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[摘要]超前注水技术是针对低渗透油田发展起来的一项注水新技术。与同步注水和滞后注水相比，超前注水这种先注后采的开采方式，在合理的补充地层能量，提高地层的压力以及保持油井的高产稳产有突出的优势。目前，企业采用超前注水延长油井见水时间、降低产量综合递减率、稳定产量已经成为一种趋势。本文主要对油田的注水技术的效果分析。
[关键词]超前注水 低渗透油田 开发效果
中图分类号：TE145 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0003-01
一、对超前注水技术的简介
随着我国经济的发展，对能源的需求不断加大，油田的规模的也在不断扩大，低渗透油田在我国原油开采中占有越来越重要的地位。但是低渗透油田储存层具有压力系数低、物性差、启动压力梯度大等特点，造成油田的单井开采量低、产量递减速度快速、稳产困难以及石油采收率低等缺陷，而超前注水技术能很好的解决这些难题。超前注水技术就是为了提高低渗透油井的开发效果而发展的一项新技术。在注水井在采油井投产前投注，油井投产时，使油田的泄油面积内原油投产时含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层的压力高于原始地层的压力。超前注水能建立起有效的驱替系统的采注方式，也为低渗透油井的高效开采打下了有利的基础。这种技术在很多低渗透油井得到应用，例如新疆、吉林、江苏等地。并且取得很好的效果。但有着成本较高的缺陷。
二、超前注水建立了有效的压力驱替系统
低渗透油田的启动压力、梯度以及驱动压差都比较大。然而，驱动压力梯度与渗透度成反比，渗透度越大，驱动压力梯度越小。低渗透油田的渗透特征为非达西渗流，流体需要一定的启动压差才能流动。超前注水提高了地层压力，建立了较高的压力梯度，使油层更多孔道里的压力梯度大于启动压力梯度。因此建立了有效的压力驱替系统，油井开始有效。
通过下面一组超前注水数值模拟图1，我们可以看出随着超前注水时间延长，累计注入体积增大，单井产量不是呈直线上升，当地层压力保持水平原始地层压力的118%左右，单井产量增幅达到最大。因此，地层压力保持水平为118%左右时，采油井投产可以获得较高的单井产量
三、超前注水的作用
（一）超前注水降低了因地层压力下降造成的地层伤害
注水时机经历了只采不注、先采后注、注采同步、和超前注水四个阶段。注水时机的早晚，不仅影响着地层压力保持的水平，而且还直接影响着储集层物理性质特征的变化。国内外的很多研究表明：裂缝性低渗漏油藏地层压力大幅度下降后，油层孔隙度将会大幅减小，裂缝闭合，渗透率降低。注水后，即使将地层压力恢复到原来的原始压力值附近，储集层有效孔隙度和空气渗透率已受到不可逆转的损害。油井产量的恢复程度很低。采取超前注水可以有效的防治地层下降。
（二）、超前注水能有效的防治地层原油性质的改变
低渗透油藏油层物性差、渗流阻力大、压力消耗大、供油面积小，生产原油一段时间后，地层压力就降低到饱和压力以下，地层原油开始脱气，脱出的气体部分随着原油流入井底，部分滞留在地层之中，脱气油在新的地层压力之下建立新的平衡。
当注水井开始注水之后，地层压力回升，地层原油又在新的相平衡状态下随地层压力的升高连续建立新的原油物性体系。此时由于原油的脱气作用，即使在相同的地层压力下，地层原油的粘度、密度都将增大，体积系数减小，从而增大了原油的渗流阻力，在相同的生产压差下油井原油产量将减少。
当油田采用超前注水方式时，只要能保持注采平衡，地层压力就基本保持在原始地层压力附近，这可以避免原油物性的变差，有利于提高油井单井产量。
（三）超前注水能最大限度的提高注入水波及系数
当一个低渗透油藏采用滞后注水开发方式时，采油井首先采油，主要是较高渗透层段供液，由于特低渗透油层的渗流阻力比较大、供液能力差、能量消耗快，使较高渗透層段的压力降落较大。当注水井投注之后，注入水将优先沿渗流阻力小的较高渗透层段快速突进，再加上较高渗透层段采出段，压力降比较大，更加剧了注入水沿较高渗透层的突进，使注入水的平面波及系数减小。
