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[摘 要]低渗透裂缝性油田，在注水开发过程中，随着注水压力上升，裂缝逐渐开启，如何控制油井含水上升速度成为一个迫切要解决的重要问题。本文针对台1区块扶余油层裂缝和应力场研究，应用注水指示曲线确定合理的注水压力上、下限，始终控制在非东西向裂缝开启压力下注水，保证非东西裂缝不开啟，避免裂缝水淹。
[关键词]裂缝水淹 应力场 注水指示曲线 限压注水
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0335-01
1、油田概况
台1区块构造位置处于松辽盆地中央坳陷区朝阳沟阶地西端头台鼻状构造上，主要开发扶余油层，有效储层主要由各种类型的河道砂岩组成，沉积类型主要为水下分流河道和辨状河道。油田内部断层发育，走向多为南北向，断块内部天然裂缝较为发育，以东西向裂缝为主，原油粘度4.2mPa.s，平均空气渗透率1.19×10-3um2，平均孔隙度11.2%，原始压力 16.34 MPa，饱和压力4.72MPa。
2、问题的提出及分析
2.1 开发过程中亟待解决的问题
台1区块为低渗透裂缝性储层，区块井网为线状注水井网，注水井排平行于裂缝走向，即沿裂缝方向注水，垂直裂缝方向驱油。随着注水开发过程中， 注水井东西方向油井见水快， 见水后很快不出油。
台1区块高含水井主要分布在茂5、茂511-1和茂502井区，且集中在鼻状构造轴部应力集中部位或断层边部，且成排、成列出现。 主要形成原因：台1区块鼻状构造轴部应力集中部位或断层边部天然裂缝发育，当注水压力超过非东西向裂缝开启压力时，造成次裂缝的不规则延伸，导致次裂缝与周围油井裂缝相互串通，造成周围油井主力油层水淹。
2.2 控水调整的可行性
台1区块扶余油层裂缝和应力场研究成果及微地震裂缝测试资料均表明： 裂缝开启受注水压力控制， 通过控制注水压力可以防止裂缝开启， 达到控制含水上升的目的。
应力场研究结果表明：扶余油层共发育5组裂缝，人工裂缝方向和最大水平主应力方向相一致，为近东西向；天然裂缝4组，方向分别为：NE60°、NE45°、NE30°、NE0°。天然裂缝多为高角度裂缝，所以天然裂缝的开启主要受水平主应力的影响。理论研究表明多向天裂缝在应力场的控制下，注水开发中裂缝开启顺序决定于裂缝走向与最大水平主应力之间的夹角，夹角越小，裂缝开启压力越小，反映注水压力越低。其裂缝开启压力公式如下：
P=H[sinφ（Fmax-Fmin）+Fmin]
式中： P—开启压力；
H—油层某一点深度；
Fmax —最大水平主应力梯度；
Fmin —最小水平主应力梯度；
φ—裂缝走向与最大水平应力夹
由于最小水平主应力为南北向， 最大水平主应力为东西向， 五组裂缝的开启顺序为： 人工缝→NE60°→NE45°→NE30°→NE0°。通过以上分析， 控制合理的注水压力范围可以保证东西方向裂缝开启， 防止非东西方向裂缝开启，避免非东西向油井水淹， 控制区块含水上升速度。
2.3 控水调整措施
通过寻找非东西裂缝的开启压力， 充分利用东西向裂缝和非东西向裂缝开启的压力差， 应用注水指示曲线确定合理的注水压力上、下限， 始终控制在非东西向裂缝开启压力下注水， 既保证东西向裂缝开启形成线状驱油， 同时又保证非东西裂缝不开启，避免裂缝水淹。
注水指示曲线可以寻找非东西裂缝的开启压力， 确定合理注水压力上、下限。控制在合理注水压力上、下限范围注水， 可以保证基质吸水， 防止裂缝水淹。
以茂X47-17井指示曲线（见图2）为例，初期注入水在较低的压力下首先进入东西向主裂缝，随着吸水量的增加，注水压力缓慢增加，当注水压力达到某一数值时，注水压力上升速度明显增加，这一拐点压力就是东西向裂缝基本饱和，开始增大有效驱动压差，提高有效动用的最低压力，即为合理注水压力下限。此后注水压力上升幅度较大，曲线变陡，井底蹩压，当压力达到某一非东西方向裂缝临界开启压力时，曲线变缓，出现明显拐点，表明此时有一组非东西向裂缝已经开启，这一拐点是避免东西方向裂缝开启的压力，即为合理注水压力上限。
采用此方法确定合理注水压力， 与动态反映裂缝开启压力一致， 能够实时反映动态变化，而且方法简便易行，因此选用该方法确定合理注水压力。
现场应用中，为了严格的控制非东西向裂缝开启，上限压力最关键，注水压力严格控制在上限压力之内；下限压力可以根据含水、产量和便于现场操作等可作适当调整，如对老井含水较高的井组可适当放宽合理压力界限，下调下限压力，延长关井时间；对老井含水较低的井组可适当小合理压力界限，上调下限压力，缩短关井时间。
3 结论和认识
3.1 低渗透裂缝性储层，油井含水上升速度快，主要受裂缝影响，针对裂缝开启造成的含水上升，限压注水可有效控制含水上升速度。
3.2 注水开发过程中裂缝开启，主要受注水压力的影响，裂缝开启压力可以通过注水指示曲线测得，控制非东西向裂缝开启的关键是控制注水压力在非东西向裂缝开启的上限压力内注水。
参考文献
[1] 孙庆和，何玺.特低渗透储层微裂缝特征及对注水开发效果的影响[J].石油学报，2000.
[2] 靳保军.天然裂缝研究及其在低渗油田开发中的应用[J].油气采收率技术，1995.
