楊春和，韓德新

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶 163411）

地層壓力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確程度是提高鉆井液密度設(shè)計(jì)精度的根本保證，是確保鉆井安全和加強(qiáng)油氣層保護(hù)的關(guān)鍵地質(zhì)技術(shù)。以往的預(yù)測(cè)方法是根據(jù)鉆關(guān)注水井的井口壓力來(lái)預(yù)測(cè)地層壓力，但是目前部分注水井由于套損、套斷等原因已用水泥封堵，無(wú)法采集井口壓力，因此必須尋求新的地層壓力預(yù)測(cè)方法，確定地層壓力，合理設(shè)計(jì)鉆井液密度，滿足調(diào)整井鉆井需要。

2021年上半年，鉆井一公司所鉆的調(diào)整井，主要分布于采油八廠州703區(qū)塊、州401區(qū)塊；海拉爾油田烏33斷塊、貝36-50補(bǔ)充井區(qū)等區(qū)塊，涉及16口注水井水泥封井報(bào)廢，無(wú)法采集井口壓力，給地層壓力預(yù)測(cè)帶來(lái)難度，實(shí)際鉆井過(guò)程之中，利用區(qū)塊所計(jì)算的注采比，來(lái)預(yù)測(cè)區(qū)塊地層壓力情況，提高了鉆井液密度設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率，確保鉆井施工的安全。

1 注采比與地層壓力關(guān)系

油田經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水和采油，已改變了開(kāi)采層位地層壓力的原始狀態(tài)，由于地層巖性和物性的不均衡，注入量和采出量難以達(dá)到平衡，因此形成局部欠壓區(qū)、局部高壓區(qū)和異常高壓區(qū)等情況。注水開(kāi)發(fā)是長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，注采比是累積注入劑的體積與累積采出物的體積之比，其大小不僅可以衡量地層虧空彌補(bǔ)程度，還能反映地層能量補(bǔ)充程度，因而可以通過(guò)研究注采比對(duì)地層壓力變化的影響程度，來(lái)預(yù)測(cè)待鉆井處地層壓力。

通過(guò)對(duì)州703區(qū)塊、州401區(qū)塊、烏33斷塊、貝36-50井區(qū)以往注采比、儲(chǔ)層滲透率、使用鉆井液密度、注水年限數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)研究注采比與地層壓力之間的關(guān)系，可以得出，注采比與鉆井液密度具有很好的相關(guān)性，注采比低地層壓力低，使用鉆井液密度低；注采比高地層壓力高，使用鉆井液密度高，而注水年限是影響地層壓力的次要因素。

州703區(qū)塊注采比1.19，注采近于平衡，地層壓力趨近于原始地層壓力，鉆井平均使用密度為1.29g/cm3；州401區(qū)塊注采比2.2，屬于高注采比區(qū)塊，地層壓力偏高，鉆井平均使用密度為1.45g/cm3；貝36-50井區(qū)注采比高達(dá)4.16，由于滲透率極低，注水難度大，采用高壓注水，注采極不平衡，形成異常高壓，鉆井平均使用密度為1.53g/cm3。

從各鉆井區(qū)塊儲(chǔ)層物性差異入手，分別做中高滲透儲(chǔ)層、低滲透儲(chǔ)層和特低滲透儲(chǔ)層，注采比與鉆井液密度關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析，中高滲透、低滲透和特低滲透儲(chǔ)層區(qū)塊注采比曲線與鉆井液密度曲線擬合關(guān)系較好，尤其是特低滲透儲(chǔ)層區(qū)塊擬合關(guān)系最好，呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，隨著注采比增大，整體地層壓力隨之上升，使用鉆井液密度也相應(yīng)增高。因此，可以利用注采比作為衡量地層壓力變化的地質(zhì)指標(biāo)，預(yù)測(cè)調(diào)整井區(qū)地層壓力變化情況。

2 區(qū)塊網(wǎng)格劃分和注采比計(jì)算方法研究

2.1 網(wǎng)格劃分方法研究

注水開(kāi)發(fā)多采用面積注水法的反九點(diǎn)法和五點(diǎn)法，反九點(diǎn)法和反五點(diǎn)法均為正方形井網(wǎng)，注水較為均勻，都可以達(dá)到徑向驅(qū)油效果，因此適合采用正方形井網(wǎng)，作為計(jì)算注采比的網(wǎng)格形式，在注采井較多的斷塊內(nèi)部適用正方形網(wǎng)格。

對(duì)于較小的斷塊和井區(qū)邊部，油水井較少，沒(méi)有形成完整的面積注水井網(wǎng)，適合以注水井為中心的單井圓形網(wǎng)格或三角形網(wǎng)格。

網(wǎng)格間距如果太大將導(dǎo)致不同網(wǎng)格內(nèi)的注采比值相近，間距太小又導(dǎo)致網(wǎng)格內(nèi)注采比值差異過(guò)大，網(wǎng)格間距過(guò)大和過(guò)小都無(wú)法總結(jié)出規(guī)律性認(rèn)識(shí)。注水開(kāi)發(fā)實(shí)踐驗(yàn)證，注水井有效驅(qū)替距離為600m左右，因此選擇600m作為網(wǎng)格間距。

2.2 網(wǎng)格內(nèi)注采比計(jì)算方法研究

區(qū)塊斷層多，斷層將區(qū)塊切割成相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)斷塊，斷層兩側(cè)不相連通，按斷層的自然分割劃分成各個(gè)斷塊，按以下三個(gè)原則計(jì)算網(wǎng)格內(nèi)注采比。