如果采用超前注水，由于油由于油田在未投入开发前地层处于原始压力平衡状态，各点处的压力基本保持一致。此时，注水井投注时，注入水在井底周围地层中的向外推进是均匀的，首先沿渗流阻力小的较高渗透段推进，当较高渗透层段的地层压力升高后，注入水推进阻力加大，同时因高低渗透层段之间的压力差，迫使注入水进入较低渗透层段，提高了较低渗透层段的地层压力，缩小了两者之间的压力差，从而有效地提高了注水平面波及系数，也提高了油田的开发效果。
（四）、超前注水能提高驱油效率
低渗透油田采用滞后注水或是同步注水的开采方式，会使注入水的平面波及系数减小，水驱油效率降低。如果采用超前注水的话，由于低渗透油田在未使用之前，地层的原始压力平衡状态还未破坏，各点的压力还基本保持一致，注水井投注时，注入水在井底周围推进是均衡的，首先是沿渗流阻力小的较高渗透段推进，当较高渗透层段的地层压力值不断增高，注水阻力不断加大，最后迫使注水进入较低渗透层，提高了较低渗透层段的地层压力，缩小了两者之间的压力差。这样可以迫使更细小的孔道的原油被驱出，增加了水驱油的效率，提高了油田的开发效果。
四、结语
超前注水能够建立有效的压力驱替系统，地层能量得到及时的补充，油井投产后，产量较高而且产量稳定；超前注水降低了因地层压力下降而造成的渗透率伤害。通过与注水不同时机对比，注水时间越晚，采油效率越低。超低超前注水能最大程度的提高单井的产量。但超前注水技术改善低渗透油田开发情况的研究需要结合油田的井网系统、地层地质条件以及原油物性等实际情况，这样才能使超前注水技术等到更好的利用，同样也能取得更好的效果。
参考文献
[1] 《油层物理》何更生.石油工业出版社，1994.
[2] 《低渗透砂岩石油田开发》石油工业出版社，李道品，1997.
[3] 《低渗透油藏开发技术研究》，张英芝，杨铁军，石油工业出版社，2004.
[4] 《利用超前注水技术开发低渗透油田》，王瑞飞.石油工业出版社，2003.
[5] 《超前注水提高特低渗透油田开发效果》，车起君.大庆石油地质与开发，2003年2月.
[关键词]超前注水 低渗透油田 开发效果
中图分类号：TE145 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0003-01
一、对超前注水技术的简介
随着我国经济的发展，对能源的需求不断加大，油田的规模的也在不断扩大，低渗透油田在我国原油开采中占有越来越重要的地位。但是低渗透油田储存层具有压力系数低、物性差、启动压力梯度大等特点，造成油田的单井开采量低、产量递减速度快速、稳产困难以及石油采收率低等缺陷，而超前注水技术能很好的解决这些难题。超前注水技术就是为了提高低渗透油井的开发效果而发展的一项新技术。在注水井在采油井投产前投注，油井投产时，使油田的泄油面积内原油投产时含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层的压力高于原始地层的压力。超前注水能建立起有效的驱替系统的采注方式，也为低渗透油井的高效开采打下了有利的基础。这种技术在很多低渗透油井得到应用，例如新疆、吉林、江苏等地。并且取得很好的效果。但有着成本较高的缺陷。
二、超前注水建立了有效的压力驱替系统
低渗透油田的启动压力、梯度以及驱动压差都比较大。然而，驱动压力梯度与渗透度成反比，渗透度越大，驱动压力梯度越小。低渗透油田的渗透特征为非达西渗流，流体需要一定的启动压差才能流动。超前注水提高了地层压力，建立了较高的压力梯度，使油层更多孔道里的压力梯度大于启动压力梯度。因此建立了有效的压力驱替系统，油井开始有效。
通过下面一组超前注水数值模拟图1，我们可以看出随着超前注水时间延长，累计注入体积增大，单井产量不是呈直线上升，当地层压力保持水平原始地层压力的118%左右，单井产量增幅达到最大。因此，地层压力保持水平为118%左右时，采油井投产可以获得较高的单井产量
