X區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果影響因素分析及治理對策

趙崇志 唐海 李明林 楊智斌 易帆

摘 要：X區(qū)塊屬于復雜斷塊層狀巖性-構(gòu)造油藏。2010年開始注水開發(fā)至今，已進入中高含水階段，目前區(qū)塊開發(fā)存在地質(zhì)儲量采出程度低、采油速度低，含水上升速度快的“兩低一快”現(xiàn)狀，且水驅(qū)儲量動用程度僅42.3%，水驅(qū)開發(fā)效果較差。本文通過從水驅(qū)控制、動用程度、水驅(qū)波及狀況、水驅(qū)指數(shù)、地層壓力分布特征等指標對區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果進行多維度剖析。明確了X區(qū)塊平面、層間非均質(zhì)性是影響該區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果的主控因素，論證了實施以加強注水井分注與平面調(diào)堵結(jié)合、油井壓裂引效為主的改善平面及層間動用狀況的區(qū)塊綜合治理方案可行性，進而確保區(qū)塊動用程度提高，開發(fā)效果改善。

關鍵詞：復雜斷塊;水驅(qū)開發(fā)效果;非均質(zhì)性;水驅(qū)動用狀況;綜合調(diào)整方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.085

1 X區(qū)塊注水開發(fā)中存在問題

1.1 見效比例低

X區(qū)塊2010年開始注水開發(fā)以來，經(jīng)過加強注采完善和局部加密調(diào)整，目前X區(qū)塊注采井網(wǎng)完善（反七點注水），全區(qū)共有油水井181口，其中，油井118口，受控油井99口，受控比例83.9%，見效井54口，見效占受控井比例54.5%，占總油井數(shù)比例45.8%，以單向見效為主。

1.2 含水上升快

由圖1可知X區(qū)塊從2016年開始水驅(qū)指數(shù)漲幅較明顯，階段水驅(qū)效果變差;采出程度突破5.6%后（2016年），耗水率上漲速度加快，注入水利用率明顯下降;同時，地層存水率下降且斜率有增大趨勢，油井出水量增大，含水上升快，注水利用率明顯下降。目前區(qū)塊正處于含水快速上升階段。

1.3 平面及縱向壓力分布差異大

結(jié)合X區(qū)塊歷次測試壓力及數(shù)值模擬結(jié)果統(tǒng)計可看出，各斷塊壓力保持水平差異較大，各斷塊內(nèi)受平面、層間非均質(zhì)性影響，注水見效不均導致壓力分布差異較大，1-7、105X1、1090等斷塊中部壓力保持水平相對較高（圖2），層間水驅(qū)動用差異導致縱向壓力分布不均，主力砂組平均地層壓力系數(shù)0.79。

2 水驅(qū)開發(fā)效果影響因素分析

目前X區(qū)塊水驅(qū)控制程度達到75.4%，處于Ⅰ類開發(fā)水平，水驅(qū)動用程度僅46.3%，處于Ⅱ類開發(fā)水平。綜合分析認為導致受效比例低、含水上升快、地層壓力分布不均的主要原因為水驅(qū)動用程度低且不均衡。主要從平面、層間、層內(nèi)三個方面分析。

2.1 平面影響因素

平面影響因素也即是平面非均質(zhì)，平面非均質(zhì)是指由于砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性、孔隙度和滲透率在平面上變化所形成的非均質(zhì)[1]。

2.1.1 平面物性差異

X區(qū)塊為辮狀河三角洲沉積，受沉積環(huán)境影響，平面上物性差異較大，平面受效狀況不均，井組內(nèi)相對高滲方向見效快，水線推進速度快，低滲方向油井見效跡象不明顯（圖3）。由于注水開發(fā)對儲層內(nèi)粘土礦物和其它微粒的機械搬運及沖刷作用，儲層滲透率逐漸增大，進一步加劇平面物性差異。