[3] 姜贵国，等.头台油田储层裂缝及其对开发效果影响研究[D].研究报告，1997
作者简介
李宁宁，1983年生。2007年毕业于大庆石油学院，助理工程师。
[关键词]裂缝水淹 应力场 注水指示曲线 限压注水
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0335-01
1、油田概况
台1区块构造位置处于松辽盆地中央坳陷区朝阳沟阶地西端头台鼻状构造上，主要开发扶余油层，有效储层主要由各种类型的河道砂岩组成，沉积类型主要为水下分流河道和辨状河道。油田内部断层发育，走向多为南北向，断块内部天然裂缝较为发育，以东西向裂缝为主，原油粘度4.2mPa.s，平均空气渗透率1.19×10-3um2，平均孔隙度11.2%，原始压力 16.34 MPa，饱和压力4.72MPa。
2、问题的提出及分析
2.1 开发过程中亟待解决的问题
台1区块为低渗透裂缝性储层，区块井网为线状注水井网，注水井排平行于裂缝走向，即沿裂缝方向注水，垂直裂缝方向驱油。随着注水开发过程中， 注水井东西方向油井见水快， 见水后很快不出油。
台1区块高含水井主要分布在茂5、茂511-1和茂502井区，且集中在鼻状构造轴部应力集中部位或断层边部，且成排、成列出现。 主要形成原因：台1区块鼻状构造轴部应力集中部位或断层边部天然裂缝发育，当注水压力超过非东西向裂缝开启压力时，造成次裂缝的不规则延伸，导致次裂缝与周围油井裂缝相互串通，造成周围油井主力油层水淹。
2.2 控水调整的可行性
台1区块扶余油层裂缝和应力场研究成果及微地震裂缝测试资料均表明： 裂缝开启受注水压力控制， 通过控制注水压力可以防止裂缝开启， 达到控制含水上升的目的。
应力场研究结果表明：扶余油层共发育5组裂缝，人工裂缝方向和最大水平主应力方向相一致，为近东西向；天然裂缝4组，方向分别为：NE60°、NE45°、NE30°、NE0°。天然裂缝多为高角度裂缝，所以天然裂缝的开启主要受水平主应力的影响。理论研究表明多向天裂缝在应力场的控制下，注水开发中裂缝开启顺序决定于裂缝走向与最大水平主应力之间的夹角，夹角越小，裂缝开启压力越小，反映注水压力越低。其裂缝开启压力公式如下：
P=H[sinφ（Fmax-Fmin）+Fmin]
式中： P—开启压力；
H—油层某一点深度；
Fmax —最大水平主应力梯度；
Fmin —最小水平主应力梯度；
φ—裂缝走向与最大水平应力夹
由于最小水平主应力为南北向， 最大水平主应力为东西向， 五组裂缝的开启顺序为： 人工缝→NE60°→NE45°→NE30°→NE0°。通过以上分析， 控制合理的注水压力范围可以保证东西方向裂缝开启， 防止非东西方向裂缝开启，避免非东西向油井水淹， 控制区块含水上升速度。
2.3 控水调整措施
通过寻找非东西裂缝的开启压力， 充分利用东西向裂缝和非东西向裂缝开启的压力差， 应用注水指示曲线确定合理的注水压力上、下限， 始终控制在非东西向裂缝开启压力下注水， 既保证东西向裂缝开启形成线状驱油， 同时又保证非东西裂缝不开启，避免裂缝水淹。
注水指示曲线可以寻找非东西裂缝的开启压力， 确定合理注水压力上、下限。控制在合理注水压力上、下限范围注水， 可以保证基质吸水， 防止裂缝水淹。
以茂X47-17井指示曲线（见图2）为例，初期注入水在较低的压力下首先进入东西向主裂缝，随着吸水量的增加，注水压力缓慢增加，当注水压力达到某一数值时，注水压力上升速度明显增加，这一拐点压力就是东西向裂缝基本饱和，开始增大有效驱动压差，提高有效动用的最低压力，即为合理注水压力下限。此后注水压力上升幅度较大，曲线变陡，井底蹩压，当压力达到某一非东西方向裂缝临界开启压力时，曲线变缓，出现明显拐点，表明此时有一组非东西向裂缝已经开启，这一拐点是避免东西方向裂缝开启的压力，即为合理注水压力上限。
采用此方法确定合理注水压力， 与动态反映裂缝开启压力一致， 能够实时反映动态变化，而且方法简便易行，因此选用该方法确定合理注水压力。
现场应用中，为了严格的控制非东西向裂缝开启，上限压力最关键，注水压力严格控制在上限压力之内；下限压力可以根据含水、产量和便于现场操作等可作适当调整，如对老井含水较高的井组可适当放宽合理压力界限，下调下限压力，延长关井时间；对老井含水较低的井组可适当小合理压力界限，上调下限压力，缩短关井时间。
3 结论和认识
3.1 低渗透裂缝性储层，油井含水上升速度快，主要受裂缝影响，针对裂缝开启造成的含水上升，限压注水可有效控制含水上升速度。
3.2 注水开发过程中裂缝开启，主要受注水压力的影响，裂缝开启压力可以通过注水指示曲线测得，控制非东西向裂缝开启的关键是控制注水压力在非东西向裂缝开启的上限压力内注水。
参考文献
[1] 孙庆和，何玺.特低渗透储层微裂缝特征及对注水开发效果的影响[J].石油学报，2000.
[2] 靳保军.天然裂缝研究及其在低渗油田开发中的应用[J].油气采收率技术，1995.
[3] 姜贵国，等.头台油田储层裂缝及其对开发效果影响研究[D].研究报告，1997
作者简介
李宁宁，1983年生。2007年毕业于大庆石油学院，助理工程师。