薩北開發(fā)區(qū)北二西區(qū)周期注水的實踐與認(rèn)識

李俊濤（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

薩北開發(fā)區(qū)北二西區(qū)周期注水的實踐與認(rèn)識

李俊濤（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

摘要：目前薩北開發(fā)區(qū)已處于特高含水階段，高含水井比例不斷增加，低效、無效循環(huán)嚴(yán)重。為控制含水上升，提高注水效率，需要從源頭上控制能耗。2012年應(yīng)用數(shù)值模擬方法，在北二區(qū)優(yōu)選了17口井26個層實施周期注水，累積節(jié)約注水10.92×104m3，累積少產(chǎn)液2.019× 104t，累積增油0.185×104t。有效控制了低效、無效注采，取得了較好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：北二西區(qū)；周期注水；注水量

隨著油田開發(fā)的不斷深入，注采井不斷增加，產(chǎn)液量、注入量增大，導(dǎo)致油田能耗大幅度增長。特別是特高含水階段，由于注入水長期在厚油層底部沖刷，低效、無效循環(huán)嚴(yán)重，厚油層內(nèi)部動用差異大，剩余油高度分散，挖潛難度大，造成一定程度的資源浪費，對油田提效極其不利。因此控水挖潛、節(jié)能降耗措施亟待實施。前蘇聯(lián)學(xué)者蘇爾古切夫于19世紀(jì)50年代末第1次提出周期注水概念[1]，自1964年先后在國內(nèi)外50余個油田進(jìn)行周期注水礦場試驗，經(jīng)濟(jì)效益顯著。近幾年來大慶喇薩杏油田純油區(qū)也開展了周期注水，薩北開發(fā)區(qū)于1992年開始在油水過渡帶開展了周期注水先導(dǎo)性試驗，取得了較好控水挖潛效果，獲經(jīng)濟(jì)效益3 144.9萬元。為進(jìn)一步降低低效、無效循環(huán)，實現(xiàn)節(jié)能降耗，2012年在北二區(qū)開展了周期注水。

1　周期注水驅(qū)油機(jī)理

根據(jù)數(shù)值模擬及核磁共振成像實驗結(jié)果，周期注水過程中除毛細(xì)管力作用外，還通過壓力場的調(diào)整使油層內(nèi)產(chǎn)生了附加竄流，在雙重作用下使原來滯留狀態(tài)下的原油到動用。周期注水在地層中產(chǎn)生的壓力擾動使得常規(guī)水驅(qū)殘余油的形狀、位置和大小發(fā)生一系列變化，使剩余油被逐步驅(qū)出。在非均質(zhì)地層中，毛管力和壓力擾動使高低滲透區(qū)間發(fā)生油水交滲，這一過程反復(fù)進(jìn)行，既可提高驅(qū)油效率，也可提高波及系數(shù)，改善水驅(qū)效果，提高水驅(qū)采收率[1]。

2　參數(shù)確定

試驗區(qū)位于薩北開發(fā)區(qū)北二區(qū)，開發(fā)面積5.16 km2，地質(zhì)儲量4660×104t，可采儲量1753×104t，共有油水井100口，其中注水井43口，采油井57口，周期注水前注水井運行41口，日注水5825 m3；采油井運行57口，日產(chǎn)液5679 t，日產(chǎn)油452 t，綜合含水92%，靜壓11.48 MPa，總壓差0.08 MPa，流壓4.85 MPa，累積產(chǎn)油871.68×104t。

2.1確定方案

針對北二東、西塊周期注水目的層地質(zhì)特征不同，含水級別差異，分別對其開展了數(shù)值模擬。北二西區(qū)塊根據(jù)開發(fā)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)對模擬區(qū)初步進(jìn)行擬合，擬合后的模型能更好地表征模擬區(qū)的地質(zhì)條件，為模擬預(yù)測提供了保證，結(jié)合試驗區(qū)地質(zhì)開發(fā)條件、剩余油分布特點及周期注水驅(qū)油機(jī)理，以常規(guī)注水方案作為基礎(chǔ)方案進(jìn)行數(shù)值模擬預(yù)測，設(shè)計了4種方案，見表1。

