注水指示曲線在碳酸鹽巖油藏的應用研究

曹宏(塔里木油田東河油氣開發部，新疆庫爾勒841000)

0 引言

注水技術是碳酸鹽巖油藏生產過程中最經濟、最有效的手段，注水試驗是生產中必不可少的前提條件，可以對早期試油進行研究，有助于生產計劃書的確定和調整。隨著注水規模的越來越大，注水效果變差井和失效井也隨之增多，使得注水過程中的水量調整以及后期措施變得尤為重要。因此，將注水指示曲線應用在碳酸鹽巖油藏的生產中是必然趨勢，獲得了良好的效果。

1 碳酸鹽巖油藏早期注水試驗

1.1 注水試驗目的

由于油藏類型無法完全確定，所以，注水試驗被廣泛的應用在油藏開發前是必然的，可以通過對比注水試驗區和非注水區的開發動態，進而確定此油藏是否有水[1]。同時，注水試驗可以幫助油藏開放方了解如何有效實施注水生產，并維持壓力水平在合理范圍內，總結油藏注水技術和生產規律，并根據獲得的試驗數據對油藏的地質、工程以及采油過程等進行系統的研究，為油藏的開放提供必要的數據參數。

1.2 合理選擇注水層

注水層的選擇需要滿足復雜油藏的注水試驗要求，要具有較強的適應性，以此保證注水試驗效果。注水法通常適用于儲備中的大量油藏邊緣地，尤其是針對層狀的碳酸鹽巖油藏，使用邊緣注水技術是最佳的生產方式。從碳酸鹽巖油藏的物理特性方面來看，目前主要有以下幾種方法可以選擇，注水層選擇要在測試區域的邊緣底，同時要采用水平注入方式；另一種方法則是在儲油層底部進行水平注入[2]。

2 注水指示曲線在碳酸鹽巖油藏的應用

2.1 判斷井底垮塌，指導沖砂及酸化措施

碳酸鹽巖油藏在開發過程中經常出現供液能力突然變差的現象，就需要使用到試注水的方法去驗證油井底，進而為后期的沖砂及酸化措施給出指導。如果在試注水過程中出現注水困難問題，注水指示曲線的顯示斜率會和前期相比出現明顯變化，以此為依據可以判斷油井底是否存在垮塌或者嚴重污染等。在注水指示曲線的輔助下，油井注水試驗工作人員可以準確的判斷油井底的吸水能力，進而根據注水指示曲線的變化指導沖砂及酸化措施的具體實施和調整[3]。例如，碳酸鹽巖油藏的首輪注水為2030m3，注水后的油套壓力為8/22MPa，第三輪注水在達到1800m3時油套壓就達到了16.7/28.6MPa，表現出明顯的注水困難問題，通過分析注水指示曲線的變化規律，判斷油井底可能發生了坍塌現象。另外，注水指示曲線可以判斷酸化措施的有效性，如果在對油藏實施了沖砂酸化操作以后，注水指示曲線斜率出現明顯下降，則證明酸化操作有效，可以起到解除污染的作用，維持生產穩定。

2.2 判斷油藏近井通道差，為大型壓裂及水力擴容提供指導

注水指示曲線在鹽酸鹽巖油藏中的應用，可以為油藏大型壓裂及水力擴容提供必要指導，有效解決油藏注水變差的問題。部分油藏井的近井地帶置換空間減少，通過注水指示曲線可以顯示油藏注水期間遠井地帶的泄壓通道，而且表現出較大的啟動壓差，進而導致油藏中的原油無法被正常置換出來，可以通過大型壓裂及水力擴容的方式去解決注水變差的問題[4]。例如，某碳酸鹽巖油藏開采井在大型壓裂操作前累計注水量達到14900m3，產液量達到了7322t，累計產油6815t，注采比為2.03。在實施大型壓裂操作以后，油井的日產液量達到76t，其中含水量為6.2%，產油效果良好，大型壓裂措施效果顯著。待油田能量下降后再次使用注水操作補充能量，水力擴容前會在注水壓力到達20MPa后出現第二個吸水段，而水利擴容后出現吸水段時，注水壓力會下降到15MPa，且第一段的注水指示曲線斜率會比擴容前小，第二段的注水指示曲線斜率與擴容前相當。由此說明，水利擴容操作可以有效提高第一段的注水滲透率，有效改善了第一段與第二段之間的連接通道。

2.3 判斷油藏遠井通道差，為大型壓裂提供指導

注水指示曲線可以通過觀察斜率的變化和走向趨勢去判斷油藏遠井的通道差，同時可以結合完井期間的酸壓、測井曲線等資料，為后期提高注水壓力、加大注水量提供數據支持，為儲集體結構的判斷以及尋找新的儲集體提供正確的指導。以某油藏遠井為例，在酸壓完井后，其酸壓最高泵壓達到70MPa，可表明存在裂縫發育，但是生產后出現供液不足的現象，并且在注水過程中表現為起壓快，注水指示曲線的斜率則表現出較大的情形，可以判斷出儲集體規模有限，油藏遠井的通道不暢通[5]。在后期生產過程中，采用了大型壓裂操作，壓裂后的增油效果良好，生產過程趨于穩定，同時在后期的注水操作中也不會發生起壓狀況，大型壓裂有效的溝通的油藏遠井的新儲集體，為注水擴散提供了暢通的通道。

2.4 解決油水界面抬升、近井可置換原油減少問題

碳酸鹽巖油藏的注水周期增加，會導致油井的前期能量減弱，如果注水量遠遠超過采出量時，依然持續注入，就會導致油水界面抬升，注水效果也會隨之變差，此時的注水曲線斜率會顯示出明顯的增大現象，并且逐步增大，進一步說明油層的吸水能力再不斷下降，吸水指數變小。針對這類油井而言，可以通過轉軸、深抽等措施去加大生產壓差，致使油水界面降低，例如，某油井酸壓完井，開采期間的產液、壓力下降較快，之后開始了注水并生產，在多輪注水后則表現出含水能快速下降問題，吸水能力下降，生產效果變差。通過分析注水指示曲線，其斜率比首輪注水時有較大的差距，斜率明顯增大，在開展轉抽和深抽以后，油田的生產期液量逐漸穩定，生產效果維持了平穩。

3 注水指示曲線的應用總結

現階段，注水技術是碳酸鹽巖油藏生產的主流技術之一，而注水指示曲線的合理應用可以顯著提高油藏生產效率，并為油藏生產中出現的問題提供正確的參照，有助于生產人員結合曲線斜率變化規律找到問題的具體原因，進而制定合理、科學的應對方案。首先，油藏生產人員可以在初期注水的時候，結合鉆井施工中的漏失情況和自噴期間的生產情況，為后期的注水量調整提供一定的參考。其次，在碳酸鹽巖油藏生產過程中應用注水指示曲線，可以有效的反映出油井底部的受污染程度以及吸水能力，如果注水指示曲線斜率出現突然增加的現象，則可能該油井井底存在垮塌或者砂埋問題，可以為沖砂酸化提供指導[6]。最后，注水指示曲線的應用可以為注水困難的油井提供必要的指導幫助，可以幫助生產人員判斷近井、遠井通道的暢通效果，以便為后期的大型壓裂以及水力擴容操作等提供指導。

4 結語

綜上所述，注水指示曲線在碳酸鹽巖油藏中的應用具有很高的價值，不但可以判斷一些井下的垮塌和砂埋問題，而且可以為大型壓裂和水力擴容等操作提供必要的指導，進而提高油井的吸水能力和產油水平，有助于碳酸鹽巖油藏的生產發展，維持穩定的生產過程。