胡書勇，雒繼忠，周志平，馬立軍，令永剛*

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西南石油大學(xué)，四川 成都 610500;2.中油長慶油田公司，甘肅 慶陽 745100)

超低滲透油藏超前注水開發(fā)效果分析及對(duì)策

胡書勇1，雒繼忠2，周志平2，馬立軍2，令永剛2*

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西南石油大學(xué)，四川 成都 610500;2.中油長慶油田公司，甘肅 慶陽 745100)

長63油藏屬超低滲低壓油藏，天然能量較弱。超前注水后全面投入開發(fā)，投產(chǎn)初期單井產(chǎn)量低，含水率變化穩(wěn)定，部分油井壓力下降，部分注水井壓力上升。研究認(rèn)為：在目前井網(wǎng)條件下，部分井組井距過大，沒有建立起有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)，要形成有效驅(qū)替必須縮小井距;籠統(tǒng)注水使得注采層位不對(duì)應(yīng)，造成油井產(chǎn)液量較低。通過研究，提出下步調(diào)整措施，即進(jìn)一步細(xì)分層系，加密井網(wǎng)，縮小注采井間的距離?，F(xiàn)場實(shí)施后效果顯著。

超前注水;水驅(qū)效果;壓力系統(tǒng);注水開發(fā);井網(wǎng)井距;長63油藏

引 言

近年來，隨著儲(chǔ)量品位的逐年降低，超低滲透油藏的開發(fā)成為油田開發(fā)的重點(diǎn)。超前注水是開發(fā)超低滲透油藏較為有效的1種開發(fā)方式，是低滲透油田開發(fā)的重要途徑［1－3］。B153井區(qū)處于華慶油田中砂帶北部，位于陜西省吳旗縣白豹鄉(xiāng)與甘肅省華池縣喬河鄉(xiāng)境內(nèi)，其主力層為長63油藏。

該油藏于2008年1月投入開發(fā)，反九點(diǎn)注水井網(wǎng)開發(fā)，實(shí)施壓裂方式投產(chǎn)，采用超前注水方式開采。開發(fā)初期，注水井吸水能力較強(qiáng)，注水壓力基本穩(wěn)定，油井產(chǎn)能較低，含水率基本保持穩(wěn)定，目前需要及時(shí)對(duì)開發(fā)初期的水驅(qū)開發(fā)效果進(jìn)行分析，對(duì)已實(shí)施的井網(wǎng)及超前注水技術(shù)政策進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出今后科學(xué)、合理的井網(wǎng)類型及超前注水開發(fā)技術(shù)政策。

1 油藏概況

B153井區(qū)長63油藏分布主要受濁積水道控制，砂體厚度大，圈閉成因與砂巖的側(cè)向尖滅及巖性致密遮擋有關(guān)，為受巖性與構(gòu)造雙重控制的巖性油藏，原始驅(qū)動(dòng)類型為彈性溶解氣驅(qū)。儲(chǔ)層巖性主要為粉細(xì)—細(xì)粒長石砂巖。孔隙度為11.8%～13.7%，滲透率為 0.32 ×10－3～0.55 ×10－3μm2屬于超低滲儲(chǔ)層。

該區(qū)長63油藏儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)類型主要為小孔微喉型，其次為小孔細(xì)喉型，含少量的中孔細(xì)喉型具有低滲透儲(chǔ)層的典型特征。長63油藏“五敏”特征為弱水敏、弱—中等酸敏、弱鹽敏、弱速敏、弱堿敏。

2009年1月前，該油藏處于超前注水階段因新增投產(chǎn)井?dāng)?shù)少，注水井?dāng)?shù)增幅明顯高于油井?dāng)?shù)增幅，注采井?dāng)?shù)比最高達(dá)到1∶1，注采比較高2009年2月開始，該油藏處于全面開發(fā)階段。在基本上完成超前注水的要求后，大量投產(chǎn)新井。至2009年11月，共投產(chǎn)308口井，其中新投產(chǎn)油井227口，新投產(chǎn)注水井81口。注采井?dāng)?shù)比逐漸下降，月產(chǎn)油量迅速上升，由4 727 t/月增至15 67 t/月，注采比保持在2.5左右，含水率逐漸下降至21.9%，平均單井日產(chǎn)油量基本穩(wěn)定在1.7 t/d，平均單井日注入量為15 m3/d。

2 超前注水開發(fā)初期水驅(qū)效果分析

圖1為B153區(qū)由2009年1月至2010年5月的開發(fā)動(dòng)態(tài)。B153區(qū)塊目前處于穩(wěn)定生產(chǎn)階段，月產(chǎn)油量平均為1×104t/月;產(chǎn)液量穩(wěn)中有升，平均為1.34×104t/月;含水率較低，為24%左右;累計(jì)注采比為2.0左右。B153區(qū)注水開發(fā)至今，油藏累計(jì)注水80.25×104m3，累計(jì)注采比為3.4。