表1　4種方案模擬效果預(yù)測

從數(shù)值模擬結(jié)果看，北二西適宜采用交替式周期注水，比常規(guī)注水條件下采收率提高0.85%～ 1.25%。數(shù)值模擬結(jié)果顯示方案2優(yōu)于方案4，并且無需測試調(diào)整，簡單宜行，因而確定采用方案2。

2.2合理周期的選擇

確定合理的周期是搞好周期注水的關(guān)鍵。確定合理周期的原則：不影響產(chǎn)量和提高采收率；大幅度降低能耗。

根據(jù)該區(qū)礦場試驗情況結(jié)合數(shù)值模擬分析，在高含水階段，停注時間以1-2個月為宜。在考慮含水的同時，也要綜合考慮油層性質(zhì)、壓力水平。北二西2套層系采取全井交替式周期注水方式，即一次加密井全井停注20 d，恢復(fù)注水10 d；二次加密井先注水20 d，再全井停注10 d，然后2套層系恢復(fù)注水30 d，60 d為1個周期，2周后開始實施。

2.3注水量的確定

注水開發(fā)油田的基本要求是保持注采平衡，周期注水采油也遵循這一原則。首先確定周期內(nèi)總注水量。借鑒國內(nèi)外部分油田周期注水的成功經(jīng)驗，周期注水時的總注水量為常規(guī)連續(xù)注水時的70%～ 90%效果較好，過高和過低效果均較差。結(jié)合試驗區(qū)壓力水平，根據(jù)產(chǎn)量和綜合含水，確定北二西1個周期內(nèi)總注水量為15.8×104m3左右。其次，要保證注水井在注水半周期內(nèi)的注水量能夠補償停注半周期內(nèi)減少的注水量，以保持注采平衡。考慮到周期注水后油井產(chǎn)液量將下降，確定半周期內(nèi)的注水量為常規(guī)注水時的1～1.1倍。最后，要根據(jù)注采平衡的原則，針對井區(qū)內(nèi)的剩余油分布情況，將總配注水量劈分到每1口注水井和每1個注水層段上。

3　現(xiàn)場試驗

3.1實施情況

北二西周期注水2012年6月8日開始實施，于2012年10月8日1個周期結(jié)束，17口井26個主力層停注，前半周期比常規(guī)注水時日配注水量減少680 m3，日實際注水量減少661 m3。后半周期于2012年8月7—18日實施，26個主力層打開注水，日配注700 m3，日實際注水量697 m3，分別比試驗前注水增加20 m3和36 m3，是試驗前的1.05倍。油量上升，含水下降趨勢明顯。

3.2應(yīng)用效果

1）節(jié)約了注水量，降低了產(chǎn)液量，節(jié)約能耗效果明顯。共實施了2個周期，2個周期內(nèi)總注水量為31.51×104m3，為常規(guī)注水的76.6%，累積少注水7.36×104m3，累積少產(chǎn)液1.43×104t。

2）產(chǎn)量遞減得到有效控制，綜合含水穩(wěn)定略降。試驗前自然遞減率為8.32%，周期結(jié)束后下降到6.09%，下降了2.23%，含水上升速度得到有效控制，到目前累積增油1850 t。根據(jù)數(shù)值模擬跟蹤預(yù)測，水驅(qū)最終采收率提高0.78%。

3）北二區(qū)周期注水累積少注水10.92×104m3，累積增油0.185×104t，累積少產(chǎn)液2.019×104t，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益401.97萬元[2]。

4　結(jié)論

1）在薩北油田純油區(qū)高含水后期進(jìn)行周期注水，可以有效地控制無效注水和低效產(chǎn)液，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2）周期注水可以有效控制產(chǎn)量遞減，增加可采儲量，進(jìn)一步提高水驅(qū)采收率。周期注水利用現(xiàn)有的設(shè)備，投資少、效益高、操作簡便，適合于高含水后期油層調(diào)整挖潛，節(jié)能效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃玲.周期注水機(jī)理及方式研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014 （16）：29-31.

[2]萬雪峰.周期注采技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能，2013（5）：11-12.

（編輯沙力妮）

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.01.009

作者簡介：李俊濤，工程師，2005年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事聚驅(qū)分析工作，E-mail：jtli_dq@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠地質(zhì)大隊，163000。

收稿日期2015-05-21