论文部分内容阅读
摘要 周期注水与化学调剖技术作为改善注水开发效果的两项重要措施，在提高老油田采收率方面起着较大的作用，但在应用过程中都存在一些问题，本文通过周期注水与调剖机理及影响因素的分析，结合胜坨油田三区油藏特征提出了周期注水与调剖相结合的调整方法，在应用中取得了一定的效果。
主题词 周期注水 调剖 胜坨油田 影响因素
中图分类号：U261.153
胜坨油田是逆牵引背斜构造油藏，有东西两个高点，发育主要断层12条。储层非均质性严重，属中高渗、多层整装砂岩油田。胜三区位于胜坨油田穹窿背斜构造北部，经过四十年的高速开发，目前已进入特高含水开发期，稳油控水难度越来越大，注水利用率低，地层压力差异大，部分井区大孔道窜流现象严重，剩余油分布零散，产量递减幅度快，稳产难度大。采用周期注水及化学调剖技术相结合的措施有利于延长注水措施有效期，减缓产量自然递减，改善油藏开发效果。
1 周期注水与调剖的作用及存在问题
1.1周期注水的作用及存在问题
周期注水是指周期性的提高和降低注水量，在地层中造成不稳定压力场，使流体在地层中不断地重新分布，从而使注入水在層内高低渗透带压力差的作用下发生层内渗流，促进毛细管渗吸作用，强化注入水波及低渗透层带并驱出其中滞留油，以提高采收率，改善开发效果。当提高注水压力时，裂缝及高渗透带中的流体被驱流向生产井，另一方面，低渗透带渗吸压力升高，在停注阶段，裂缝和高渗透层由于渗透率高，压力下降较快，低渗透带压力下降较慢，当高渗透带低于低渗透带压力时，低渗透带中部分流体在毛管力和弹性力的作用下，渗流进入裂缝和高渗透带，再流向生产井。（见图1：周期注水原理图）
但实际应用中随着间注次数的增多，间注效果逐渐变差，分析主要原因有两方面：一、随着间注次数的增多，高低渗透带间可供交换的剩余油逐渐减少，而周期注水提高采收率是以非均质储层驱替过程的不均匀状况所引起的高、渗透层含油饱和度差为重要条件的，含油饱和度差越大，油水交渗流量就越大，周期注水的效果就越好，经过多个周期以后，低渗透层中一部分油已被驱出，高、低渗透层之间的含水饱和度差逐渐减少，周期注水的效果越来越小。二、对于采出程度高，综合含水较高的井区，由于油层含水饱和度高，水相渗透率大，油层可能已形成优势渗透水道，导致周期注水过程中注水压力并不上升，低渗透储层无法得到动用。因此，在驱动力不变的情况下，随可供置换范围内剩余油减少，间注效果逐渐变差，动态开发中表现为：初期间注，井组含水下降明显，产油量上升，特别是中高含水井见效明显，但随着间注次数的增多，井组产液量可能下降，井组含水下降幅度减少，使产油量下降，间注效果逐渐变差，如：胜坨坨七8-10单元ST3-4-N172井组，由于长期的电泵井高强度开采，井组油井综合含水在98%以上，自2011年11月水井ST3-4-N172实施周期性注水后，对应油井ST3-5-176和ST3-5X182井含水短时间下降出现明显下降，但经过几个周期注水后效果逐渐变差，较间注前产能基本持平。
1.2 调剖的作用及存在问题
水井调剖是利用封堵剂使地层高渗透区渗透率下降，注水井吸水剖面得到改善，在纵向和平面上控制高渗透层吸水能力，加强低渗透层吸水能力，甚至使一些不吸水层得到动用，通过改善注水井吸水剖面，增加注入水的波及体积，增加油井的见效层位和方向来改善井组的注水开发效果。调剖后低渗透砂岩油藏和中高渗透砂岩油藏在提高水驱波及效率上有较大的区别；中高渗透多层砂岩油藏在调剖后，高渗透层渗透率下降，油层非均质性得到改善，同时低渗透层也可建立起有效的驱动体系，因此调剖后注入水能够直接进入低渗透层，使低渗透层发挥作用，水驱波及体积增加，油井即可见到效果；而低渗透砂岩油藏在高渗透带渗透率下降后，由于低渗透带启动压力高，注入水不能直接进入低渗透带，只能在调剖后注入水压力上升的情况下，高低渗透带间的渗吸作用加强，使注入水波及体积增加，但此时由于低渗透带不能建立驱动体系，流体不能通过低渗透带流向生产井，油井见效并不明显。如：胜坨油田三区坨123区块渗透率低，2012年6月1日对T123-35井区实施水井调剖，注水压力由调剖前3.9MPa上升到19.5MPa，PI90由3.32升至13.82，分析大孔道得到有效的封堵，但油井受效并不明显，主流线方向油井不见效，且非主流线方向油井地层能量下降很快。
2 周期注水与调剖相结合在油藏开发中的原理分析
