劉　騫

(中國石油集團長城鉆探地質(zhì)研究院， 遼寧 盤錦 124010)

?

間歇注水提高CY水驅(qū)效率研究

劉騫

(中國石油集團長城鉆探地質(zhì)研究院， 遼寧 盤錦 124010)

針對常規(guī)注水過程中的地層能量虧空和含水上升速度快等問題，進行間歇注水提高水驅(qū)效率研究。根據(jù)CY井區(qū)間歇注水設(shè)計和開發(fā)實踐情況，結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)進行間歇注水參數(shù)優(yōu)化。通過多種方案優(yōu)選，評價注水參數(shù)對間歇注水和水驅(qū)效率的影響。

間歇注水； 水驅(qū)效率； 注水； 波及系數(shù)

我國油田普遍以注水開發(fā)為主，目前多存在儲層滲透率低、非均質(zhì)性嚴重等問題，從而導(dǎo)致了注水困難、地層能量虧空、含水率上升速度快等不利影響[1-2]。新疆油田CY井區(qū)屬于構(gòu)造底部位受油水界面控制、構(gòu)造高部位受巖性控制的構(gòu)造巖性油藏，天然能量不足，目前采用早期注水的方式維持地層能量。由于儲層非均質(zhì)性強，注水開發(fā)后油井含水率上升快，井間有大量剩余油存留。間歇注水是通過間歇性注入水的方式改變油藏壓力場，擴大水流波及的面積，增加波及系數(shù)和油井見效程度。其最大的優(yōu)點是可利用現(xiàn)有的井網(wǎng)進行，不再需要大量的重復(fù)投資[3-4]。本次研究將根據(jù)CY井區(qū)間歇注水設(shè)計和開發(fā)實踐情況，結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)進行間歇注水參數(shù)優(yōu)化，評價注水參數(shù)對間歇注水和水驅(qū)效率的影響。

1　CY井區(qū)地質(zhì)概況

表1　CY井區(qū)油藏參數(shù)

2004年初，在目的層構(gòu)造高部位完鉆CY31井，日產(chǎn)油44.9 m3，日產(chǎn)氣5 223 m3。之后對8口井進行了評價，其中4口井獲得高產(chǎn)工業(yè)油流，2口井獲得低產(chǎn)工業(yè)油流。2004年12月，完鉆22口勘探開發(fā)井，石油地質(zhì)儲量約17 831×104t。2005年部署了300 m井距反九點井網(wǎng)，局部采用水平井開發(fā)方式。當前，有180口油井，59口注水井；日產(chǎn)油1 455.2 t，累計產(chǎn)油451×104t，累計注水616.4×104m3，綜合含水率達57.4%[5]。

2　間歇注水現(xiàn)場試驗

室內(nèi)模擬結(jié)果表明，間歇注水是依靠壓力擾動彈性效應(yīng)來增油的[6]，即通過注水量的改變使地層壓力重新分配，進而使波及區(qū)內(nèi)油水在地層中重新分布。在此過程中，利用毛細管力滯水排油作用和油層彈性力排油作用，達到提高產(chǎn)量和改善開發(fā)效果的目的。

2.1油藏地質(zhì)數(shù)值模擬

根據(jù)實際地質(zhì)資料建立CY井區(qū)數(shù)值模型，模型x、y、z方向網(wǎng)格數(shù)分別為168、171、70，對應(yīng)的步長分別為50、50、0.5 m。表2所示為油藏流體物性參數(shù)。

2.2間歇注水方案優(yōu)選

根據(jù)井區(qū)數(shù)值模擬，設(shè)計出全區(qū)間歇注水方案，注水井保持基礎(chǔ)方案的150 td，注采比保持1∶1。采用正交試驗設(shè)計原則，設(shè)間歇注水周期分別為30、60 d，日注水強度以5%、10%的增減幅度上下浮動。表3所示為設(shè)計方案注水增減幅度和周期對比。

表2　油藏流體物性參數(shù)

