碳酸鹽巖縫洞型油藏定量化注水提高采收率技術

蘆海濤 劉波

摘要：根據碳酸鹽巖縫洞型油藏地質特征，依托油藏工程方法，利用油藏物質平衡原理，結合現(xiàn)場實驗，分析了縫洞型碳酸鹽巖油藏定量化注水技術。該技術實現(xiàn)了縫洞型油藏注水時機的準確把控，可有效保持油藏能量及泄油半徑。對于單井縫洞單元注水替油井實現(xiàn)了周期注水定量化設計，對于多井縫洞單元水驅井組，通過采油井分水量計算，實現(xiàn)了注采井組多流線差異化定量水驅及均衡波及。該技術的使用對碳酸鹽巖縫洞型油藏高效開發(fā)，有效提高油藏采收率具有重要的意義。

關鍵詞：碳酸鹽巖;縫洞型油藏;物質平衡方程;定量化注水;采收率

一、地質背景

塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起區(qū)南坡阿克庫勒凸起南部，是典型的奧陶系碳酸鹽巖古巖溶縫洞型油藏（漆立新，2014）。受多期構造巖溶控制，儲集空間以大型溶洞、溶蝕孔洞及裂縫為主，基巖基本不具備儲滲能力，儲集體非均質性極強，空間分布復雜（李陽，2013;金強等，2013）。開發(fā)過程中普遍出現(xiàn)含水快速上升，產量遞減快，常規(guī)開發(fā)手段開發(fā)效果不理想，采收率較低。

二、定量化注水理論依據

2.1單井注水替油

生產實踐表明，儲集體發(fā)育程度越好，規(guī)模越大，其注水替油效果越好，尤其以溶洞型儲集體效果最好。

2.2單元注水

開發(fā)實踐表明，塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏有相當一部分注采單元為一注多采或多注一采模式，要保證注水過程均衡波及，需要精準確定每口受效井的分水量。同理，可根據油藏物質平衡原理，計算單元中受效井的分水量。

定量化注水技術可以實現(xiàn)單元注水量的定量化配注與調整，通過調整生產壓差、注水參數(shù)等方式，來調整井間壓差，從而分配引導分水量，使得同一注采井組中，不同受效井均達到注采平衡，均衡波及。

三、定量化注水生產實踐

3.1注水替油井的定量化注水實踐

以A井為例，該井鉆完井過程中發(fā)生少量漏失（205.5m3），鉆遇溶洞型儲集體。投產即帶水，累計產液2442t，產油2164t后停噴轉抽，生產過程中與鄰井無明確動態(tài)響應，為典型的定容性單井縫洞單元。計算出A井轉抽生產期間的單位壓降采出量（表 1），符合實際開發(fā)需求。

通過使用定量化注水技術，對A井實施三輪注水替油開發(fā)，三輪注水能量均保持較好。單位壓降產液量EEI未出現(xiàn)大幅下降，有效保持了油藏泄油半徑，三輪次注水替油累計實現(xiàn)增油5086t。

3.2單元注水井組的定量化注水實踐

B注采井組中B井為單元注水井，受效井為C、D、E井，生產期間井間動態(tài)響應明確，為典型的大規(guī)模多井縫洞單元油藏。為使井組中各受效井均能達到均衡波及，通過式計算各井分水量，同時計算各井連通程度，合理調整B井注水量及受效井工作制度。以第1周期為例（表 2），B井注水5441m3，計算出C井單位壓降采出量EEI=1411m3/MPa，注水過程中采出量為QC=1424m3，注水初期與末期壓力上升值P=0.7MPa。C井注水分水量為We=2412m3。D井單位壓降采出量EEI=677m3，注水期間產出量為Q=1158m3，始末狀態(tài)壓力上升值為P=0.5MPaD井注水分水量為We=1497m3。E井單位壓降采出量為EEI=416m3，注水期間產出量為Q=531m3，始末狀態(tài)壓力上升值為P=2.1MPa，計算出E井注水分水量為We=1405m3。計算三個受效井分水量合計為5314m3，實際注水5441m3，誤差率2.3%，符合實際開發(fā)需求。

根據物質平衡理論，在一個注采井組中注水分流量最合理科學的分配方應該與各采油井井控儲量相匹配，即各采油井分水量應該與其單位壓降產液量呈正比。基于此理論，對于B井組，可根據單位壓降采油量計算合理分水量，由上文可知EEIC=1411m3/MPa，EEID=1008m3/MPa，EEIE=594m3/MPa（表 2），因此理想分水量比例WC：WD：WE=0.47：0.34：0.19。由前期注水情況可知，第一、二周期注水實際分水量并未達到理想狀態(tài)（表 3），計算可得注水井與各采油井井間導流能力為FC=15.8m3/d/MPa，F(xiàn)D=11.5m3/d/MPa，F(xiàn)E=5.2m3/d/MPa，各采油井導流能力比例為FC：FD：FE=0.49：0.35：0.16。

對照前期各井注水分水率與理想比例的差距，結合井間導流能力，對各采油井進行調整（表 3）。分析認為：E井實際分水量偏大，而D井實際分水量偏小，因此，在第三周期注水過程中主動下調了E井工作制度，減小其與注水井B的井間壓差，從而減小注入水向E井的分水量;相反，D井上調工作制度，增大其與注水井B的井間壓差，從而增大注入水向D井的分水量，保證了水驅的均衡波及。通過工作制度的調整，使各采油井分水率均接近理想比例，使得井組內水線達到均衡波及，最大程度動用井間儲量，有效提高了井組采收率，實施注水三周期，累計增油23536t，增油效果顯著。

四、結論與認識

（一）依托物質平衡原理，對于定容性單井縫洞單元實施單井注水替油，通過單位壓降采油量和單位壓恢耗水量兩項參數(shù)定量化設計周期注水量，有效補充了油藏能量，減少了無效注水量，實現(xiàn)了油藏的穩(wěn)定動用。

（二）依托物質平衡原理，對于大規(guī)模多井縫洞單元中的注采井組，通過各受效井單位壓降采油量比值定量化設計合理分水量;結合注采井組井間導流能力，通過調整井間壓差，使各采油井分水率接近理想比例，從而避免井組注水水竄，延長單元注水有效期，提升水驅開發(fā)效果。

（三）生產實踐表明，碳酸鹽巖縫洞型油藏定量化單井注水及單元注水技術能夠有效提升注水開發(fā)效果，是油田提高采收率的一種有效手段，在碳酸鹽巖縫洞型油藏開發(fā)中具有很大的推廣意義。