（1）在注采關(guān)系完整的大斷塊內(nèi)按600m劃分正方形網(wǎng)格；

（2）在注采關(guān)系不完整的井區(qū)邊部和封閉的小斷塊，采用以注水井為中心的圓形網(wǎng)格或是三角形網(wǎng)格計(jì)算；

（3）對(duì)于網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的注水井，要考慮與其連通的采油井采出量進(jìn)行注水量的分配。

3 注采比臨界值的確定

3.1 理論臨界值

在理論上，注采保持平衡，地層壓力保持在原始狀態(tài)，注采比為1.0。注水量小于采出量，地層壓力低于原始地層壓力，注采比小于1.0，注水量大于采出量，地層壓力高于原始地層壓力，注采比大于1.0。

3.2 實(shí)際臨界值的確定

（1）滲透率對(duì)注采比的影響。在油田實(shí)際生產(chǎn)中，注采比大于1.0，甚至遠(yuǎn)大于1.0才能保持地層壓力穩(wěn)定。注采是否能達(dá)到平衡狀態(tài)不僅受到注入量和采出量的控制，還要受儲(chǔ)層滲透率、砂體連通性、儲(chǔ)層厚度等因素影響，其中受儲(chǔ)層滲透率的高低影響最大。

中高滲透儲(chǔ)層注采比接近于1，低滲透儲(chǔ)層注采比在2左右，特低滲透儲(chǔ)層區(qū)塊注采比甚至達(dá)到4以上，這是由于儲(chǔ)層滲透性差，地層導(dǎo)壓能力差，注入流體推進(jìn)速度緩慢，油層采出程度低，導(dǎo)致注采比高。

（2）確定注采比臨界值。以往油田調(diào)整井實(shí)測(cè)地層壓力系數(shù)在1.1～1.60，注采比為1.41～2.62之間。根據(jù)地層壓力系數(shù)大小對(duì)鉆井施工安全的影響程度，將壓力系數(shù)小于1.30定為近原始地層壓力，壓力系數(shù)1.30～1.50定為高壓，壓力系數(shù)大于1.50定為異常高壓，同時(shí)在斷層附近的井區(qū)，由于斷層的遮擋作用造成局部地層壓力上升，形成斷層型異常高壓。

應(yīng)用網(wǎng)格注采比的計(jì)算方法，對(duì)鉆井區(qū)塊的注采比進(jìn)行計(jì)算，確定近原始?jí)毫^(qū)、高壓區(qū)、異常高壓區(qū)和斷層型異常高壓區(qū)相對(duì)應(yīng)的注采比值范圍。

4 應(yīng)用效果

州703區(qū)塊：目的層為扶余油層，屬于低滲透的致密儲(chǔ)層，設(shè)計(jì)待鉆井74口，深度1782～1974m，涉及報(bào)廢注水井6口，注水層位葡萄花層，完鉆調(diào)整井31口，利用注采比預(yù)測(cè)地層壓力，設(shè)計(jì)鉆井液密度1.35～1.50g/cm3，平均鉆井液密度1.46g/cm3，順利完鉆，沒(méi)有油氣水浸等復(fù)雜情況。

州401區(qū)塊：目的層為扶余油層，油層為特低滲透的致密儲(chǔ)層，該區(qū)塊設(shè)計(jì)待鉆井117口，埋深1768～2041m，涉及報(bào)廢注水井5口，目前完鉆21口，利用注采比預(yù)測(cè)地層壓力，設(shè)計(jì)鉆井液密度1.45～1.50g/cm3，平均鉆井液密度1.48g/cm3，順利完鉆，沒(méi)有油氣水浸等復(fù)雜情況。

海拉爾油田烏33斷塊：目的層為南屯組，油層為特低滲透的致密儲(chǔ)層，該區(qū)塊設(shè)計(jì)待鉆調(diào)整井21口，涉及報(bào)廢注水井2口，油層埋深2042～2343m，該區(qū)塊完鉆15口，利用注采比預(yù)測(cè)地層壓力，鉆井液密度1.35～1.45g/cm3，平均1.42g/cm3，順利完鉆。

貝36-50補(bǔ)充區(qū)塊：目的層為南屯二組，該區(qū)塊設(shè)計(jì)調(diào)整井7口，油層埋深1090～1125m，涉及報(bào)廢注水井3口，利用注采比預(yù)測(cè)地層壓力，設(shè)計(jì)鉆井液密度平均1.44g/cm3，目前，7口調(diào)整井全部順利完鉆。

5 結(jié)論

（1）注采比可以作為衡量注水開(kāi)發(fā)區(qū)的地層壓力變化的技術(shù)指標(biāo)，注采比法預(yù)測(cè)調(diào)整井地層壓力可以滿足外圍低滲透油田壓力的預(yù)測(cè)。

（2）注采比值大小受儲(chǔ)層滲透率的影響大，因而低滲、特低滲儲(chǔ)層區(qū)塊高注采比，存在低滲高壓的特點(diǎn)。

（3）利用注采比預(yù)測(cè)地層壓力在鉆井過(guò)程中是行之有效的。

（4）該方法可以合理設(shè)計(jì)鉆井液密度，減輕鉆井過(guò)程中對(duì)油層的污染，加快鉆井速度，降低鉆井成本。