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摘 要：对于稀油油藏的开发，为了弥补地层能量的亏空，防止对油层的过渡开采，有效提高油藏采收率。研究是从注水开发的机理出发，满足适合注水开发的地层条件，影响水驱效果的因素主要包含油层的连通厚度，油层厚度比、油藏埋深、原油粘度、含油饱和度和地层压力等几个方面。选取典型油藏进行开发分析，可以获得较好的驱替效果，可在稀油油藏开发中进行借鉴。
关键词：注水系统，采收率，效率，参数，井网
一、注水驱油机理及油藏适用条件
注水开发在稀油油藏中有着十分重要的作用，其影响因素相对复杂，从注水驱替的机理上看，首先是设计合理的水驱井网，通过注水井将处理后的水注入油层，补充地层能量，在连续注入影响下，油会流向周边的生产井，提升油藏采收率主要是通过注入水对地层的能量进行补充，补充原油运移后的空间，推动原油向周边移动。因不同的注入量和不同的注入速度，使得出现不同的水驱带，如水驱主流带、水驱渗流带、水驱无效带等。从地层产状上看，注入井到生产井之间的渗透率会逐渐降低，主要是外源注入水与地层发生水敏造成，或者由于注入水净化不彻底，造成油层堵塞。
二、影响水驱效果的因素
水驱开发效果受到多种因素的影响制约，通过对室内研究相关油藏实例和水驱数据整合进行分析，主要影响制定水驱油藏筛选的几个数据是原油参数和油藏物性。原油参数是指其组分和粘度。油藏物性主要包含油藏埋深、含油饱和度，油层有效厚度和油层净总厚度比。
（1）油层厚度
在分析油藏水驱模型时，对油层的总厚度进行调整设置其参数不变，得到有效厚度和驱油指数之间的关系函数。函数中某一组数值是最佳水驱效果和厚度之间的最优关系。将油层厚度与这一范围内的数值进行对比研究。在较低值的范围时，由于薄层发育稳定性差，内隔夹层较为发育，连通关系差，影响水驱效果，最终影响开发效果。在超过这一个范围的数值，由于油层的层间发育连续性差，较厚的油层，注水量增大，容易在高渗透率带形成大孔道，导致水驱效果下降，油层的纵向动用程度差、波及面不足，使得水驱开发效率降低。
（2）油层净总厚度比
在对水驱模型进行验证分析时，对油层的净厚度和总厚度进行比值而得到一个参数，进而可以得到一个曲线函数。分析得出采收率曲线会随着净总厚度比的升高而提高。油层的比值大于0.8时，采收率的提升效果逐渐变得缓和，比值在0.4-0.8之间时，采收率会随着数值的降低，受到明显的影响;尤其在储层的净总厚度比小于0.3时，水驱效果受到极大影响。
（3）油藏所处深度
在注水开发过程中，随着油藏深度的增加，油层的孔隙度和渗透率也会随之而减小，注入量变低，注入压力提升，因而增加设备费用及维护成本。过高的深度不仅使得单位时间注入量降低，也使得压降参数加大，导致低采收率，一般情况下与其它因素混合一起，难于分辨。在井下技术方面进行分析，当井深大于1400m后，注入的净化水容易和套管及注入管柱发生氧化还原反应，影响注入设备寿命，易于造成油层的堵塞和水敏，为预防相关问题的发生，可以对注入水进行脱氧和净化，达到注入标准。对于注入速度下降，可以对注入水井进行油层压裂，提高其渗流能力。设计注水井网时候注意油层深度的影响。
（4）含油饱和度
对模型和生产数据的交叉分析中发现，对含油饱和度进行不同数值设定而保持其它数据的不变，得到饱和度和采收率的关系函数，对相关数据进行分析，含油饱和度为86%时的采收率可以达到66%。而含有饱和度低于43%后的采收率只能达到32%，含油饱和度降低幅度在20%，但导致实际采收率的降低幅度大34%，分析认为残余油饱和度的降低，主要伴随油藏压力、原油组分等数据参数的变化。残余油与油藏孔隙有更好的亲和性，驱替难度上较早期油藏要高，在注水驱替上應提早进行规划，在注入过程中不断变化添加适当的水驱化学药剂，并在注入参数上随着油藏的变化也要做适当调整。
（5）原油粘度和物质组成
在驱油模型中保持原油其它的参数固定，对原油的粘度做适当变化，采收率随着原油粘度的增加而不断减少，但粘度在10-100范围内总体变化不大，但粘度的加大对水驱效果的影响至关重要，对注入参数的调整也要求更高，一般情况下注入油藏的粘度越小越好，注入水的温度越高越好，注入速度在饱和度比较高的情况下，越低越好。
注入工艺及水驱方案的优化
