高越好，應該確定出合理的注水壓力范圍。基于此，在開采的過程中，做好注水壓力的合理控制，有著重要的意義。

關鍵詞：低滲透油田;開采效果;注水壓力;合理控制;壓力范圍

針對裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力相關內容，做了簡單的論述。注水壓力會影響裂縫變化，如注水壓力過大會使得儲層中的隱性裂縫開啟、延伸，情況嚴重時會出現裂縫擴展，形成高滲透水流通道，引發水淹。基于此，合理控制注水壓力有著重要的意義。

1 注水誘導裂縫的概念

從概念角度來說，注水誘導裂縫指的是低滲透油藏長期注水開發，受到注水壓力較高的影響，會形成以水井為中心點的開啟大裂縫或者滲流通道。此類裂縫具體表現為張性裂縫，具有規模大和延伸長等特點，在縱向上不會受到單層的控制。平面上能夠延伸溝通不同天然縫，導致遠超單條天然裂縫的規模，且受地應力影響嚴重，方向性極強。在低滲透砂巖油藏開發中，應用注水開發技術，需要當注水壓力達到相應的標準后，才會逐漸形成注水裂縫。注水裂縫問題的持續發展，會引發油井快速水淹，裂縫兩側注入水波以及范圍小，驅油效率降低。基于此，在開采的過程中，做好注水壓力的合理控制，有著重要的意義。

2 裂縫開啟壓力的影響因素

儲層內存在的天然裂縫開啟壓力通常低于地層破裂壓力，隨注水壓力增加，雖然還未使儲層破裂，只是能夠使得裂縫開啟。基于此，若想合理確定水壓力界限，但是依靠底層破裂壓力指標，已經難以達到要求，要依據裂縫開啟壓力，合理確定注水壓力，進而避免裂縫大幅度開啟。裂縫開啟壓力的影響因素，具體如下：①裂縫埋藏深度。裂縫開啟的壓力，其和裂縫埋藏深度有著緊密的關聯。目前受到地應力場的影響，相同深度上不同走向的裂縫，其開啟壓力不同。一般來說，埋藏位置深度越深，裂縫開啟壓力越大，則裂縫也不容易被開啟。②孔隙流體壓力。其指的是地下底層巖石孔隙中含有的流體壓力。低壓油藏孔隙流體壓力，其小于靜水壓力，因為骨架承受的力較多，進而使得裂縫開啟壓力增加。

3 裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力研究實例

3.1 案例概述

以研究地區油層為例，其天然裂縫傾角處 于66.8°～87.1°;天然裂縫的走向，主要分布于 NE39.5°～NE66.2°范圍內;裂縫深度在 1533.0m～1618.7m。經過計算此井組裂縫，其開啟壓力處于18.05MPa～25.27MPa;地層破裂壓力處于29.24MPa～30.96MPa;裂縫的開啟壓力比地層破裂壓力要小。

3.2 注水壓力曲線分析

根據注水指數曲線，能夠判定地層破裂壓力，或者判定裂縫開啟壓力。通常來說，隨著注水壓力的增加，注水量也會呈現線性增加的狀態。如果注水壓力達到一定程度后，注水量快速增多，則注水曲線上會呈現明顯的拐點特征，而拐點相對的壓力，就是裂縫開啟壓力或者地層破裂壓力。如果注水井的底部周圍存在天然裂縫，那么拐點相對的壓力則為裂縫開啟壓力。該井組發育多條天然裂縫，其注水曲線如圖1所示。因為拐點壓力反映了裂縫開啟壓力，此曲線中的拐點壓力參數為8.5MPa。依據拐點數據，能夠估算裂縫開啟壓力，結果為19.29MPa。此結果照比地層破裂壓力要小，符合上述計算結果。

因為此井組作業時，注水壓力超過了注水曲線拐點壓力，使得儲層中裂縫走向以及現今最大水平主應力近一致的高角度構造裂縫，其出現了大規模開啟以及延伸，并且形成裂縫型水竄通道。從開發動態變化情況來說，通道上的油井出現了水淹。

3.3 結論

低滲透砂巖油藏開發作業中，采用注水壓力，要結合井組裂縫發育實際情況，確定井組裂縫。對于不發育天然裂縫的低滲透砂巖油藏井組，要依據地層破裂壓力指標，確定注水壓力界限，進而避免因為注水壓力過大，使得巖層出現大規模破裂，產生水竄通道。而發育天然裂縫的井組，則結合裂縫發育情況，估算裂縫開啟壓力，并且和地層破裂壓力相互對比，再確定注水壓力。文中示例的油田，其發育了多條天然裂縫，以高角度構造裂縫為主，并且走向和最大水平主應力方向夾角比較小的裂縫條數占比超過80%，且注水井進行了壓裂投產經過計算，能夠明確此井組裂縫開啟壓力，其比地層破裂壓力小。基于此，在低滲透砂巖油藏開采的過程中，采用注水開發技術，必須要做好注水壓力的嚴格把控，保證其小于裂縫開啟壓力，以免產生水竄通道，進而影響注水開發的效果。

4 結束語

綜上所述，低滲透砂巖油藏開發時，采用注水開采技術，對于注水壓力的把控，要結合井組裂縫發育情況，明確裂縫開啟壓力以及地層破裂壓力后，綜合分析再確定。其中，裂縫開啟壓力是重要指標，需要從其影響因素入手，做好嚴格把控。

參考文獻

[1] 陳剛，鄒勝林，宋法強，等. 裂縫性低滲、超低滲透砂巖油藏特征研究 [J]. 石化技術，2016，23（3）：63.