復(fù)雜小斷塊單井注水吞吐采油提高采收率技術(shù)研究

張禮臻

摘? ? 要：復(fù)雜小斷塊油藏不能形成注采井網(wǎng)，只能利用彈性能量進行開發(fā)，在開發(fā)過程中得不到有效的能量補充，致使開發(fā)效果較差。綜合考慮，利用油藏工程方法研究復(fù)雜小斷塊油藏單井吞吐提高采收率技術(shù)的適用性及作用原理;采用數(shù)值模擬方法研究底水能量、含水階段、開發(fā)狀況等因素對單井吞吐的影響，利用正交試驗方法對不同的方案進行優(yōu)選，優(yōu)化注采參數(shù)，形成一套復(fù)雜小斷塊油藏油井單井注水吞吐提高采收率的新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：封閉斷塊;單井吞吐;提高采收率;方法優(yōu)化

注水過程和吐水采油過程就是人工儲存能量和釋放能量的過程。在注水開發(fā)油藏中，因注入水沿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫竄流而使基質(zhì)、低孔隙度、低滲透帶中的油氣采出程度低，甚至采不出而成為剩余油[1]，因此采出剩余油是提高油藏采收率的有效途徑。

一、封閉斷塊單井注水吞吐提高采收率機理

單井注水吞吐開發(fā)的原理是一個具有親水性密閉油藏單元，含氣飽和度較高，隨注入水的增加，地層壓力恢復(fù)，當(dāng)油藏壓力高于飽和壓力時，油層中的游離氣將重新溶解，儲存一定的彈性驅(qū)油能量，為原油的流動采出提供了能量[2];悶井后在油層內(nèi)，由于油水重力差異，水往下沉，油往上走，油水交換運動二次運移;開井后在地層壓力下降過程中原油隨水采出，實現(xiàn)改善開發(fā)效果，提高油層的采收率的目的。

二、封閉斷塊單井注水吞吐提高采收率影響因素分析

（一）模型的確定

由于注入油層中的水和油層中的原油的交滲效應(yīng)是一個長期運動的過程，單次注水的波及半徑及洗油效率是有限的，單井注水吞吐每個生產(chǎn)周期按其生產(chǎn)過程又劃分為注水、悶井、采油3個階段[3]。

（1）注水階段

由于注入水對原油具有驅(qū)替作用，隨著注入水量的增加，地層中流體飽和度將發(fā)生變化和重新分布，總趨勢表現(xiàn)為隨地層壓力的升高，地層大部分區(qū)域含油飽和度逐漸下降，井底附近下降幅度最大，地層邊界附近含油飽和度稍有上升[4]。

（2）悶井階段

悶井主要是利用巖石的親水性，毛細管吸水排油，注入水隨地層壓力擴散的同時與地層原油發(fā)生交換，油水二次運移[5]。

（3）采油階段

注水吞吐采油過程是能量釋放過程，其機理與無能量補充井一次采油階段能量衰竭法相同。注水后地層含水飽和度增加，油相滲透率相應(yīng)會減小;注入水大部分聚集在井底附近，注水吞吐的開采特征表現(xiàn)為初期含水高，但隨開采時間的增加會逐漸下降，然后再緩慢上升[6]。

（二）影響因素分析

運用數(shù)值模擬方法研究不同的注水速度、注入水量、悶井時間、滲透率對開發(fā)效果的影響。

（1）注水速度

注水速度影響地層壓力恢復(fù)的快慢，注水速度越大，地層壓力恢復(fù)越快，在注水速度一定的條件下，地層壓力的變化分為兩個階段：注入水量彌補地下虧空前，地層壓力上升較慢，原因是衰竭開采過程中從原油中離析出來的溶解氣會隨著地層壓力的上升逐漸溶解于原油;當(dāng)累積注入水量大于地下虧空后，注入水量以壓縮狀態(tài)儲存于油層中，表現(xiàn)為地層壓力迅速上升[7]。

（2）注入水量

以建立的數(shù)值模型為基礎(chǔ)，分析不同注入水量對注水吞吐效果的影響，通過數(shù)值模擬計算得到計算結(jié)果如圖2所示。

注水過程中，隨著注入水量的增加，地層中流體飽和度隨地層壓力的升高，地層大部分地帶含油飽和度逐漸下降，井底附近下降幅度最大，而在地層邊界附近含油飽和度則稍有上升。由于油藏含油面積小，注水對地層中流體的影響范圍甚至可達100%[8]。

（3）悶井時間

對單井注水吞吐悶井時間優(yōu)化研究，隨著關(guān)井時間的增加，地層含油飽和度一直在發(fā)生著變化。由于油水交滲過程相當(dāng)緩慢，地層各處流體飽和度達到平衡所需時間主要受油水毛管力和油層滲透率影響（圖3）[9]。

（三）結(jié)論與認識

（1）單井注水吞吐主要利用重力分異原理，抬升油水界面并補充地層能量，利用流體壓縮產(chǎn)生的彈性能量作為驅(qū)動能量。

（2）悶井的時間越長，地層中含油飽和度就越趨于平衡，井底附近的含油飽和度就越高，注水吞吐的效果就愈好。

參考文獻：

[1]楊亞東，楊兆中，甘振維，等.單井注水吞吐在塔河油田的應(yīng)用，天然氣勘探與開發(fā)，2006.06，VOL29（2）：32-35.

[2]牛正國. 臨盤油田復(fù)雜封閉小斷塊實施吞吐采油研究，中國石油和化工標(biāo)準與質(zhì)量2014，（06）：111-111

[3]米洪剛，雷霄.潿洲12-1油田注氣重力輔助穩(wěn)定驅(qū)替機理研究，石油鉆采工藝，2007，10，VOL29（6）：28-31

[4] 張烈輝，劉傳喜. 水平地層單井注水吞吐數(shù)值模擬， 天然氣勘探與開發(fā)2000

[5] 張烈輝 馮佩真 劉月萍 劉傳喜 陳軍.單井注氣吞吐過程中油氣飽和度分布研究.西南石油學(xué)院學(xué)報2000，（04）：60-63

[6]陳瑞. 小砂體薄油層開發(fā)方式優(yōu)化研究.西南石油學(xué)院學(xué)報2006，（05）：8-8

[7] 李繼強 楊承林 許春娥 任干能 涂興萬.黃河南地區(qū)無能量補充井的單井注水吞吐開發(fā).石油與天然氣地質(zhì).2001，（03）：30-33