在油田特高含水开发后期，注采矛盾越来越突出，采取了两种措施相结合的办法，其机理在于：通过调剖，使高渗透区渗透率下降，随注入压力上升，驱替压力提高，使注入水波及体积增加，同时流体与低渗透区间渗吸作用增强，此时再利用周期注水降压，置换出低渗透层中未被波及的储量。这种综合措施在油层中产生的作用有两方面：一是通过调剖，高渗透区渗透率下降，一部分低渗透区吸水量明显增加，调剖后这些低渗透区不需要间注措施即可发挥作用。二是调剖后一部分低渗透区由于启动压力高，吸水量并不增加，但与高渗透区发生渗吸作用，此时由于调剖后注水压力上升，渗吸范围将得到增加，这样就需要周期注水，置换出波及剩余油，来提高储量动用程度。
3 应用效果
胜三区坨28单元9-103层系平均渗透率2.0-6.3um2，石油地质储量1382万吨，采出程度35.6%，平均有效厚度23.2m，属于中高渗砂岩油藏。该层系中34739井组水井34739注水层位沙二91-103层，分三段注水，层间差异大，主力吸水层位为沙二103层，对应油井多为电泵井，长时间高液量开采导致水窜现象严重，油水井间已形成固定流线，水驱效果逐渐变差，2011年5月27日-7月8日对水井34739实施调剖后周期注水的措施，见到了一定的效果，井组由日产油8.5吨/天上升至10.7吨/天，增油2.2吨/天，井组综合含水较调剖前正常水平下降0.35%。
4 结论
随着油田开发时间的延长，采出程度的增加，油田稳油控水难度越来越大，采取周期注水与调剖相结合的措施能够提高储量动用程度，进而提高油田开发效果。影响两种措施结合的效果不仅受油层本身的物性影响，还受采用的开发井网、周期注水的注水时机、注水周期、注水次数、注水强度，调剖采用的堵剂类型、堵剂剂量等多重因素的影响，这些有待进一步的研究。目前，在胜三区，两种措施结合的方法还未得到有效的应用，建议选择合适的区块进行实验。
参考文献
【1】 姜必武、牛彦良、欧瑾，等.不稳定注水提高非均质油藏水驱开发效果研究[J]大庆石油地质与开发，2005.24（4）：45-46
【2】 高建、吕静、王家禄，等.低渗透油藏注水开发存在的问题分析[J]内蒙古石油化工，2009，12.
作者简介：王花，中石化胜利油田胜利采油厂三矿工程技术管理站油藏组，地址：山东省东营市垦利县胜采三矿工程技术管理站
主题词 周期注水 调剖 胜坨油田 影响因素
中图分类号：U261.153
胜坨油田是逆牵引背斜构造油藏，有东西两个高点，发育主要断层12条。储层非均质性严重，属中高渗、多层整装砂岩油田。胜三区位于胜坨油田穹窿背斜构造北部，经过四十年的高速开发，目前已进入特高含水开发期，稳油控水难度越来越大，注水利用率低，地层压力差异大，部分井区大孔道窜流现象严重，剩余油分布零散，产量递减幅度快，稳产难度大。采用周期注水及化学调剖技术相结合的措施有利于延长注水措施有效期，减缓产量自然递减，改善油藏开发效果。
1 周期注水与调剖的作用及存在问题
1.1周期注水的作用及存在问题
周期注水是指周期性的提高和降低注水量，在地层中造成不稳定压力场，使流体在地层中不断地重新分布，从而使注入水在層内高低渗透带压力差的作用下发生层内渗流，促进毛细管渗吸作用，强化注入水波及低渗透层带并驱出其中滞留油，以提高采收率，改善开发效果。当提高注水压力时，裂缝及高渗透带中的流体被驱流向生产井，另一方面，低渗透带渗吸压力升高，在停注阶段，裂缝和高渗透层由于渗透率高，压力下降较快，低渗透带压力下降较慢，当高渗透带低于低渗透带压力时，低渗透带中部分流体在毛管力和弹性力的作用下，渗流进入裂缝和高渗透带，再流向生产井。（见图1：周期注水原理图）
但实际应用中随着间注次数的增多，间注效果逐渐变差，分析主要原因有两方面：一、随着间注次数的增多，高低渗透带间可供交换的剩余油逐渐减少，而周期注水提高采收率是以非均质储层驱替过程的不均匀状况所引起的高、渗透层含油饱和度差为重要条件的，含油饱和度差越大，油水交渗流量就越大，周期注水的效果就越好，经过多个周期以后，低渗透层中一部分油已被驱出，高、低渗透层之间的含水饱和度差逐渐减少，周期注水的效果越来越小。二、对于采出程度高，综合含水较高的井区，由于油层含水饱和度高，水相渗透率大，油层可能已形成优势渗透水道，导致周期注水过程中注水压力并不上升，低渗透储层无法得到动用。因此，在驱动力不变的情况下，随可供置换范围内剩余油减少，间注效果逐渐变差，动态开发中表现为：初期间注，井组含水下降明显，产油量上升，特别是中高含水井见效明显，但随着间注次数的增多，井组产液量可能下降，井组含水下降幅度减少，使产油量下降，间注效果逐渐变差，如：胜坨坨七8-10单元ST3-4-N172井组，由于长期的电泵井高强度开采，井组油井综合含水在98%以上，自2011年11月水井ST3-4-N172实施周期性注水后，对应油井ST3-5-176和ST3-5X182井含水短时间下降出现明显下降，但经过几个周期注水后效果逐渐变差，较间注前产能基本持平。