對區(qū)塊油水運動規(guī)律進行研究，認為順物源方向油井見效時間早，見水較快，垂直物源及逆物源方向油井見效晚，見水晚。見水較早，注采主流線上易形成大孔道，加劇平面矛盾，導致見水井組注水突進方向單一。

2.1.2 低級序斷層

通過精細油藏描述，識別小斷層13條，斷距15-30米。低級序斷層在一定程度上影響了注采井網(wǎng)，降低井網(wǎng)控制程度11.7萬噸，減少水驅(qū)控制儲量35.1萬噸，單向受控井減小1口井，雙向受控3口井，三向受控井減少1口井。

X區(qū)塊有49口井106個井層因平面非均質(zhì)未動用，影響水驅(qū)動用地質(zhì)儲量347.13萬噸，主要原因是平面物性差異。

2.2 層間影響因素

2.2.1 層間物性差異

滲透率級差是影響多層合注合采開發(fā)效果的最主要因素[2]。據(jù)統(tǒng)計X區(qū)塊受沉積影響，層間滲透率變異系數(shù)（0.5～1.3），突進系數(shù)（1.9～4.6） ，級差（5～20），層間非均質(zhì)性較強。同時分注級數(shù)低，段內(nèi)滲透率級差較大，部分井層間干擾嚴重，吸水不均，相對低滲層動用差。對1-7斷塊主力層吸水狀況統(tǒng)計分析，滲透率與相對吸水量相關性較好，在多層合注合采條件下，相對高滲層主吸，相對低滲層則動用較差，隨著開發(fā)的深入，相對高滲層形成優(yōu)勢滲流通道，滲透率進一步增加，進而加劇層間物性差異對水驅(qū)開發(fā)效果的影響。

2.2.2 層間壓力差異

在油田開發(fā)過程中，層間壓力的變化不同，隨著開采年限的增加，層間壓力差異顯著，會出現(xiàn)層間串流，壓力低的小層出力明顯下降[3]。多層合采，層間壓力不均，表現(xiàn)出高低間互的壓力場分布特征，壓力變異系數(shù)逐年增大。

2.3 層內(nèi)影響因素

X區(qū)塊在長期注水開發(fā)過程中，層內(nèi)非均質(zhì)性逐漸增強，層內(nèi)油水運動狀況表現(xiàn)為兩個特點：（1）均勻吸水向指進轉(zhuǎn)變，形成高滲通道;（2）吸水位置由上往下移動、全段吸水轉(zhuǎn)變?yōu)榈撞课?，層?nèi)吸水程度降低。如圖所示，部分井吸水均勻向單層突進、層內(nèi)均勻吸水向?qū)觾?nèi)指進轉(zhuǎn)變，形成優(yōu)勢滲流通道;正韻律、復合韻律儲層發(fā)育，注入水整體吸水位置下移，層內(nèi)吸水程度降低。對1-7斷塊優(yōu)勢滲流通道分析，相比于2015年，吸水形態(tài)由“均勻” 向“舌進、指進” 轉(zhuǎn)變，吸水位置由“全段” 向“中、下部” 轉(zhuǎn)移。

3 治理對策研究

對X區(qū)塊實施水驅(qū)未動用儲量原因及潛力調(diào)查，得到影響區(qū)塊水驅(qū)動用狀況的主要因素為平面物性差異、層間物性差異及層間壓力差異。針對這些問題，針對平面矛盾，主要實施堵水、壓裂、酸化引效，針對層間影響因素，主要開展細分注水，深調(diào)剖工作;針對層內(nèi)影響，主要實施暫堵酸化，淺調(diào)剖工作。通過以上治理對策，預計可增加水驅(qū)動用儲量271萬噸，提高水驅(qū)動用程度15.2個百分點，其中平面物性差異治理潛力為133萬噸，層間物性差異及層間壓力差異治理潛力為105萬噸。