圖1 B153區(qū)油藏綜合開采曲線

油田開發(fā)初期，B153井區(qū)長63油藏主要開發(fā)特征如下。

(1)油井產(chǎn)量低，含水率變化穩(wěn)定。B153長63油藏屬低壓油藏，油藏天然能量較弱。超前注水后全面投入開發(fā)，單井產(chǎn)量低，含水率變化穩(wěn)定，部分油井壓力有所下降。根據(jù)2009年油井測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，油井平均產(chǎn)液指數(shù)為0.42 t/d·MPa，平均生產(chǎn)壓差為5.85 MPa，平均產(chǎn)液量保持在2.46 m3/d。注水開發(fā)油田，含水率變化具有一定的規(guī)律性，不同含水階段含水上升速度不同。含水率和含水飽和度曲線表明：中低含水期(含水率50%以前)，含水上升速度逐漸增大;高含水期(含水率50%以后)，含水上升速度逐漸減慢。目前B153區(qū)平均含水為24%，處于中低含水期。

(2)油井產(chǎn)能差異較大。B153區(qū)長63油藏油層物性較差，非均質(zhì)性強(qiáng)。由于儲(chǔ)層物性、投產(chǎn)方式和改造措施等不同，對(duì)油井產(chǎn)能有不同程度的影響。平面上油井產(chǎn)能差異大且分布不均。如油藏東北部及東南局部產(chǎn)能達(dá)2 t/d以上，而中部和南部少部分區(qū)域產(chǎn)能在0.5 t/d以下。

(3)注水壓力基本穩(wěn)定，地層吸水能力較強(qiáng)，部分井組注水壓力上升。根據(jù)B153井區(qū)開發(fā)方案，確定地層壓力保持水平在110%時(shí)開發(fā)效果較好。原始地層壓力為16.73 MPa，實(shí)施超前注水開發(fā)該區(qū)地層壓力保持在18.4 MPa左右。超前注水后全面投入開發(fā)，部分油井壓力有所下降，但部分井組注水井壓力上升。2009年進(jìn)行14個(gè)井次的壓力恢復(fù)測試和13個(gè)井次的壓力降落測試。根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算出，油井平均地層壓力為13.9 MPa，注水井平均地層壓力為23.94 MPa。

3 超前注水開發(fā)初期開發(fā)對(duì)策分析

3.1 原因分析

從前述可知，目前油田產(chǎn)量未達(dá)到方案設(shè)計(jì)目標(biāo)。分析產(chǎn)量低的原因?yàn)椋簝?chǔ)層物性差，滲透率低部分井組井距過大，沒有建立起有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng);目前油田注水采用籠統(tǒng)注水方式，注采層位不對(duì)應(yīng)。針對(duì)上述問題，B153井區(qū)實(shí)施壓裂方式投產(chǎn)，儲(chǔ)層物性得到了改善，生產(chǎn)效果較好。

3.2 超前注水開發(fā)對(duì)策研究

3.2.1 有效驅(qū)動(dòng)壓力系統(tǒng)分析

有效驅(qū)動(dòng)壓力系統(tǒng)是指滿足一定的油井產(chǎn)量下，注采系統(tǒng)能夠提供所需的生產(chǎn)壓差。低滲透油藏由于巖性致密，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜及啟動(dòng)壓力梯度等因素的存在，造成該類儲(chǔ)層滲流阻力很大，難以建立有效的壓力系統(tǒng)。

在理想注采平衡狀態(tài)下，B153區(qū)長63油藏注采井間的壓力剖面如圖2中的藍(lán)色理論線所示對(duì)于低滲油田來說，通過油井的壓力恢復(fù)測試和水井的壓力降落測試得出的地層壓力分別對(duì)應(yīng)圖中的B點(diǎn)與A點(diǎn)。

圖2 油水井間地層壓力剖面示意圖

在生產(chǎn)的過程中，由于注水壓力的升高，注水井底地層微裂縫有張開的趨勢，其滲流條件會(huì)越來越好，而生產(chǎn)井的井底由于地層壓力的降低，其周邊地層的滲透性隨之降低。試井解釋結(jié)果可知，油井表皮系數(shù)平均值為－3.5，而注水井的表皮系數(shù)卻達(dá)到－4.3，這就說明上面的變化趨勢確實(shí)存在。這一現(xiàn)象使得注采井間的壓力剖面出現(xiàn)圖2中紅色曲線所示的特征。這時(shí)的注水井和采油井所測試的地層壓力則是代表C點(diǎn)和D點(diǎn)的壓力。

