張學(xué)敏，劉 敏，易 飛，馬良帥，尹彥君，王良杰

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

水平井注水技術(shù)經(jīng)過近30 年發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟技術(shù)[1]，其對(duì)改善和提高油田注水開發(fā)效果發(fā)揮了重要作用。目前水平井注水主要采用籠統(tǒng)注水方式[2]，但是受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，籠統(tǒng)注水存在水平段注入不均衡、剖面矛盾突出等問題[3]。近10 年，隨著水平井分段注水工藝技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步，水平井分段注水已經(jīng)在勝利、吉林和大港等油田均有現(xiàn)場應(yīng)用，礦場顯示，水平井分段注水有緩解注入矛盾、提高注水效率作用[4]。

目前國內(nèi)水平井注水技術(shù)仍處于探索階段，實(shí)施水平井分段注水井例較少，從而缺乏足夠的水平井分段注水與籠統(tǒng)注水驅(qū)替效果對(duì)比統(tǒng)計(jì)樣本。

本文在研究H 油田水平井注采效果評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，建立水平井注采機(jī)理模型，利用數(shù)值模擬優(yōu)化法對(duì)水平井分段注水和籠統(tǒng)注水效果進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)同類油田實(shí)施水平井分段注水措施提供借鑒意義。

1 研究區(qū)概況

H 油田構(gòu)造圈閉類型為受南北兩組正斷層和地層尖滅控制的組合圈閉，區(qū)域內(nèi)分割為多個(gè)斷塊區(qū)。研究區(qū)目標(biāo)層屬于盆地底部海底扇碎屑巖沉積，儲(chǔ)層高孔低-高滲，孔隙度25%～28%，滲透率20～600 mD。疏松砂巖油藏，地質(zhì)儲(chǔ)量中等豐度。原油密度25～30 API（相對(duì)密度0.876 2～0.904 2），氣油比50～65 m3/m3，油井單井產(chǎn)量高（2 000～4 000 桶/天）。工區(qū)南部斷塊內(nèi)鉆2 口水平井（一注一采）形成注采井組，其中水平注水井H1 水平段長約650 m，且垂直穿過3 條斷層（見圖1），水平采油井H2 垂直穿過1 條斷層，4 個(gè)斷塊屬同一水動(dòng)力單元，注入井和生產(chǎn)井之間距離約1 700 m，區(qū)域儲(chǔ)層厚度20～25 m。為保證H1 井擁有統(tǒng)一水驅(qū)前緣，提高儲(chǔ)層驅(qū)油效率，最大限度提高H2 井采出，需通過注水效果優(yōu)化，明確水平井分段注水與籠統(tǒng)注水差異性。

圖1 水平井分段注采機(jī)理模型圖

2 機(jī)理模型建立

根據(jù)油藏條件建立注采井組機(jī)理模型，設(shè)定主要基礎(chǔ)參數(shù)，其中網(wǎng)格為117×65×25，儲(chǔ)層有效厚度25 m，滲透率300 mD，孔隙度26%，水平段長650 m。水平注水井H1 穿過斷層1、2、3，分成4 段注水，水平采油井H2 穿過斷層4。

3 注采方案

基于水平井分段注水與籠統(tǒng)注水對(duì)比目的，依據(jù)儲(chǔ)層及注采條件設(shè)定兩種注采對(duì)比方案：

方案A：籠統(tǒng)注水方案，預(yù)測時(shí)長設(shè)定為4 年，定液生產(chǎn)，產(chǎn)液量為1 908 m3/d，注水量為1 908 m3/d；

方案B：分段注水方案，在籠統(tǒng)注水方案預(yù)測的基礎(chǔ)上，分4 段優(yōu)化注水量，優(yōu)化時(shí)長4 年，定液生產(chǎn)，產(chǎn)液量為1 908 m3/d。

4 模擬結(jié)果對(duì)比

依據(jù)設(shè)定方案優(yōu)化模擬，兩種方案模擬結(jié)果對(duì)比顯示：

方案A 井組累產(chǎn)油125.8×104m3，含水率70%；方案B 井組累產(chǎn)油129.2×104m3，含水率56%。分段注水比籠統(tǒng)注水累產(chǎn)油增加3.4×104m3（見表1），含水率卻低14%，顯示分段注水效果優(yōu)。

表1 兩種方案模擬結(jié)果對(duì)比

方案A 累積注水量為142.5×104m3，方案B 累積注水量為121×104m3，分段注水比籠統(tǒng)注水累積注水量降低15.1%，注水量下降而累產(chǎn)油不降反增，方案A 累積注采比為1.13:1，而方案B 累積注采比為1:1.07，顯示水平井分段注水方案驅(qū)替效果好于籠統(tǒng)注水方案。

基于保證水平注水井擁有統(tǒng)一的水驅(qū)前緣，從分段注水曲線（見圖2）可以看出，各分段注水量均得到不同程度的優(yōu)化控制，從而在不同時(shí)間、不同分段具有不同的注水量。不同時(shí)刻剩余油分布對(duì)比（見圖3）顯示，水平井分段注水驅(qū)油效率更高、驅(qū)替效果更優(yōu)。

圖2 各分段注水曲線

圖3 不同時(shí)刻剩余油分布對(duì)比

5 結(jié)論

通過建立水平井注采機(jī)理模型，優(yōu)化模擬水平井分段注水與籠統(tǒng)注水驅(qū)替效果，模擬結(jié)果表明，水平井分段注水使井組累產(chǎn)油增加，而含水率降低，累積注水量下降，水驅(qū)油效率提高，模擬評(píng)價(jià)水平井分段注水效果優(yōu)于水平井籠統(tǒng)注水。水平井實(shí)施分段優(yōu)化注水有利于提高井組水驅(qū)油效率，并有助于提高油田采油速度和采收率，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)同類油田實(shí)施水平井分段注水措施提供較好借鑒意義。