吳410長6油藏周期性注水效果評價

王文剛，肖博文，熊志明，畢銀旗，馬宏強

（中國石油長慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

儲層非均質(zhì)性是制約油田開發(fā)的一個主要因素，油藏高滲透帶會造成注入水的竄流，降低水驅(qū)波及范圍，影響開發(fā)效果。而周期性注水可造成油藏壓力發(fā)生波動，使油水平面及縱向滲流發(fā)生改變，充分發(fā)揮毛細管力和油藏流體彈性力的有利作用，提高水驅(qū)波及系數(shù)及驅(qū)油效率，改善開發(fā)效果。針對吳410區(qū)長6油藏地質(zhì)特點及開發(fā)中暴露的矛盾，結(jié)合周期性注水的特點，對該區(qū)開展周期性注水試驗，從目前開發(fā)情況來看，取得了一定的效果。

1 試驗區(qū)基本概況

吳410區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部沉積中心，主要含油層系為三疊系延長組長6油層，構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，屬于巖性油藏，主力油層長6層埋深1 950 m，油層厚度13.5 m，平均空氣滲透率0.68 mD，原始地層壓力13.6 MPa，飽和壓力7.7 MPa，屬于超低滲透油藏[1]。

1.1 試驗區(qū)儲層物性特征

根據(jù)吳410區(qū)孔隙度分析樣品統(tǒng)計，長612儲層孔隙度平均為11.0%，分布范圍主要集中在7%～14%，占到總孔隙度的77.4%，小于7%的占15.7%，大于14%的占6.7%，孔隙度的分布相對比較集中（見圖1）。滲透率平均為0.69 mD，主要集中在0.5 mD以下，其中＜0.2 mD占到總滲透率的45.6%，0.2～0.4 mD占到20.8%，0.4～1.0 mD占到總滲透率的19.1%，而大于1.0 mD的僅占14.0%（見圖2）。滲透率明顯偏小，但分布范圍較廣，從而造成油藏儲層非均質(zhì)性較強。

1.2 試驗區(qū)儲層非均質(zhì)性特征

吳410長6儲層砂層內(nèi)由于沉積、成巖等作用的影響，使儲集層物性及孔隙結(jié)構(gòu)特征發(fā)生變化，導(dǎo)致長6油層具有較強的非均質(zhì)性。

由吳410區(qū)長6儲層滲透率與非均質(zhì)參數(shù)關(guān)系圖（見圖3）可以看出，長6油層具有較強的非均質(zhì)性，且隨著平均滲透率的升高而增大。

1.3 試驗區(qū)流體性質(zhì)及滲流特征

1.3.1 試驗區(qū)流體性質(zhì) 吳410井區(qū)長6地層原油密度 0.779 g/cm3，粘度 2.130 mPa·s，飽和壓力 5.83 MPa，原始氣油比62.6 m3/t（見表1）。

1.3.2 試驗區(qū)滲流特征 吳410區(qū)長6油層油水相對滲透率曲線顯示較強的親水性，等滲點處的含水飽和度為 62.9%，油水相滲透率 0.177 2×10-3μm2，束縛水飽和度45%，殘余油飽和度18.63%，油水兩相共滲區(qū)的范圍較窄，隨含水飽和度增加，油相滲透率急劇下降，而水相滲透率增加緩慢。

1.4 試驗區(qū)油藏裂縫發(fā)育情況

表1 吳410區(qū)長6油藏地層原油性質(zhì)表

通過示蹤劑、注采動態(tài)驗證，吳410區(qū)長6油藏存在NE50°向裂縫。如對旗89-98和旗89-100兩個井組開展井間特殊滲流通道發(fā)育情況的示蹤監(jiān)測研究，在旗89-99取樣觀察井中分別監(jiān)測到旗89-98井注入的THO示蹤劑和旗89-100井注入的T-MA示蹤劑的明顯響應(yīng)，初步判斷，旗89-99是旗89-98注水井和旗89-100注水井的雙向受效井，油藏存在NE50°向裂縫（見圖5）。

