M油田水平井區(qū)注水調(diào)整研究

周福，王麗婭，王雙陽（1. 東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶，1618；2. 東北石油大學(xué)非常規(guī)油氣成藏與開發(fā)省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，黑龍江大慶，1618；. 中國石油塔里木油田分公司塔中油氣開發(fā)部，新疆庫爾勒，841000）

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M油田水平井區(qū)注水調(diào)整研究

周福1，2，王麗婭1，2，王雙陽3
（1. 東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶，163318；
2. 東北石油大學(xué)非常規(guī)油氣成藏與開發(fā)省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，黑龍江大慶，163318；
3. 中國石油塔里木油田分公司塔中油氣開發(fā)部，新疆庫爾勒，841000）

針對(duì)M油田注水波及面積小、驅(qū)替效率低、含水率高、油井采油量持續(xù)下降等問題，開展了水平井區(qū)注水調(diào)整研究。本文從注水量和注水周期兩方面對(duì)注水井進(jìn)行調(diào)整，采用理論計(jì)算與動(dòng)態(tài)調(diào)整相結(jié)合的方式，根據(jù)井區(qū)注采分析結(jié)果，綜合考慮地質(zhì)、油水井動(dòng)態(tài)參數(shù)、注采三角形（水平井射孔位置與水井形成的三角形）、剩余油豐度、水井與水平井相對(duì)位置等因素，以控制高滲、增加低滲注入量為原則，有針對(duì)性對(duì)水井進(jìn)行調(diào)整，對(duì)低滲透油田水平井區(qū)、水井調(diào)整具有一定指導(dǎo)意義。

注水調(diào)整；注水周期；驅(qū)替效率；含水率；注采三角形

引言

M油田主力油層埋藏深度1244m，平均有效厚度7.2m，有效孔隙度17.7%，平均滲透率35×10-3μm2，滲透率變異系數(shù)0.6，屬中孔低滲透率油藏。自2007年開發(fā)以來，目前共有油井185口，水井129口，日注水782m3，日產(chǎn)液246.8t，日產(chǎn)油167.3t，累計(jì)產(chǎn)油39.65×104t，采出程度5.16%。目前油田1#、2#水平井區(qū)含水率均達(dá)90%以上，采出程度5.23%，分析發(fā)現(xiàn)油水井間存在低效循環(huán)，注水波及面積小，驅(qū)替效率低，含水率高，油井采油量持續(xù)下降。

本文從注水量和注水周期兩方面對(duì)1#、2#水平井區(qū)水井進(jìn)行調(diào)整。采用多因素影響的平面劈分系數(shù)來確定各注水井的單井配注量及小層配注量，并根據(jù)油水井相對(duì)位置等等方面有針對(duì)性的調(diào)整水井配注量［1-6］；采用壓力波傳導(dǎo)到油井井底所需要的時(shí)間作為注水周期的理論值，結(jié)合注采三角形（水平井射孔位置與水井形成的三角形）、剩余油豐度、水井與水平井相對(duì)位置，確定水井注水方式及注水周期，具有一定創(chuàng)新性，對(duì)M油田水平井區(qū)注水井調(diào)整具有一定指導(dǎo)意義。

1　注水井配注量調(diào)整研究

1.1配注量調(diào)整原則

通過對(duì)目前油井綜合含水率、油水井間連通狀況、來水層位來水方向、目前地層壓力及配注量和剩余油分布規(guī)律分析，制定水井配注量調(diào)整方法如下：

（1）根據(jù)油井含水率調(diào)整來水方向上水井配注量。分析單井綜合含水情況，確定高含水油井，根據(jù)模糊理論、產(chǎn)液剖面分析、示蹤劑等方法確定高含水油井的主要來水方向，從而降低對(duì)應(yīng)水井的配注量。對(duì)于與中低含水油井連通的水井，適當(dāng)提高或維持現(xiàn)有的配注量；

（2）適當(dāng)增加連通油井?dāng)?shù)多的水井的配注量；

（3）適當(dāng)提高吸水較差的小層水井的配注量。在開發(fā)過程中，吸水較差的水井周圍油井儲(chǔ)層動(dòng)用效果較差，一般剩余油豐度較高，因此在開發(fā)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該類小層的動(dòng)用；

（4）適當(dāng)降低強(qiáng)吸水層的水井配注量。對(duì)于吸水較好的層系，在開發(fā)過程中，周圍油井儲(chǔ)層動(dòng)用效果較好，但是逐漸出現(xiàn)含水上升速度快的問題，因此在開發(fā)過程中應(yīng)適當(dāng)降低強(qiáng)吸水層的配注量；

（5）根據(jù)剩余油儲(chǔ)量豐度調(diào)整水井配注量。根據(jù)剩余油分布規(guī)律，將剩余儲(chǔ)量少的小層配注量適當(dāng)減少，劈分給剩余儲(chǔ)量較多的小層，達(dá)到開采剩余油的目的；

