油田開發后期強化注水工藝技術

陳征

隨著諸多油田的不斷連續開發生產，新投產油田在數量及規模上始終難以趕超老油田，因此造就了當前的生產現狀，多數油田開采的強勢期已過，整體進入開發中后期，即所有投產油田中老油田比重顯著增大，油田采出伴生水量巨大。《低滲透油田高效開發決策論》一書結合油田產油層基本參數之間的聯系，分析了注水方式在不同地層條件下的有效適用性，研究了邊內及邊外兩種注水方式下不同油田地質情況的效果，論述了注水壓力、加密井及地質條件等對注水增產效率的影響，提出不同開發階段中減注、停注條件準則，集理論性、實用性及可操作性于一體，可為油田后期開發注水工藝提供堅實的參考依據。

油層非均質性會限定各向流體流動，流體滲流也會影響儲油層性質。油層厚度會反映油層性質的優劣，兩者呈正相關關系，油層厚度也會增加儲層均質性。油層中的流動系數決定油田是否有利于開采。流動系數由油層厚度、滲透率等參數共同決定，產率與流動系數密切相關。此外，油田注水效率即油水粘度比，也是影響油田開發效率的一個關鍵因素。同時，儲油層巖石的物理性質會顯著影響注入壓裂過程中產油層裂縫效果，且不同注水方式會影響油層中油水界面的推進，進而影響開發效率。油田注水開發過程中，油層物理性質，如多層性、滲透率及各向非均質性等會干擾注水前緣的分布，也會很大程度上受注水工藝技術影響。不管是何種注水方式，油井的水淹動態始終被作為注水效率的主要評判指標，結合不同地層物理性質選擇適宜的注水工藝，通過分層注水盡可能均衡各向驅替速度是高效注水的關鍵。

邊外注水是為保護油層自然地壓的一種方式。隨著不同注水方式的出現，油田注水開發工藝通常多做注水工藝的組合。相關研究者指出，針對兩個地層參數相近的非大型油田，在開發初始階段邊外注水效果略差于邊內注水，隨后便優于后者，因為進行邊內注水時通常需要更高的注水壓力實現較多的注入量，同時會造成較高的水損失量。普遍觀點認為邊外注水可有效控制開發條件，精準實現注封位置，但注入水與地層水的配伍性較差。邊內注水形式種類較多，如排井、五點、七點、九點及十三點等面積注水，不同注水方式主要與油藏地層流動及連續性相關。針對具體油藏特征進行分塊切割注水開發的優勢毋庸置疑，可較大限度實現油田開發控制。此外，多點面積注水通常是由前期的點注方式演化而來，如五點井網加密轉化為九點，隨后再加密可轉化為十三點。相關地質條件，如天然構造裂縫、地層非均質性、油層滲流性質及原始油藏壓力等均會在提高注水壓力的作用下對注水效率產生顯著影響。注水壓力的大小是在構造裂縫的發育、吸水性及穩定性綜合作用下確定的。提高注水壓力與油層的波及厚度緊密相關，后者完全打開是前者實施的前提。油田注水壓力與吸水厚度關聯性較大，且大部分油田均會存在一個注水壓力下限，吸水厚度會隨注入壓力的增加而增加。針對不同油層注入時，需及時確立注入極限，細分不同儲層注入壓力。在油層滲流性方面的實驗研究較多，結果表明儲層巖石巖性、地壓均會影響地層孔隙度及地層滲透率，之間存在一定的不可逆性，盡管地層壓力不變，油層性質參數也會隨孔隙流體壓力而發生動態變化。油田開采后期注水增產的同時也應及時有效判別減注、停注的條件，因此大量產水會顯著增加開采成本，且減注、停注操作便利，易于實施，大量理論研究及試驗測試顯示合理的變換注水方式或及時停注可顯著增加注采效率。

綜上內容均在《低滲透油田高效開發決策論》一書進行了詳細論述，油田注水開發工藝應充分結合油藏自身特征，小規模性油藏投產前應優先進行天然驅動試驗開發，科學合理地選擇邊外和邊內注水兩種方式，內外聯系緊密的油藏優先采取邊外注水，相反則選取邊內注水。不同目的油層綜合考慮面積注水方式，注水壓力可有效達到油田增產目的，但要注意注入界限。根據地層壓力變化及能量，適時進行周期性減注或停注，從而提高注水效率。在進行新油田開發時，應充分考慮油藏含水、油水粘度及可采儲量之間的多重制約。