3.1 改善平面水驅(qū)動用狀況治理對策

3.1.1 壓裂

為提高中高滲相對低滲區(qū)未見效井層儲層滲流能力，緩解平面矛盾，增強構(gòu)造邊部低滲區(qū)域儲層動用能力，平面上劃分為兩大壓裂潛力區(qū)域。中高滲相對低滲區(qū)：針對注水主體區(qū)及構(gòu)造邊部注水受效區(qū)內(nèi)未見效井層，落實地層壓力，根據(jù)潛力壓裂引效，提高平面水驅(qū)動用程度，改善平面矛盾。構(gòu)造邊部低滲區(qū)：針對構(gòu)造邊部動用效果差的區(qū)域，實施壓裂改造，增強儲層動用能力。2016-2017年共實施壓裂10井次，累計增油1.3萬噸。

3.1.2 調(diào)剖

以改善水井平面波及狀況提高水驅(qū)動用程度為目的實施深度調(diào)剖，結(jié)合歷年調(diào)剖效果總結(jié)以下選井原則：（1）注入壓力低于全區(qū)水平，注水強度大于全區(qū)平均水平;（2）井組綜合含水超過40%，采出程度低于15%;（3）水井與油井連通狀況良好，首選油水井為同一河道砂體;（4）累積注采比大于1。

部署水井調(diào)剖10口，預測到2020年需調(diào)剖井14口，共實施調(diào)剖36井次預計增加水驅(qū)動用儲量60.8萬噸，提高水驅(qū)動用程度3.4%。

3.1.3 堵水

以改變平面水驅(qū)主流線方向為目的實施油井堵水，選井原則如下：

（1）選擇高含水（含水大于90%）、高產(chǎn)液井、高流壓井;（2）選擇層間矛盾較大的井時，借鑒大慶油田經(jīng)驗，選擇堵水層小層產(chǎn)液量不低油井總產(chǎn)液量的30%;（3）選擇油層非均質(zhì)性較強或井網(wǎng)注采關系不完善、平面矛盾較大的層;（4）同一砂體上，堵掉高含水井點;①條帶狀發(fā)育的油層，堵掉主流線條帶上的高含水井點;②有兩排受效井時，堵掉離注水井近的受效的高含水井（層）。

3.1.4 分注

以緩解層間矛盾為目的，提高小層動用狀況實施細分注水，依據(jù)地質(zhì)模型，數(shù)值模擬研究東一段油藏水井合理射開厚度、層數(shù)成果，確定分注措施實施原則如下：

（1）同一段內(nèi)砂巖層原則上不超過5層，射開厚度20-40m;（2）盡量將地層系數(shù)相近的油層劃為一段，滲透率級差小于8，主力層段盡量不集中在一個注水層段內(nèi);（3）隔層有良好的延伸性和穩(wěn)定性，一般厚度在1.5m以上。

部署水井分注22口，其中新增分注9口，重新分注13口，預計增加水驅(qū)控制儲量75.7萬噸，提高水驅(qū)儲量控制程度4.2個百分點;到2020年底，分注率達到84.2%，其中3段及以上分注率達到73.3%。

4 結(jié)論與認識

目前影響水驅(qū)開發(fā)效果的核心是水驅(qū)動用程度低且水驅(qū)動用不均衡，水驅(qū)開發(fā)效果的主要影響因素是平面物性差異及層間非均質(zhì)。改善平面水驅(qū)動用狀況的主要對策是壓裂、調(diào)剖、堵水，改善縱向水驅(qū)動用狀況的主要對策是分注、注采調(diào)控。預測綜合治理后水驅(qū)動用程度增加271萬噸，提高水驅(qū)動用程度15.2個百分點，多向受效比例由7.0%提高至28.2%。

參考文獻：

[1]于翠玲，林承焰.儲層非均質(zhì)性研究進展[J].油氣地質(zhì)與采收率，2007，7（04）：15-18.

[2]莫建武，孫衛(wèi)等.嚴重層間非均質(zhì)油藏水驅(qū)效果及影響因素研究[J].西北大學學報（自然），2011，41（01）：113-118.

[3]劉佳鵬，李坤等.分層壓力差異界限研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012：149-150.