（6）根據(jù)油水井相對(duì)位置調(diào)整水井配注量。水平井在開發(fā)過程中，由于水平段摩阻使得跟端產(chǎn)液量較大，趾端產(chǎn)液量較小，經(jīng)過多年開發(fā)，跟端部位的剩余油豐度較低，趾端的剩余油豐度較高，因此可以降低跟端部位的水井配注量，增加趾端部位的水井配注量。

1.2理論配注量研究

（1）注采比計(jì)算方法

注水開發(fā)砂巖油田的注采關(guān)系可用1、2式表達(dá)：

式中：Wi為累積注水量，104m3；Np為累積產(chǎn)油量，104t；C、D、F 為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；IPR為注采比，無因次；WOR為水油比，無因次；Bo為地層油體積系數(shù)，無因次；ρo為地面原油密度，t/m3。利用水驅(qū)直線方程，經(jīng)過運(yùn)算整理得3式：

通過對(duì)區(qū)塊水驅(qū)實(shí)際動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)擬合，確定G、H，再根據(jù)采出程度和含水率擬合曲線預(yù)測(cè)2015年含水率，最后利用上式計(jì)算得到合理注采比。

（2）理論配注量計(jì)算方法

根據(jù)求得的注采比、采油速度，預(yù)測(cè)該區(qū)塊的年注水量，并根據(jù)以下方法計(jì)算單井及層段配注量。

根據(jù)考慮多因素影響的平面劈分系數(shù)來確定各注水井的單井配注量，計(jì)算公式為：

式中：

Qiwi——為i注水井日配注量，m3；

βij——單層劈分系數(shù)，無因次；

m、n——分別為i注水井的總層數(shù)和注水井總井?dāng)?shù)；

Kij——為i注水井j層的層段滲透率，10-3μm2

Mij——為i注水井j層的措施改造系數(shù)，無因次；

αij——為i注水井j層的位置系數(shù)，無因次；

Nij——為i注水井j層的注采井?dāng)?shù)，無因次；

Hij——為i注水井j層的射開砂巖厚度，m。

在注水井單井配注量的基礎(chǔ)上，結(jié)合構(gòu)建的注水井的垂向劈分系數(shù)計(jì)算得到注水井的各小層的配注量，計(jì)算公式為：

式中：

qiwij——為i注水井j層段月配注量，m3。

根據(jù)理論計(jì)算公式計(jì)算，結(jié)合調(diào)整原則，最終確定M區(qū)塊1#、2#水平井區(qū)水井配注量調(diào)整如表1。

表1　水平井區(qū)水井配注量表

2　注水周期研究

2.1注水周期調(diào)整原則

以剩余油富集部位為重點(diǎn)研究區(qū)域，結(jié)合注采三角形（水平井射孔位置與水井形成的三角形）、剩余油豐度、水井與水平井相對(duì)位置，確定水井注水方式及注水周期，原則如下：

（1）剩余油位于注采三角形中間，水井同步注水；

（2）剩余油位于注采三角形兩邊，水井異步注水；

（3）剩余油豐度較高，注水周期采用長注短停方案。此種情況下，剩余油多集中于大孔道內(nèi)，需強(qiáng)化注水，但注水周期不宜過長，避免注入水突進(jìn)；

（4）剩余油豐度較低，注水周期采用短注長停方案。此種情況下，剩余油多集中于小孔道內(nèi)，需增加滲吸交換時(shí)間，提高滲吸產(chǎn)油量；

（5）水平井跟端附近水井，注水周期采用短注長停方案。因?yàn)樗骄水a(chǎn)液量較大，經(jīng)過多年開發(fā)跟端部位的剩余油豐度一般較低，故應(yīng)以增加滲吸交換量為主，適當(dāng)縮短注水時(shí)間，延長停注時(shí)間；

（6）水平井趾端附近水井，注水周期采用長注短停方案。因?yàn)樗骄憾水a(chǎn)液量較小，經(jīng)過多年開發(fā)趾端部位的剩余油豐度一般較高，故應(yīng)以增加注水量為主，適當(dāng)延長注水時(shí)間，縮短停注時(shí)間；

（7）針對(duì)存在平面干擾井組，則需先對(duì)高滲帶進(jìn)行封堵或減少注入量，再按照上述原則調(diào)整水井注水周期。

2.2理論注水周期研究

周期注水的合理注水時(shí)間T由下式確定：

其物理意義是壓力波傳導(dǎo)到油井井底所需要的時(shí)間。

式中：

T——為注水工作半周期，s；

L——注采井距，m；

η——為未注水時(shí)地層平均導(dǎo)壓系數(shù)。

其中：

式中：

L——儲(chǔ)層巖石滲透率，10-3μm2；

Ct——綜合壓縮系數(shù)，Pa-1；

μ——為流體粘度，mPa·s。

為便于實(shí)際操作與調(diào)整，用區(qū)塊平均井距計(jì)算注水時(shí)間，平均井距為300m，滲透率取27×10-3μm2，流體粘度取6.54cp，綜合壓縮系數(shù)取6.8×10-4 MPa-1，計(jì)算得到的注水時(shí)間為：90天。

