低滲油田特征分析與注水工藝技術對策

任麗香 沈洪烈

摘要：注水開采是指油田開發過程中，通過專門的注入井將水注入油藏，保持或恢復油層壓力，使油藏有很強的驅動力，以提高油藏的開采速度和采收率。油田注水工藝是提高油田開發水平，保持油藏能量的主要方法，同時也是確保油田穩定生產的重要手段。近幾年來，隨著油田開發的層系均屬于“三低”油藏，油藏物性差、地層能量低，油田注水工藝及其管理工作的開展就顯得非常重要。

關鍵詞：注水開采；“三低”油藏；注水工藝；穩定生產

石油是社會重要的工業能源，也是作為一種關系到國家經濟命脈和國家經濟安全的戰略性物資，發揮著越來越重要的作用。近年來，中國經濟和工業的發展越來越快，各行業對石油供應量越來越多，出現了不同程度的供不應求現象，這在一定程度上促進了中國油田的勘探開發進度。盲目追求原油產量，導致油田單井含水率呈現上升的趨勢。油田產油量是開發過程中最重要的指標之一，為了保證油田穩產高產，就有必要優化注水工藝，改進油田的注水開發工藝技術，保證油田注水工作順利進行。特別是對于一些低滲透性油田，油田注水工作更是重中之重，這樣才能夠及時補充地層能量，確保完成各項生產指標。本文首先對低滲透油田的特征進行了分析，然后分析討論了低滲透油田注水的相關工藝技術，旨在指導和改進國內低滲透油田注水開發工藝技術。

1.低滲透油田的特征分析

（1）物理特征

①孔隙結構。孔隙度是指巖石中所有孔隙體積與巖石體積的比值，巖石孔隙度通常會在10%到35%之間，低滲透油田巖石孔隙度很小，一般小于15%。油田技術人員按照孔隙度的不同把低滲透油田分為低孔低滲油田和高孔低滲油田兩種。顧名思義，低孔低滲油田的孔隙度是比較小的，而在油田的儲層中孔隙最多的存在方式就是微融孔；在高孔低滲油田中，孔隙度是比較大的，集中在25%到35%左右，這樣的孔隙度導致油田的埋藏深度比較淺，其巖石類型也主要包括粉砂巖、中砂巖和細砂巖。②非均質性。低滲透油田由于沉積環境、物質供應、水動力條件、成巖作用等影響，使油田儲層的不同部位，在巖性、物性、產狀、內部結構等方面都存在顯著的差異，這種差異稱之為油層的非均質性。一般把油層非均質性分為宏觀非均質性與微觀非均質性兩種。宏觀非均質性包括層問非均質性、平面非均質性、層內非均質性；微觀非均質性包括孔隙、孔道及巖石表面性質非均質性等。油層非均質性是油田經過千百年的變化積累下來的，特別給低滲透油田注水開發帶來很大的難度。

（2）動態特征

與其他油田相比，低滲透油田的滲透率是比較低的，滲透率一般為（10.1～50）×10。同時油層厚度相對較薄，所以油水井之間連通性較差，油藏儲層物性參數較差，油田注水開發難度加大，影響注水開發效果。針對該問題，對低滲透油田的儲層改造工作顯得尤為重要，只有這樣才能夠保證油田的可持續發展，滿足社會工業發展對石油的需求，促進社會的工業建設。除此以外，目前社會對于許多低滲透油田的開發方式使用最多的就是裂縫型開發，裂縫型油藏采取注水開發是存在弊端的。即注水過程中，注入水可能沿著裂縫方向突進，采油井含水率上升過快，過早見水，導致發生水竄現象，原油產量下降，降低采出程度，影響整個油田注水開發效果，降低油田最終采收率。

2.低滲透油田注水工藝技術的相關研究

（1）實施早期分層注水，降低油井含水上升率

低滲透油田中，巖石儲層物性比較差，不同油層之間存在較強的非均質性，這些油層在進行注水時會出現單層突進或者平面水線推進速度不均勻。所以，在進行石油開采過程中，早期分層注水是一種有效解決該問題的措施之一，因為這樣能夠有效抑制低滲透油田油層非均質性，控制油井含水率上升速度，提高單井產油量；不僅如此，早期分層注水技術提高單井各油層動用程度。目前，國內油田石油開采中需要采取相應措施來降低油井含水上升速度，最常見的措施主要有兩種：①低滲透性油田在進行注水開發時，注水井分為投注井和轉注井，在選用注水方案時應該考慮油田實際情況，科學合理確定注采井網，制定合理井網井距，可以采取分層注水或者籠統注水；②如果在開發過程中發現油水井中有套管發生了損壞，技術人員應首先進行座封隔器作業，封堵漏失層段，然后開始正常注水，防止注入水進入非目的層段，形成無效注水。

（2）采取周期注水

在前面介紹過，低滲透油田有另外一個十分明顯的特征，就是非均質性，這是由巖石在沉積過程中形成的，部分低滲透油藏存在天然裂縫。低滲透油田在不同油層平面和縱向上都存在很大差異，這將對低滲透油田注水開發效果產生很大影響。在注水的情況下，由于高滲透層和天然裂縫的存在，吸水層段和產油層段減少，這將不可避免地加劇層間矛盾，降低油田整體油層動用程度。當層間矛盾突出時，需采取周期注水的方法注水，以降低油田不同油層之間的差異和矛盾，減少天然裂縫對油田注水開發的影響。

（3）采取同步注水開發

低滲透油田由于天然能量不足，與其他油田開發相比不具有優勢，其油藏儲層物性較差，這些特性都決定了低滲透油田在開采過程中，必須補充地層能量，比如采取同步注水開發，這樣可以及時補充地層能量，防止地層虧空嚴重，提高單井產油量。這樣，地層壓力保持在合理的范圍內，就可以延長油井的穩產期，提高開發效果，同時給油田帶來良好的經濟效益。

（4）調整井網密度，減小注采井距

在某種程度上分析，井網水驅控制程度對低滲透油田的實際開發效果也會產生不可忽視的影響，在這種影響的作用下，油藏地層壓力和油田注水工程的工作效率也將有明顯降低。面對這樣的情況，技術人員需要開展地質研究，確定合理井網井距，降低井間距過大影響油田注水開發，提高油藏水驅控制程度，提高低滲透油田開發效果。從作用機理來看，注采井網井距會對水驅控制程度產生很大影響，因此，注水開發過程中，需要開展綜合地質研究，調整井網密度，適當減小注采井距，使注采井距保持在合理范圍內，提高水驅控制程度，最終提高油田采收率。

3.結論

今天，社會的經濟實力顯著提升，各個行業的發展也都呈現穩中相好的態勢，石油是很多行業的基礎能源，行業發展對石油的需求逐漸增長。社會石油開采技術也在不斷更新和進步，但是巨大的需求量也給當下的開采工作提出了更高的任務和要求，因此在采油工作中應用合理有效的注水開發工藝技術顯得尤為重要。根據低滲透油田的儲層特征，可以通過實施早期分層注水，降低油井含水上升率，采取周期注水，或者同步注水開發，調整井網密度，減小注采井距等方法來發展注水開發工藝技術，以促進社會油田注采開發工藝技術的不斷成熟，努力為國內低滲透油田注水開發提供技術保障。