油藏断块在开发之初，就应该考虑到油田整体开发方案的编制细节，尤其是在注水方案的编制调整过程中，合理的开发方案，可以指导油藏保证采收率的情况下，快速高效的开发，而在保证采收率不受影响可以达到投入产出比最高。而在方案编制的过程中应考虑中后期水淹的影响，井况的影响，低油价、地面条件差等诸多方面的因素，最应该详细编制的是：开发层系、井网井距、注采参数三个方面。
（1）选取厚度适合的油层作为水驱层，水驱参数根据油层的深度做适当调整。一般主要参照大庆油田的注水模式，选取连通良好，层间距较为明确、隔夹层发育较差的厚层段，油层深度上应该根据注水地面设备进行合理调整，地面注水管网可以设计为抗压能力较强的注入系统，对于油层较为致密，注水难度较大的井，可以备选高压增注泵。
（2）合理的井网井距
在开发方案编制初期就应该考虑井网构型及井网密度，这样可以保证油藏的高效开发，当注水开发时，可以将投资预算最小化。一般常规注水井网，分为线性井网、网状井网等，注水井网的编排要考虑油层构造方面的因素，对于断层发育比较复杂的注水断块，最好采用沿断层走向的线性井网，这样有利于注入水波及面积的提高，又能将断层对注水的干扰降低至最小化。对于层系发育比较稳定的井区，为了达到最大的采油速度，可以采用面积井网，但面积井网虽能短时间大幅提高采油量，但其注地层内部水驱的复杂性，往往水驱状态较难掌握。
三、结论
通过以上的技术分析，优化方案运用到注水先导试验区块内进行先导验证，以此来提升油藏的出液能力和采收率，在试验初级阶段选择采注比为1.2进行小规模注水，当周边邻井受效后降低注水速度，增加注入井数将采注比提高到1.6，达到最大的采出速度。在试验区进行的先导试验取得了预期的开发效果，阶段采出程度达到了43.5%，总体预估采收率可高达65%，优于预定方案的53.4%。经过扩展为全面的水驱，推广后取得了较好的开发效果。稀油油藏采用注水开发能获得较好的效果，说明注水开发可以很大程度提升油藏采收率，根据稀油注水相关参数进行合理优化，可以取得最优的驱油效果，可以在此基础上进行针对性的推广。
参考文献：
[1]王鹏，佟艳伟，檀朝銮，国内外注水系统效率研究应用情况综述[J]石油工程技术，2004，2：56-58
[2]岳继英，油田注水管网的优化设计[J].油气田地面工程，2000，23（2）：8-12
[3]陈淼鑫，刘翠玲。大型注水系统的最优控制（一）、（二）[J].黑龙江自动化技术与应用，1996，18（6）64-71
[4]袁振中.油田大型注水系统智能优化运行技术研究[D].黑龙江大庆：大庆石油学院，2006（18）
[5]刘维家.提高胜利油田注水系统效率的探讨[J].油气田地面工程，1997，5，（19）
关键词：注水系统，采收率，效率，参数，井网
一、注水驱油机理及油藏适用条件
注水开发在稀油油藏中有着十分重要的作用，其影响因素相对复杂，从注水驱替的机理上看，首先是设计合理的水驱井网，通过注水井将处理后的水注入油层，补充地层能量，在连续注入影响下，油会流向周边的生产井，提升油藏采收率主要是通过注入水对地层的能量进行补充，补充原油运移后的空间，推动原油向周边移动。因不同的注入量和不同的注入速度，使得出现不同的水驱带，如水驱主流带、水驱渗流带、水驱无效带等。从地层产状上看，注入井到生产井之间的渗透率会逐渐降低，主要是外源注入水与地层发生水敏造成，或者由于注入水净化不彻底，造成油层堵塞。
二、影响水驱效果的因素
水驱开发效果受到多种因素的影响制约，通过对室内研究相关油藏实例和水驱数据整合进行分析，主要影响制定水驱油藏筛选的几个数据是原油参数和油藏物性。原油参数是指其组分和粘度。油藏物性主要包含油藏埋深、含油饱和度，油层有效厚度和油层净总厚度比。
（1）油层厚度
在分析油藏水驱模型时，对油层的总厚度进行调整设置其参数不变，得到有效厚度和驱油指数之间的关系函数。函数中某一组数值是最佳水驱效果和厚度之间的最优关系。将油层厚度与这一范围内的数值进行对比研究。在较低值的范围时，由于薄层发育稳定性差，内隔夹层较为发育，连通关系差，影响水驱效果，最终影响开发效果。在超过这一个范围的数值，由于油层的层间发育连续性差，较厚的油层，注水量增大，容易在高渗透率带形成大孔道，导致水驱效果下降，油层的纵向动用程度差、波及面不足，使得水驱开发效率降低。
（2）油层净总厚度比
在对水驱模型进行验证分析时，对油层的净厚度和总厚度进行比值而得到一个参数，进而可以得到一个曲线函数。分析得出采收率曲线会随着净总厚度比的升高而提高。油层的比值大于0.8时，采收率的提升效果逐渐变得缓和，比值在0.4-0.8之间时，采收率会随着数值的降低，受到明显的影响;尤其在储层的净总厚度比小于0.3时，水驱效果受到极大影响。