按照調(diào)整原則對(duì)各水井注水周期進(jìn)行調(diào)整，最終確定各井注、停時(shí)間如表2所示。

表2　水井注水周期

水井調(diào)整前后水平井對(duì)比結(jié)果如表3。

表3　調(diào)整前后動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)比

由表可看出，調(diào)整后水平井含水率顯著下降，日產(chǎn)油量大幅度上升。分析其原因?yàn)樗ぷ髦贫扔嗅槍?duì)性的改變?cè)龃罅耸Ｓ嘤偷膭?dòng)用程度，控制了油水井間的低效循環(huán)。

3　結(jié)論

經(jīng)過研究表明：

（1）確定各注水井的單井及各層配注量應(yīng)綜合考慮地質(zhì)、油水井動(dòng)態(tài)等多因素影響，由此確定的注水量劈分系數(shù)更符合實(shí)際要求。注水量調(diào)整應(yīng)著重考慮油水井相對(duì)位置、剩余油儲(chǔ)量豐度、各層吸水量、連通油井?dāng)?shù)、油井含水率等方面因素，采取控制高滲、增加低滲注水量的原則進(jìn)行調(diào)整；

（2）采用壓力波傳導(dǎo)到油井井底所需要的時(shí)間作為周期注水的理論注水時(shí)間具有實(shí)際意義。調(diào)整注水周期時(shí)應(yīng)考慮注采三角形（水平井射孔位置與水井形成的三角形）、剩余油豐度、水井與水平井相對(duì)位置等因素，以控制高滲、增加低滲注水時(shí)間為原則進(jìn)行調(diào)整。

期待本文研究對(duì)我國相關(guān)油田工作有所幫助。

［1］黃博. 聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)判定方法［J］. 油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)，2015，05（03）:53-55.

［2］楊兵，李敬松，祁成祥，馮祥. 基于變權(quán)評(píng)判方法的底水油藏水平井堵水決策研究［J］. 油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)，2013，03（04）:20-25.

［3］方文超. 基于層次分析法的油氣田開發(fā)優(yōu)化決策方法［J］. 油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)，2012，02（06）:37-42.

［4］劉義坤，夏麗華，文華，王鳳嬌，王永平，蔣云燕. 注聚井參數(shù)優(yōu)化及合理注采壓力梯度研究［J］. 當(dāng)代化工，2015， 44（07）:1534-1537.

［5］徐鋒，吳向紅，郭肖，田曉，孫天建，王中勝. 低滲透油藏泡沫驅(qū)影響因素分析［J］. 科學(xué)技術(shù)與工程，2014， 14（26）:210-213+223.

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周福（1988-），男，碩士研究生。研究方向：油氣田開發(fā)理論與技術(shù)。

E-mail: zf392632967@qq.com

王麗婭（1992-），女，碩士研究生。研究方向：油氣田開發(fā)理論與技術(shù)。

E-mail: 354201567@qq.com

Study on Water Injection Adjustment of Horizontal Well in M Oilfield

Fu Zhou1，2， Liya Wang1，2， Shuangyang Wang3
（1.Northeast Petroleum University， Key Laboratory of Education of China on Enhanced Oil and Gas Recovery，Daqing， Heilongjiang， 163318， China）
2.Northeast Petroleum University， Accumulation and Development of Unconventional Oil and Gas，State Key Laboratory Cultivation Base Jointly-constructed by Province and the Ministry of Science and Technology，Daqing， Heilongjiang， 163318， China；
3. China Petroleum and natural gas limited liability company， Tower of oil and Gas Development Department of Tarim Oilfield， Korla， Xinjiang， 841000， China）

Aiming at smallwater flooding area， lowdisplacement efficiency， high water content and continuous declining in oil well production， study on adjustment of water injection in horizontal well area has been carried out. In this paper， the water injection well is adjusted from two aspects: water injection quantity and injection period. Using combination of theoretical calculation and dynamic adjustment and according to the analysis results well injection production， considering the geology， dynamic parameters of oil and water wells， injection production triangle （horizontal well perforation position and well formed triangle）， residual oil abundance， wells and horizontal wells relative location factors， the water well is adjusted according to the principle of controlling the high permeability and increase the low permeability，which has certain guiding significance to the adjustment of horizontal well in low permeability oil field.

Water Injection Adjustment；Water Injection Cycle；Displacement Efficiency；Water Content；Injection Production Triangle

TE19

A

2095-8412 （2016） 03-545-05