周期注水技術(shù)適應(yīng)性研究及應(yīng)用

吉子翔，張 靜，李 樂，帥舉奎，高 翔

（中國石油長慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

1 周期注水機(jī)理研究

周期注水在一個完整的周期內(nèi)，通過壓力場的調(diào)整，產(chǎn)生的附加竄流能起到調(diào)節(jié)油層間矛盾的作用，使更多的水從高滲層進(jìn)入低滲層，更多的油從低滲層進(jìn)入高滲層，使常規(guī)水驅(qū)滯留的原油得到動用；周期注水將會削弱毛管力竄流，是油田開發(fā)的有利因素[1-3]。

對比常規(guī)注水，周期注水能夠減緩遞減、降低含水上升速度，提高最終采收率（見圖1）。

（1）注水初期：周期注水產(chǎn)油量、采出程度、含水率變化趨勢與常規(guī)注水基本相同。

（2）注水突破后：周期注水產(chǎn)油量降低速度、含水率明顯低于常規(guī)注水，為周期注水主要見效期，采出程度逐漸高于常規(guī)注水，致使最終采收率明顯高于常規(guī)注水。

（3）開發(fā)晚期：周期注水產(chǎn)油量、含水率逐漸接近常規(guī)注水。

2 周期注水適應(yīng)性研究

2.1 儲層物性特征適合實(shí)施周期注水

周期注水條件下的油水交滲流動，主要是毛管力和彈性力綜合作用的結(jié)果，與儲層非均質(zhì)性、油層連通性、原油黏度、潤濕性、氣油比有關(guān)；超低滲透油藏儲層具有強(qiáng)非均質(zhì)性、高氣油比、低黏度的特征，適合實(shí)施周期注水。

2.2 儲層剩余油富集，具備實(shí)施周期注水的潛力

平面上，水驅(qū)呈多方向性，整體采出程度較低。孔隙滲流區(qū)，油井間剩余油富集程度較高，裂縫竄流區(qū)，采油井與注水井連通，裂縫側(cè)向驅(qū)替范圍有限，剩余油主要分布于裂縫側(cè)向。

圖1 周期注水和常規(guī)注水產(chǎn)油量（左）、采收率（中）、含水率（右）變化對比

圖2 不同類型周期注水示意圖

剖面上，受儲層非均質(zhì)性影響，高滲段儲層吸水好，吸水剖面以尖峰狀和指狀為主，剩余油呈“互層式”分布，主要分布在儲層物性相對較差和注入水未波及的區(qū)域。

2.3 油藏處于中高含水階段，需要轉(zhuǎn)周期注水開發(fā)

任何階段由常規(guī)注水轉(zhuǎn)為周期注水都能夠有效改善開發(fā)效果，但含水＞60 %以后，周期注水提高采收率的幅度逐步減小，周期注水效果變差，目前超低滲透油藏主力油藏含水在40 %～60 %，符合轉(zhuǎn)周期注水開發(fā)的時機(jī)。

3 周期注水參數(shù)確定

結(jié)合理論計算和油藏數(shù)值模擬，對注水方式、注水周期和周期注水量三個主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。

3.1 周期注水方式優(yōu)選

按注水井排排列方式劃分為三種注水方式（見圖2），利用數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)選。

同步周期注水：注水井排同升、降水方式；

異步周期注水：注水井排交替升、降水方式；

交替升降注水：注水井排內(nèi)相鄰水井交替升、降水方式。

根據(jù)數(shù)值模擬研究成果，對比三種注水方式，異步周期注水、交替升降注水開發(fā)效果優(yōu)于同步周期注水（見圖3、圖4）。

3.2 注水周期優(yōu)選

利用理論公式計算（式1，式2）和數(shù)值模擬法，對比不同注水周期，周期為30 d～40 d 效果最佳，增油量最好，含水上升率較低（見圖5、圖6）。

圖3 試驗(yàn)區(qū)不同注水方式累產(chǎn)油變化曲線

圖6 試驗(yàn)區(qū)不同注水周期含水率變化曲線

式中：L-注水井排與采油井排間的距離，m；μ-注入水黏度，mPa·s；Ct-地層綜合壓縮系數(shù)，10-4MPa；K-地層有效滲透率，10-3μm2。

3.3 周期注水量優(yōu)選

根據(jù)數(shù)值模擬研究成果，對比不同注水量，注水量波動幅度0.8～1.0 倍效果最佳，增油量最好，含水上升率較低（見圖7、圖8）。

綜上確定了超低滲透油藏周期注水試驗(yàn)參數(shù)：開展異步周期注水，注水周期30 d～40 d，周期注水變化幅度0.8～1.0；結(jié)合不同油藏開發(fā)特征和實(shí)際生產(chǎn)情況，對生產(chǎn)制度進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化，開展五種制度周期注水試驗(yàn)（見表1）。

4 現(xiàn)場實(shí)施效果評價

圖7 試驗(yàn)區(qū)不同注水量累產(chǎn)油變化曲線

圖8 試驗(yàn)區(qū)不同注水量含水率變化曲線

表1 不同類型油藏周期注水制度

結(jié)合油藏見效程度、水驅(qū)效率高低等特征，在G271、W410 等水驅(qū)敏感和裂縫發(fā)育油藏，開展不穩(wěn)定注水試驗(yàn)219 井組，57 口可對比井吸水厚度由9.7 m上升到10.2 m，累計增油3 014 t，在累計少注343 m3/d的基礎(chǔ)上預(yù)測采收率提高0.8 %。如針對G271 長8 油藏水驅(qū)不均的井組，在不同注采單元開展了六種方式周期注水試驗(yàn)，試驗(yàn)井組月度遞減由1.0 %下降到0.8 %，含水上升率由1.7 %下降到1.5 %，區(qū)域壓力保持水平由89.3 %上升到92.2 %，取得了較好的效果。

5 結(jié)論與認(rèn)識

（1）針對強(qiáng)非均質(zhì)性、高氣油比、低黏度的油藏實(shí)施周期注水，效果整體較好；常規(guī)水驅(qū)不利因素導(dǎo)致儲層剩余油富集，有利于周期注水改善開發(fā)效果。

（2）根據(jù)數(shù)值模擬對周期注水參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，其中異步周期注水，注水周期30 d～40 d，周期注水變化幅度0.8～1.0，效果最好，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)優(yōu)化注水周期30 d 進(jìn)行試驗(yàn)。

（3）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)施效果，周期注水能夠達(dá)到降低遞減、減緩含水上升的目的，提高了水驅(qū)采收率。