三、超前注水的作用
（一）超前注水降低了因地层压力下降造成的地层伤害
注水时机经历了只采不注、先采后注、注采同步、和超前注水四个阶段。注水时机的早晚，不仅影响着地层压力保持的水平，而且还直接影响着储集层物理性质特征的变化。国内外的很多研究表明：裂缝性低渗漏油藏地层压力大幅度下降后，油层孔隙度将会大幅减小，裂缝闭合，渗透率降低。注水后，即使将地层压力恢复到原来的原始压力值附近，储集层有效孔隙度和空气渗透率已受到不可逆转的损害。油井产量的恢复程度很低。采取超前注水可以有效的防治地层下降。
（二）、超前注水能有效的防治地层原油性质的改变
低渗透油藏油层物性差、渗流阻力大、压力消耗大、供油面积小，生产原油一段时间后，地层压力就降低到饱和压力以下，地层原油开始脱气，脱出的气体部分随着原油流入井底，部分滞留在地层之中，脱气油在新的地层压力之下建立新的平衡。
当注水井开始注水之后，地层压力回升，地层原油又在新的相平衡状态下随地层压力的升高连续建立新的原油物性体系。此时由于原油的脱气作用，即使在相同的地层压力下，地层原油的粘度、密度都将增大，体积系数减小，从而增大了原油的渗流阻力，在相同的生产压差下油井原油产量将减少。
当油田采用超前注水方式时，只要能保持注采平衡，地层压力就基本保持在原始地层压力附近，这可以避免原油物性的变差，有利于提高油井单井产量。
（三）超前注水能最大限度的提高注入水波及系数
当一个低渗透油藏采用滞后注水开发方式时，采油井首先采油，主要是较高渗透层段供液，由于特低渗透油层的渗流阻力比较大、供液能力差、能量消耗快，使较高渗透層段的压力降落较大。当注水井投注之后，注入水将优先沿渗流阻力小的较高渗透层段快速突进，再加上较高渗透层段采出段，压力降比较大，更加剧了注入水沿较高渗透层的突进，使注入水的平面波及系数减小。
如果采用超前注水，由于油由于油田在未投入开发前地层处于原始压力平衡状态，各点处的压力基本保持一致。此时，注水井投注时，注入水在井底周围地层中的向外推进是均匀的，首先沿渗流阻力小的较高渗透段推进，当较高渗透层段的地层压力升高后，注入水推进阻力加大，同时因高低渗透层段之间的压力差，迫使注入水进入较低渗透层段，提高了较低渗透层段的地层压力，缩小了两者之间的压力差，从而有效地提高了注水平面波及系数，也提高了油田的开发效果。
（四）、超前注水能提高驱油效率
低渗透油田采用滞后注水或是同步注水的开采方式，会使注入水的平面波及系数减小，水驱油效率降低。如果采用超前注水的话，由于低渗透油田在未使用之前，地层的原始压力平衡状态还未破坏，各点的压力还基本保持一致，注水井投注时，注入水在井底周围推进是均衡的，首先是沿渗流阻力小的较高渗透段推进，当较高渗透层段的地层压力值不断增高，注水阻力不断加大，最后迫使注水进入较低渗透层，提高了较低渗透层段的地层压力，缩小了两者之间的压力差。这样可以迫使更细小的孔道的原油被驱出，增加了水驱油的效率，提高了油田的开发效果。
四、结语
超前注水能够建立有效的压力驱替系统，地层能量得到及时的补充，油井投产后，产量较高而且产量稳定；超前注水降低了因地层压力下降而造成的渗透率伤害。通过与注水不同时机对比，注水时间越晚，采油效率越低。超低超前注水能最大程度的提高单井的产量。但超前注水技术改善低渗透油田开发情况的研究需要结合油田的井网系统、地层地质条件以及原油物性等实际情况，这样才能使超前注水技术等到更好的利用，同样也能取得更好的效果。
参考文献
[1] 《油层物理》何更生.石油工业出版社，1994.
[2] 《低渗透砂岩石油田开发》石油工业出版社，李道品，1997.
[3] 《低渗透油藏开发技术研究》，张英芝，杨铁军，石油工业出版社，2004.
[4] 《利用超前注水技术开发低渗透油田》，王瑞飞.石油工业出版社，2003.
[5] 《超前注水提高特低渗透油田开发效果》，车起君.大庆石油地质与开发，2003年2月.