真實(shí)的地層中部壓力應(yīng)該介于注水井井底地層壓力和油井井底地層壓力之間，即地層壓力應(yīng)該大于13.97 MPa。因此，在評(píng)估地層壓力時(shí)，不能簡單地用油井的測壓結(jié)果代替地層壓力。雖然真實(shí)的地層壓力高于13.97 MPa，但對(duì)生產(chǎn)有直接影響的是油井井底附近的地層壓力，即測出的B點(diǎn)或D點(diǎn)壓力。為了穩(wěn)產(chǎn)或增產(chǎn)的需要，既要通過不斷注水，使壓力逐漸波及到油井的供油區(qū)，又應(yīng)注意改善油井井底的滲流條件，使泄油范圍盡量擴(kuò)大。

由圖3可知，目前井間距離太大，油水井之間沒有形成有效驅(qū)替，形成有效驅(qū)替井間距離應(yīng)減小到200 m左右。

圖3 油水井間地層壓降剖面示意圖

3.2.2 注采對(duì)應(yīng)分析

B153井區(qū)注水井吸水能力較好，部分注水井周圍地層壓力有所升高，而對(duì)應(yīng)生產(chǎn)井地層壓力相對(duì)較低，說明油井受效甚微，還沒受到注入水的驅(qū)替。因此，油田下步開發(fā)措施應(yīng)該細(xì)分層系，加強(qiáng)地層層位對(duì)比研究，達(dá)到“注夠水、注好水”的目的。

3.3 措施效果分析

通過上述研究，積極實(shí)施措施調(diào)整。在局部井區(qū)實(shí)施井網(wǎng)加密措施，同時(shí)實(shí)施分注措施。將油藏細(xì)分為長、長和長。如該區(qū)的白155區(qū)共分注18口井，分注率達(dá)到48.6%。通過實(shí)施分層注水，吸水厚度大幅度增加，水驅(qū)動(dòng)用程度提高到75%，注入剖面得到改善，對(duì)應(yīng)油井產(chǎn)能提高。

4 結(jié)論

(1)B153井區(qū)長63低壓油藏超前注水后開發(fā)，單井產(chǎn)量低，含水率變化穩(wěn)定，部分油井壓力有所下降。注水壓力基本穩(wěn)定，地層吸水能力較強(qiáng)部分井組注水壓力上升，油井產(chǎn)能差異較大。

(2)研究結(jié)果表明，油井產(chǎn)量低的主要原因?yàn)榫g距離偏大，油水井之間沒有形成有效驅(qū)替以及注采層位不對(duì)應(yīng)。實(shí)施調(diào)整措施后，取得了明顯的效果。

［1］唐建東，劉同敬，姜漢橋，等.低滲透油藏超前注水合理時(shí)機(jī)理論研究［J］.新疆地質(zhì)，2007，25(2)：192－195.

［2］高建，王仲林，王家祿，等.低滲透超前注水儲(chǔ)層油水分布［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(增刊)28.

［3］陳家曉，黃全華.低(特低)滲透油藏極限注采井距確定的新方法探索［J］.鉆采工藝，2008，31(5)：47.

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［5］馬福軍，胡景春.新立油田低滲透油藏超前注水技術(shù)實(shí)踐與應(yīng)用［J］.特種油氣藏，2005，12(3)：48－50.

［6］王瑞飛，陳明強(qiáng).超前注水技術(shù)中一些參數(shù)的確定［J］．鉆采工藝，2008，31(4)：65.

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Effect analysis and countermeasures of advanced water flooding for ultra－low permeability reservoirs

HU Shu－yong1，LUO Ji－zhong2，ZHOU Zhi－ping2，MA Li－jun2，LING Yong－gang2
(1．State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China;2．Changqing Oilfield Company，PetroChina，Qingyang，Gansu 745100，China)

The Chang 63reservoir is an ultra－ low permeability，low pressure reservoir with week natural energy．After advanced water injection，the reservoir was put on full－scale production．In the early production period，per well production was low，water cut was stable，and pressure dropped in some oil wells while rose in some water injection wells．It has been realized through research that with present well pattern，well spacing is too large to establish effective driving pressure system in some well groups，and it is necessary to reduce well spacing in order to form effective flooding;in addition，commingled water injection has resulted in noncorresponding horizons of injection to production，leading to low liquid production from oil wells．The adjustment measures proposed through the research include further subdividing layers，infilling well pattern，and reducing injection－ production well spacing．

advanced water injection;flood effectiveness;pressure system;waterflood development;well pattern and well spacing;Chang 63reservoir

TE33

A

1006－6535(2012)02－0066－03

20110719;改回日期：20110729

教育部博士點(diǎn)基金“三維大變化尺度縫洞型碳酸鹽巖油藏復(fù)雜油水兩相流動(dòng)規(guī)律研究”(20105121110006)

胡書勇(1973－)，男，副教授，博士，2006年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，主要從事油氣藏?cái)?shù)值模擬、油氣藏工程、特殊油氣田開發(fā)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究與教學(xué)工作。

* 參加研究工作的還有王明瑜。

編輯姜 嶺