新型注水裝置對低滲油藏應用

尹煊

摘 要：低滲透油藏開發難度極大，主要表現在自然產能很低，甚至沒有自然產能，不采用增產措施，根本無法投產，更談不上正常開發。合理高效地開發低滲透油藏需要建立有效驅替壓力系統，這是提高低滲透油氣田開發的關鍵問題。

面對這一現狀，首先介紹了低滲透油藏的地質特征、開發特征以及保證油藏有效開發的注水工藝技術;著重介紹了新型偏心注水工藝技術并總結了其工藝特點，及存在問題。

關鍵詞：低滲透油藏;開發;新型;偏心注水

1 緒論

1.1研究的目的及意義

低滲透油藏的滲透率很低、油氣水賴以流動的通道很微細、孔喉比大、滲流阻力大、液固界面及液液界面的相互作用顯著，并導致滲流規律偏離達西定律。這些內在因素反映在油田生產上往往表現為單井日產量小，甚至不采用增產措施就沒有自然產能;穩產狀況差，產量下降快;注水井吸水能力差，注水壓力高，而采油井難以見到注水效果;油田見水后，含水上升快，而采液指數和采油指數急劇下降，對油田穩產造成很大困難。

在我國目前采用的最重要的措施是注水開發方式，為了找到適合低滲透油藏開發的注水開發模式，本文從分層注水的角度去探詢適合低滲透油田的注水開發模式并對目前應用的分層注水工藝進行應用分析，以便找到解決目前低滲透油田開發問題的解決方法，為低滲透油田的高速開發找到一條新路。

2低滲透油藏分類及其特征

2.1低滲透油藏的分類

低滲透油田是一個相對的概念，世界各國的劃分標準和界限因不同國家、不同時期的資源狀況和技術經濟條件不同而各異。目前，對低滲透油田的劃分有兩種：一種是按滲透率大小來劃分;另一種是按流度的大小來劃分。

目前通常把低滲透油田滲透率的上限定為50mD，并按其大小分為三類[1]：

I類儲層滲透率50～10mD，II類儲層滲透率10～1mD，III類儲層滲透率1～0.1mD。

II類儲層是特低滲透油層，是典型的低滲透儲層。含水飽和度為30%～70%，部分為低電阻油層，測井解釋難度較大。這類儲層自然產能一般達不到工業性標準，需壓裂投產。

III類儲層是超低滲透油層，屬于致密低滲透儲層。由于孔喉半徑很小，因而油氣很難進入，含水飽和度多大于50%。這類儲層已接近有效儲層的下限，幾乎沒有自然產能，需進行大型壓裂改造才能投產，在經濟上獲得效益。

由于低滲透油藏的開發不僅與滲透率有關，還與流體的粘度有關。因此，低滲透油田也可以按流度的大小分為三類：流度介于30～50mD/（mPa？s）的低滲透儲層是低滲透油層;流度介于1～30mD/（mPa？s）的低滲透儲層是特低滲透油層;流度小于1mD/（mPa？s）的低滲透儲層是超低滲透油層。

2.2低滲透油藏特征

2.2.1 低滲透油藏儲層成因及類型

從儲層的成因上看，可將低滲透砂巖儲層分為原生低滲透儲層，次生低滲透儲層和裂縫性低滲透儲層三類。

①原生低滲透儲層：這類儲層主要受沉積作用控制;形成的原因在于沉積物粒度細、泥質含量高和分選差;以沉積作用形成的原生孔為主;成巖作用產生的次生孔所占比例很少。儲層一般埋藏較淺。巖石脆性較低，裂縫相對不發育。

②次生低滲透儲層：次生低滲透儲層主要受成巖作用控制。這類儲層原來是常規儲層，但由于機械壓實作用，自生礦物充填，膠結作用及石英次生大大降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留很少，形成致密儲層（有時為非儲層）。后由于有機質去羧基作用產生的酸性水使碳酸鹽.、沸石、長石等礦物溶蝕，產生次生孔隙，使其增加孔隙度和滲透率，形成低滲透儲層。

③裂縫性低滲透儲層：次生低滲透儲層，巖石致密程度相應增加，脆性更大，在構造運動產生的外力作用下，易發育裂縫，形成裂縫性低滲透儲層。

2.2.2低滲透油藏主要開發特征

①天然能量小、自然產能和一次采收率低：油井自然產能低，壓裂改造后才具有工業開采價值;油田天然能量低，產量和壓力下降很快，一次采收率低：低滲透油田一般邊底水都不活躍，且儲層滲流阻力大，依靠天然能量開發，油田投產后，油井產量迅速遞減，地層壓力大幅度下降，一次采收率低。