2 周期性注水的可行性研究

周期性注水是充分利用毛細管力和油藏流體彈性力的驅(qū)油機理，可造成油藏壓力波動使油水平面及縱向滲流發(fā)生改變，提高水驅(qū)波及系數(shù)及驅(qū)油效率，改善開發(fā)效果[2]。周期性注水可降低高滲透層含水飽和度，從而可改善注水井剖面吸水狀況，減緩油井含水上升速度，提高油藏開發(fā)水平。鑒于周期性注水的特點，結(jié)合研究區(qū)的儲層物性、流體性質(zhì)及滲流特點等，現(xiàn)分析周期性注水在研究區(qū)的可行性。

2.1 周期性注水的毛細管力驅(qū)油機理適應(yīng)于研究區(qū)的油藏開發(fā)

毛細管力作用的驅(qū)油機理：在周期注水的不同階段，毛細管力的大小和作用是不同的。對于水濕油層存在一個合理的驅(qū)替速度，在常規(guī)注水開發(fā)過程中，為了縮短投資回收期，采油速度一般較高，驅(qū)動壓差居主導(dǎo)地位，毛細管力很難發(fā)揮作用；而在周期注水開發(fā)過程中，注水井停注階段，油水兩相處于自由吸滲狀態(tài)，毛細管力恢復(fù)正常值，有利于發(fā)揮毛細管力的驅(qū)油作用，將小孔隙中的原油驅(qū)替出來，有利于改善水驅(qū)開發(fā)效果。

吳410區(qū)長6油藏儲層非均質(zhì)性較強，油層為較強的親水性，鑒于毛細管力的驅(qū)油作用，周期性注水可望改善研究區(qū)的注水開發(fā)效果，在研究區(qū)具有可行性。

2.2 周期性注水的流體彈性力驅(qū)油機理適應(yīng)于研究區(qū)的油藏開發(fā)

流體彈性力改善水驅(qū)油效果的微觀驅(qū)油機理是，在周期注水過程中，由于彈性力引起的壓力擾動，可以使一部分油運移到賈敏效應(yīng)較小的孔隙中而向前流動，同時，當油相處于壓力擾動的波峰時，壓力梯度相應(yīng)增大，可以使油相克服較大一些的賈敏效應(yīng)而流動。

流體彈性力改善非均質(zhì)性油層水驅(qū)效果的宏觀機理：在周期注水過程中，油藏開始注水時，高滲層吸水量大，壓力傳導(dǎo)系數(shù)高，油層壓力恢復(fù)速度快，壓力較高；而低滲層吸水量少，壓力傳導(dǎo)系數(shù)低，壓力恢復(fù)速度慢，壓力較低。在高低滲透層之間形成附加的正向壓差，在這個壓差的作用下，油水從高滲透層被驅(qū)向低滲透層。由于高滲透層含水飽和度高，進入低滲透層的水量較多而油較少。當停注時，由于高滲透層排液量大，壓力下降速度快，壓力較低。而低滲透層，壓力下降速度慢，壓力較高。油水由低滲透層向高滲透層竄流。由于低滲透層含水飽和度低，進入高滲透層的水量較少而油量較多，這樣在附加壓差的作用下，一部分水滯留在低滲透層而另一部分則又回流到高滲透層，同時從低滲透層中帶出一部分油進入高滲透層而被采出。

吳410區(qū)長6油藏采用常規(guī)注水，注入水沿著高滲帶突進，造成油井水淹嚴重，嚴重制約油藏的穩(wěn)產(chǎn)，鑒于流體彈性力的驅(qū)油機理，周期性注水有望緩解目前研究區(qū)的油井含水態(tài)勢，減緩油藏含水上升率，提高油藏開發(fā)水平，在研究區(qū)具有可行性。