1.2 调剖的作用及存在问题
水井调剖是利用封堵剂使地层高渗透区渗透率下降，注水井吸水剖面得到改善，在纵向和平面上控制高渗透层吸水能力，加强低渗透层吸水能力，甚至使一些不吸水层得到动用，通过改善注水井吸水剖面，增加注入水的波及体积，增加油井的见效层位和方向来改善井组的注水开发效果。调剖后低渗透砂岩油藏和中高渗透砂岩油藏在提高水驱波及效率上有较大的区别；中高渗透多层砂岩油藏在调剖后，高渗透层渗透率下降，油层非均质性得到改善，同时低渗透层也可建立起有效的驱动体系，因此调剖后注入水能够直接进入低渗透层，使低渗透层发挥作用，水驱波及体积增加，油井即可见到效果；而低渗透砂岩油藏在高渗透带渗透率下降后，由于低渗透带启动压力高，注入水不能直接进入低渗透带，只能在调剖后注入水压力上升的情况下，高低渗透带间的渗吸作用加强，使注入水波及体积增加，但此时由于低渗透带不能建立驱动体系，流体不能通过低渗透带流向生产井，油井见效并不明显。如：胜坨油田三区坨123区块渗透率低，2012年6月1日对T123-35井区实施水井调剖，注水压力由调剖前3.9MPa上升到19.5MPa，PI90由3.32升至13.82，分析大孔道得到有效的封堵，但油井受效并不明显，主流线方向油井不见效，且非主流线方向油井地层能量下降很快。
2 周期注水与调剖相结合在油藏开发中的原理分析
在油田特高含水开发后期，注采矛盾越来越突出，采取了两种措施相结合的办法，其机理在于：通过调剖，使高渗透区渗透率下降，随注入压力上升，驱替压力提高，使注入水波及体积增加，同时流体与低渗透区间渗吸作用增强，此时再利用周期注水降压，置换出低渗透层中未被波及的储量。这种综合措施在油层中产生的作用有两方面：一是通过调剖，高渗透区渗透率下降，一部分低渗透区吸水量明显增加，调剖后这些低渗透区不需要间注措施即可发挥作用。二是调剖后一部分低渗透区由于启动压力高，吸水量并不增加，但与高渗透区发生渗吸作用，此时由于调剖后注水压力上升，渗吸范围将得到增加，这样就需要周期注水，置换出波及剩余油，来提高储量动用程度。
3 应用效果
胜三区坨28单元9-103层系平均渗透率2.0-6.3um2，石油地质储量1382万吨，采出程度35.6%，平均有效厚度23.2m，属于中高渗砂岩油藏。该层系中34739井组水井34739注水层位沙二91-103层，分三段注水，层间差异大，主力吸水层位为沙二103层，对应油井多为电泵井，长时间高液量开采导致水窜现象严重，油水井间已形成固定流线，水驱效果逐渐变差，2011年5月27日-7月8日对水井34739实施调剖后周期注水的措施，见到了一定的效果，井组由日产油8.5吨/天上升至10.7吨/天，增油2.2吨/天，井组综合含水较调剖前正常水平下降0.35%。
4 结论
随着油田开发时间的延长，采出程度的增加，油田稳油控水难度越来越大，采取周期注水与调剖相结合的措施能够提高储量动用程度，进而提高油田开发效果。影响两种措施结合的效果不仅受油层本身的物性影响，还受采用的开发井网、周期注水的注水时机、注水周期、注水次数、注水强度，调剖采用的堵剂类型、堵剂剂量等多重因素的影响，这些有待进一步的研究。目前，在胜三区，两种措施结合的方法还未得到有效的应用，建议选择合适的区块进行实验。
参考文献
【1】 姜必武、牛彦良、欧瑾，等.不稳定注水提高非均质油藏水驱开发效果研究[J]大庆石油地质与开发，2005.24（4）：45-46
【2】 高建、吕静、王家禄，等.低渗透油藏注水开发存在的问题分析[J]内蒙古石油化工，2009，12.
作者简介：王花，中石化胜利油田胜利采油厂三矿工程技术管理站油藏组，地址：山东省东营市垦利县胜采三矿工程技术管理站