②注水井吸水能力低，地層和注水壓力上升快：許多低滲透油田注水開發中都存在一個突出的矛盾，就是注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高，而且隨著注水時間的延長，矛盾加劇，甚至發展到注不進水的地步。

③油井見注水效果差，低壓低產現象嚴重：由于低滲透儲層滲流阻力大，能量消耗快，所以油井見效時間比較晚。壓力、產量變化比較平緩，不如中高滲透油層敏感和明顯。有些低滲透油田由于儲層性質太差，非均質又比較嚴重，雖然注水時間長，但油井見效率仍然很低， 因而低壓、低產現象普遍且嚴重。

3低滲透油藏注水開發技術

低滲透油藏儲層由于孔隙度和滲透率都很低，吸水能力差，注水難度大，還容易被污染堵塞，因此必須要有一套適應低滲透油田注水開發特點的注水工藝技術，才能實現早注水，注夠水，注好水，以提高油田注水開發效果。

我國大慶、大港、中原、長慶和土哈等油田，在對低滲透層注水方面做了大量的分析研究和攻關試驗工作，形成了完善配套的低滲透油田注水工藝技術。

3.1分層注水工藝新技術

3.1.1新型偏心分層注水工藝管柱

① 組成：該管柱主要由定壓開啟恒流量偏心配水器、自驗封封隔器、撞擊筒、單流閥等工具組成

② 工藝特點

該工藝具有以下特點：

1）主要用于井徑為121～127mm井的多級細分注水。

2）不需要投撈死嘴，即可保證坐封封隔器。

3）各小層的水嘴一次性隨管柱入井，不需反復投撈即可在3～35MPa波動壓差下，實現10、15、20…300m3的恒流量配注，達到地質配注要求，大大減少了投撈次數，減輕了工作強度。

4）多級分注時封隔器能自行驗證其密封性。

5）注水量測試方便，有效期1年以上[2]。

③結論

該工藝使用免投死嘴偏心配水器，達到不投撈死嘴使封隔器坐封的目的;使用恒流量堵塞器，實現水嘴一次隨管柱下井，不需要投撈調配水嘴即可達到配注量;使用自驗封封隔器，確保修井管柱多級封隔器密封可靠。

3.1.2分注工藝技術應用分析

目前在用的分注工藝主要有油套分注工藝和偏心配水分注工藝，隨著近年來油田開發中定向井井數的增多，油套分注工藝不能測上層吸水剖面，不能反洗井;偏心配水分注工藝存在的分注有效期短、投撈成功率低等問題。為此，試驗應用了目前國內較為先進新型偏心分注工藝。

①偏心配水分注工藝技術

該技術為長慶油田分層注水的主導技術。從油管打液壓20MPa使封隔器座封并完井，隨后用投撈器撈出帶死水嘴的堵塞器，正常注水穩定后進行封隔器驗封及流量測試調配。

②新型偏心分注工藝技術

該技術是對原偏心配水分注工藝基礎上進行了兩點改進，一是采用了旋轉解封、液壓座封的封隔器，二是采用了非集流的DYL一200型超聲波流量計。其完井工藝、測試調配均與偏心配水分注工藝基本相同（管柱組成見圖5—6）。將工具串下入井內預定位置后，從油管打液壓18MPa，使封隔器座封，隨后拔出死嘴，待注水穩定后進行測試調配。封隔器設計有反洗通道，可不定期進行反洗井作業，解封時上提油管半米后正轉油管12～15圈即可解封起出。

4結論

①低滲透油田在我國石油工業中的作用越來越大，但低滲透油田有著與中、高滲透油田不同的地質特征和儲層特征，要想有效的開發低滲透油田，必須對低滲透油層的滲流特征進行細致的研究。

②偏心注水工藝是低滲透油田開發的一種技術，且目前已經有了比較完善的理論及其工藝設備，但是仍然有些缺點需要改進。

③為了更加高效地開發低滲透油田，應該進一步研究其他注水工藝新技術及其其他先進的助采新技術。

參考文獻：

[1]吳景春.改善特低滲透油藏注水開發效果技術及機理研究[D].大慶：大慶石油學院，2006.32～34.

[2]揚勤生.一種新型偏心分層注水工藝管柱[J].石油鉆采工藝，2002.24（2）：74～75.