3 周期性注水的應(yīng)用效果及分析

針對吳410區(qū)長6油藏儲層非均質(zhì)性強等特征，常規(guī)注水隨著時間的推移，注水井的吸水狀況逐漸變差，均勻吸水比例僅占44.4%，水驅(qū)動用程度低（70.0%），油藏整體含水上升較快，油藏穩(wěn)產(chǎn)難度大。為降低油藏遞減，結(jié)合周期性注水的驅(qū)油機理，對吳410區(qū)長6油藏實施周期性注水試驗。通過在研究區(qū)實施周期性注水試驗，周期性注水對研究區(qū)的注水開發(fā)，起到了的積極作用，并從中取得了幾點效果認識。

3.1 周期性注水可改善注水井剖面吸水狀況，提高水驅(qū)動用程度

研究區(qū)儲層沉積韻律為正韻律特征，隨著注水時間推移，注水井的吸水段呈現(xiàn)下移趨勢，或僅有下部注水段吸水。為改善注水井的剖面吸水狀況，可對該區(qū)域?qū)嵤┲芷谛宰⑺囼灒妹毠芰Φ尿?qū)油機理，即在注水井停注或低注水量階段，油水兩相處于自由吸滲狀態(tài)，毛細管力恢復(fù)正常值，發(fā)揮驅(qū)油作用，將油藏上部低滲區(qū)域小孔隙中的原油驅(qū)替出來，由此，可改善注水井的剖面吸水狀況[3]。

實例1：旗93-80井注水層段為4段，2010年測得吸水剖面顯示，主要為下段吸水，為改善該井的剖面吸水狀況，2011年5月對該井實施周期性注水，隨后測得的吸水剖面顯示剖面吸水狀況較2010年呈變好趨勢，4段注水層段均吸水，吸水厚度也由11.45 m上升到19.0 m，對應(yīng)井組油量增加1.65 t。

實例2：旗91-84井注水層段為2段，2011年測得的吸水剖面顯示，下段吸水上段不吸水，2012年3月對該井實施周期性注水試驗，隨后測得的吸水剖面顯示，剖面吸水狀況較2011年變好，吸水厚度由3.53 m上升到4.38 m，剖面吸水狀況得到了一定改善。

綜上兩個實例，說明周期性注水，對改善注水井剖面吸水狀況有一定的效果，可增加吸水層段厚度，提高水驅(qū)動用程度。

3.2 周期性注水可恢復(fù)孔隙性水淹油井產(chǎn)能，延緩油井含水上升速度

由于研究區(qū)的儲層非均質(zhì)性較強，隨著累計注水量增加，注入水沿著高滲帶單層突進，造成油井水淹，為能恢復(fù)水淹井的產(chǎn)能，可對該區(qū)域?qū)嵤┲芷谛宰⑺?，通過流體彈性力的驅(qū)油機理，恢復(fù)水淹油井的產(chǎn)能。

實例：旗89-97井因?qū)?yīng)注水井旗89-98井吸水不均，注入水單層突進，于2012年2月18日水淹。此后，對旗89-98和旗89-97兩井進行動態(tài)驗證，將旗89-98井配注量下調(diào)至10 m3，旗89-97井含水下降，產(chǎn)能恢復(fù)，驗證出旗89-98和旗89-97兩井之間的注采對應(yīng)性較好。其實，動態(tài)驗證過程是運用了流體彈性力的驅(qū)油原理，即在注水井停注或低注水量階段，由于高滲透層排液量大，壓力下降速度快，壓力較低。而低滲透層，壓力下降速度慢，壓力較高。油水由低滲透層向高滲透層竄流。由于低滲透層含水飽和度低，進入高滲透層的水量較少而油量較多，這樣在附加壓差的作用下，一部分水滯留在低滲透層而另一部分則又回流到高滲透層，同時從低滲透層中帶出一部分油進入高滲透層而被采出[4]。鑒于二井的注采對應(yīng)性較好，2012年3月對旗89-98井實施周期性注水試驗，旗89-97井含水趨于穩(wěn)定下降，維持在25%左右，旗89-97井恢復(fù)正常生產(chǎn)。由此，可反映出周期性注水，通過毛細管力的驅(qū)油機理，有效恢復(fù)了水淹油井——旗89-97井的產(chǎn)能。