表3　設(shè)計方案注水增減幅度和周期對比

根據(jù)以上9個方案進行開發(fā)期10 a的開發(fā)指標預(yù)測，結(jié)果見表4。

表4　各方案開發(fā)指標預(yù)測對比

各方案開發(fā)指標預(yù)測對比結(jié)果顯示，方案7累計產(chǎn)油為5 327 071 t，在各方案中最高，且其含水率為69.72%，在各方案中相對較低；基礎(chǔ)方案增油146 635 t，注水效果較好。分析認為，間歇注水主要靠彈性力和毛管力的宏觀與微觀驅(qū)油機理增油，10%的增注幅度和減注幅度更容易導(dǎo)致儲層壓力傳導(dǎo)速度不均，高滲層與低滲層的壓力也不同。由于高滲層的含水飽和度較高，水更容易由高滲層流入低滲層。在停注階段，隨著彈性力的減弱，毛管力的作用會引起油水逆向竄流，導(dǎo)致不同滲透率儲層含油飽和度趨于某個平均值，而流到高滲層的油則被采出。

同時30 d的注水周期增加了彈性力和毛管力的作用頻率。在這種多次反復(fù)的壓力“脈沖”作用下，波及系數(shù)不斷提高，發(fā)生油水交換，從而使得低滲透層的含水飽和度增高，動用程度得以改善。

2.3現(xiàn)場實施效果

2008年9月， 在CY井區(qū)當時注水井網(wǎng)的基礎(chǔ)上，按照方案7提供的參數(shù)實施間歇注水。截至2014年9月底，油田實際累計產(chǎn)油達451×104t，綜合含水率為57.4%；數(shù)值模擬方案7累計產(chǎn)油467×104t，綜合含水率為58%。方案7模擬結(jié)果誤差較小，說明模擬結(jié)果準確可靠。

模擬方案累計產(chǎn)油為442×104t，而油田實際累計產(chǎn)油為451×104t，實際增油9×104t。分析認為，間歇注水明顯提高了該區(qū)塊的水驅(qū)效率，增油效果顯著。

3　結(jié)　語

本次研究運用數(shù)值模擬技術(shù)，對間歇注水的強度和周期進行優(yōu)化，優(yōu)選出最佳方案，同時結(jié)合油田實際分析設(shè)計方案的合理性。研究認為：間歇注水可以增加水驅(qū)波及體積和效率，改善水驅(qū)效果；設(shè)計合理的注水強度和周期對提升產(chǎn)量非常重要；增注強度、減注強度不應(yīng)太小，宜控制在10%左右，可充分發(fā)揮彈性力、毛管力的驅(qū)油作用；增注間歇期、減注間歇期不應(yīng)太長，宜控制在30 d左右，以此增大彈性力、毛管力的作用頻率。

[1] 徐豪飛，馬宏偉，尹相榮，等.新疆油田超低滲透油藏注水開發(fā)儲層損害研究[J].巖性油氣藏，2013，25(2):100-106.

[2] 周春香，李樂忠，王敏.西58-8小斷塊邊水油藏天然能量評價研究[J].巖性油氣藏，2009，21(4):111-114.

[3] 鮑爾·威爾海特.注水[M].劉明中，唐金華，譯.北京:石油工業(yè)出版社，1992:95-96.

[4] 張繼春，柏松章，張亞娟，等.周期注水實驗及增油機理研究[J].石油學(xué)報，2003，24(2):76-80.[5] 邵光強，裴柏林，祁大晟.石南31井區(qū)復(fù)雜巖性油藏數(shù)值模擬研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010，10(9):161-162.

[6] 岡秦麟.高含水期油田改善水驅(qū)效果新技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社，1999:56-57.

ResearchonSweepEfficiencyofCyclicWaterFloodinginCYBlock

LIU Qian

(Geology Research Institute, Great Wall Drilling Company, CNPC, Panjin Liaoning 124010, China)

Duetosomeproblems,suchasformationdepletionandfastwatercutincreaseinconventionalwaterflooding,wecarriedontheresearchofcyclicwaterfloodingtoimprovewaterdisplacementefficiency.AccordingtotheintermittentwaterinjectiondesignandproductionpracticeinCYblock,andcombinedwithnumericalsimulation,theparametersofintermittentwaterinjectionwasalsooptimized.Throughavarietyofprogramoptimization,effectsofwaterinjectionparametersonintermittentwaterinjectionandwaterdriveefficiencywasanalyzed.

cyclicwaterflooding;waterdisplacementefficiency;waterinjection;sweepefficiency

2015-11-21

國家科技重大專項“油田開采后期提高采收率新技術(shù)”(2011ZX05009-004)

劉騫(1985 — )，男，碩士，工程師，研究方向為非常規(guī)油氣提高采收率與數(shù)值模擬。

TE357

A

1673-1980(2016)04-0012-02