（3）油藏所处深度
在注水开发过程中，随着油藏深度的增加，油层的孔隙度和渗透率也会随之而减小，注入量变低，注入压力提升，因而增加设备费用及维护成本。过高的深度不仅使得单位时间注入量降低，也使得压降参数加大，导致低采收率，一般情况下与其它因素混合一起，难于分辨。在井下技术方面进行分析，当井深大于1400m后，注入的净化水容易和套管及注入管柱发生氧化还原反应，影响注入设备寿命，易于造成油层的堵塞和水敏，为预防相关问题的发生，可以对注入水进行脱氧和净化，达到注入标准。对于注入速度下降，可以对注入水井进行油层压裂，提高其渗流能力。设计注水井网时候注意油层深度的影响。
（4）含油饱和度
对模型和生产数据的交叉分析中发现，对含油饱和度进行不同数值设定而保持其它数据的不变，得到饱和度和采收率的关系函数，对相关数据进行分析，含油饱和度为86%时的采收率可以达到66%。而含有饱和度低于43%后的采收率只能达到32%，含油饱和度降低幅度在20%，但导致实际采收率的降低幅度大34%，分析认为残余油饱和度的降低，主要伴随油藏压力、原油组分等数据参数的变化。残余油与油藏孔隙有更好的亲和性，驱替难度上较早期油藏要高，在注水驱替上應提早进行规划，在注入过程中不断变化添加适当的水驱化学药剂，并在注入参数上随着油藏的变化也要做适当调整。
（5）原油粘度和物质组成
在驱油模型中保持原油其它的参数固定，对原油的粘度做适当变化，采收率随着原油粘度的增加而不断减少，但粘度在10-100范围内总体变化不大，但粘度的加大对水驱效果的影响至关重要，对注入参数的调整也要求更高，一般情况下注入油藏的粘度越小越好，注入水的温度越高越好，注入速度在饱和度比较高的情况下，越低越好。
注入工艺及水驱方案的优化
油藏断块在开发之初，就应该考虑到油田整体开发方案的编制细节，尤其是在注水方案的编制调整过程中，合理的开发方案，可以指导油藏保证采收率的情况下，快速高效的开发，而在保证采收率不受影响可以达到投入产出比最高。而在方案编制的过程中应考虑中后期水淹的影响，井况的影响，低油价、地面条件差等诸多方面的因素，最应该详细编制的是：开发层系、井网井距、注采参数三个方面。
（1）选取厚度适合的油层作为水驱层，水驱参数根据油层的深度做适当调整。一般主要参照大庆油田的注水模式，选取连通良好，层间距较为明确、隔夹层发育较差的厚层段，油层深度上应该根据注水地面设备进行合理调整，地面注水管网可以设计为抗压能力较强的注入系统，对于油层较为致密，注水难度较大的井，可以备选高压增注泵。
（2）合理的井网井距
在开发方案编制初期就应该考虑井网构型及井网密度，这样可以保证油藏的高效开发，当注水开发时，可以将投资预算最小化。一般常规注水井网，分为线性井网、网状井网等，注水井网的编排要考虑油层构造方面的因素，对于断层发育比较复杂的注水断块，最好采用沿断层走向的线性井网，这样有利于注入水波及面积的提高，又能将断层对注水的干扰降低至最小化。对于层系发育比较稳定的井区，为了达到最大的采油速度，可以采用面积井网，但面积井网虽能短时间大幅提高采油量，但其注地层内部水驱的复杂性，往往水驱状态较难掌握。
三、结论
通过以上的技术分析，优化方案运用到注水先导试验区块内进行先导验证，以此来提升油藏的出液能力和采收率，在试验初级阶段选择采注比为1.2进行小规模注水，当周边邻井受效后降低注水速度，增加注入井数将采注比提高到1.6，达到最大的采出速度。在试验区进行的先导试验取得了预期的开发效果，阶段采出程度达到了43.5%，总体预估采收率可高达65%，优于预定方案的53.4%。经过扩展为全面的水驱，推广后取得了较好的开发效果。稀油油藏采用注水开发能获得较好的效果，说明注水开发可以很大程度提升油藏采收率，根据稀油注水相关参数进行合理优化，可以取得最优的驱油效果，可以在此基础上进行针对性的推广。
参考文献：
[1]王鹏，佟艳伟，檀朝銮，国内外注水系统效率研究应用情况综述[J]石油工程技术，2004，2：56-58
[2]岳继英，油田注水管网的优化设计[J].油气田地面工程，2000，23（2）：8-12
[3]陈淼鑫，刘翠玲。大型注水系统的最优控制（一）、（二）[J].黑龙江自动化技术与应用，1996，18（6）64-71
[4]袁振中.油田大型注水系统智能优化运行技术研究[D].黑龙江大庆：大庆石油学院，2006（18）
[5]刘维家.提高胜利油田注水系统效率的探讨[J].油气田地面工程，1997，5，（19）