另外，2012年11月，為確保冬季注水管線運行正常，對旗89-98井恢復(fù)常規(guī)注水，旗98-97井含水上升至40%左右，說明周期性注水比常規(guī)注水，更能有效的延緩油井的含水上升速度。

3.3 周期性注水可改善井組平面水驅(qū)不均現(xiàn)狀，平衡油藏平面產(chǎn)液狀況

研究區(qū)水驅(qū)主向為NE50°，造成油藏平面油井產(chǎn)液量不均。為緩解這個狀況，對該區(qū)實施周期性注水試驗。周期注水能夠改變常規(guī)注水比較穩(wěn)定的壓力分布場，使得地層壓力場和滲流速度場重新分布，激活注入水波及不到區(qū)域，從而平衡油藏平面產(chǎn)液狀況。

實例：研究區(qū)旗87-96、旗87-98、旗89-96和旗89-98四個井組，常規(guī)強化注水后，水驅(qū)主向（NE50°）油井見效明顯，但含水上升較快，水驅(qū)側(cè)向油井見效較差，油藏平面水驅(qū)受效不平衡，針對這一現(xiàn)狀，2012年3月對該4口井實施周期性注水試驗，對應(yīng)15口水驅(qū)側(cè)向井，有11口井見效，見效比例73.3%，平均單井動液面上升幅度97 m，平均單井增油0.28 t（見表2），說明周期性注水有效改善了該區(qū)域平面水驅(qū)不均的問題。

4 結(jié)論

通過在研究區(qū)實施周期性注水試驗，周期性注水對研究區(qū)的注水開發(fā)，起到了積極作用，現(xiàn)總結(jié)以下幾點認識。

表2 旗87-96等4個井組周期性注水見效井投井表

（1）針對研究區(qū)儲層正韻律沉積特征，通過周期性注水注水井在停注或低注水量階段，油藏油水兩相處于自由吸滲狀態(tài)，利用毛細管力恢復(fù)正常值，發(fā)揮驅(qū)油作用，將油藏上部低滲區(qū)域小孔隙中的原油驅(qū)替出來，從而有效改善了注水井的剖面吸水狀況，增加注水井剖面吸水段厚度，提高了油藏水驅(qū)動用程度。

（2）針對研究區(qū)儲層非均質(zhì)性較強，可通過利用周期性注水流體彈性力的驅(qū)油原理，當注水井停注或低注水量階段，由于高滲透層排液量大，壓力下降速度快，壓力較低。而低滲透層，壓力下降速度慢，壓力較高。油水由低滲透層向高滲透層竄流，將低滲透層中一部分油帶入高滲透層而被采出，從而改善剖面產(chǎn)液狀況，降低油井含水，恢復(fù)水淹油井產(chǎn)能。

（3）周期注水能夠改變常規(guī)注水比較穩(wěn)定的壓力分布場，使得地層壓力場和滲流速度場重新分布，激活注入水波及不到區(qū)域，從而可改善油藏平面水驅(qū)不均的現(xiàn)狀，建立平面水驅(qū)壓力驅(qū)替系統(tǒng)的，有效緩解油藏平面產(chǎn)液不均的現(xiàn)狀。

總之，周期性注水試驗表明，周期性注水是改善非均質(zhì)油藏開發(fā)效果的一種有效途徑，對于非均質(zhì)性較強，親水性較強的油藏，周期性注水的毛細管力和流體壓力對油層的驅(qū)油效果較好，從而可提高油藏開發(fā)效果。

［1］李洪暢，王杰，等.吳旗油田新17～吳410井區(qū)超低滲透油藏2009年開發(fā)方案［G］.2009.

［2］王福松譯.層狀不均質(zhì)油藏的周期注水開發(fā)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1989.

［3］高金玉編著.非均質(zhì)油藏不穩(wěn)定注水參數(shù)研究與應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，（13）：100-102.

［4］袁文芳，等.周期性不穩(wěn)定注水技術(shù)的研究及應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，（21）：68-69.