油田開發(fā)后期強化注水工藝技術(shù)

陳征

隨著諸多油田的不斷連續(xù)開發(fā)生產(chǎn)，新投產(chǎn)油田在數(shù)量及規(guī)模上始終難以趕超老油田，因此造就了當(dāng)前的生產(chǎn)現(xiàn)狀，多數(shù)油田開采的強勢期已過，整體進(jìn)入開發(fā)中后期，即所有投產(chǎn)油田中老油田比重顯著增大，油田采出伴生水量巨大。《低滲透油田高效開發(fā)決策論》一書結(jié)合油田產(chǎn)油層基本參數(shù)之間的聯(lián)系，分析了注水方式在不同地層條件下的有效適用性，研究了邊內(nèi)及邊外兩種注水方式下不同油田地質(zhì)情況的效果，論述了注水壓力、加密井及地質(zhì)條件等對注水增產(chǎn)效率的影響，提出不同開發(fā)階段中減注、停注條件準(zhǔn)則，集理論性、實用性及可操作性于一體，可為油田后期開發(fā)注水工藝提供堅實的參考依據(jù)。

油層非均質(zhì)性會限定各向流體流動，流體滲流也會影響儲油層性質(zhì)。油層厚度會反映油層性質(zhì)的優(yōu)劣，兩者呈正相關(guān)關(guān)系，油層厚度也會增加儲層均質(zhì)性。油層中的流動系數(shù)決定油田是否有利于開采。流動系數(shù)由油層厚度、滲透率等參數(shù)共同決定，產(chǎn)率與流動系數(shù)密切相關(guān)。此外，油田注水效率即油水粘度比，也是影響油田開發(fā)效率的一個關(guān)鍵因素。同時，儲油層巖石的物理性質(zhì)會顯著影響注入壓裂過程中產(chǎn)油層裂縫效果，且不同注水方式會影響油層中油水界面的推進(jìn)，進(jìn)而影響開發(fā)效率。油田注水開發(fā)過程中，油層物理性質(zhì)，如多層性、滲透率及各向非均質(zhì)性等會干擾注水前緣的分布，也會很大程度上受注水工藝技術(shù)影響。不管是何種注水方式，油井的水淹動態(tài)始終被作為注水效率的主要評判指標(biāo)，結(jié)合不同地層物理性質(zhì)選擇適宜的注水工藝，通過分層注水盡可能均衡各向驅(qū)替速度是高效注水的關(guān)鍵。

邊外注水是為保護(hù)油層自然地壓的一種方式。隨著不同注水方式的出現(xiàn)，油田注水開發(fā)工藝通常多做注水工藝的組合。相關(guān)研究者指出，針對兩個地層參數(shù)相近的非大型油田，在開發(fā)初始階段邊外注水效果略差于邊內(nèi)注水，隨后便優(yōu)于后者，因為進(jìn)行邊內(nèi)注水時通常需要更高的注水壓力實現(xiàn)較多的注入量，同時會造成較高的水損失量。普遍觀點認(rèn)為邊外注水可有效控制開發(fā)條件，精準(zhǔn)實現(xiàn)注封位置，但注入水與地層水的配伍性較差。邊內(nèi)注水形式種類較多，如排井、五點、七點、九點及十三點等面積注水，不同注水方式主要與油藏地層流動及連續(xù)性相關(guān)。針對具體油藏特征進(jìn)行分塊切割注水開發(fā)的優(yōu)勢毋庸置疑，可較大限度實現(xiàn)油田開發(fā)控制。此外，多點面積注水通常是由前期的點注方式演化而來，如五點井網(wǎng)加密轉(zhuǎn)化為九點，隨后再加密可轉(zhuǎn)化為十三點。相關(guān)地質(zhì)條件，如天然構(gòu)造裂縫、地層非均質(zhì)性、油層滲流性質(zhì)及原始油藏壓力等均會在提高注水壓力的作用下對注水效率產(chǎn)生顯著影響。注水壓力的大小是在構(gòu)造裂縫的發(fā)育、吸水性及穩(wěn)定性綜合作用下確定的。提高注水壓力與油層的波及厚度緊密相關(guān)，后者完全打開是前者實施的前提。油田注水壓力與吸水厚度關(guān)聯(lián)性較大，且大部分油田均會存在一個注水壓力下限，吸水厚度會隨注入壓力的增加而增加。針對不同油層注入時，需及時確立注入極限，細(xì)分不同儲層注入壓力。在油層滲流性方面的實驗研究較多，結(jié)果表明儲層巖石巖性、地壓均會影響地層孔隙度及地層滲透率，之間存在一定的不可逆性，盡管地層壓力不變，油層性質(zhì)參數(shù)也會隨孔隙流體壓力而發(fā)生動態(tài)變化。油田開采后期注水增產(chǎn)的同時也應(yīng)及時有效判別減注、停注的條件，因此大量產(chǎn)水會顯著增加開采成本，且減注、停注操作便利，易于實施，大量理論研究及試驗測試顯示合理的變換注水方式或及時停注可顯著增加注采效率。

綜上內(nèi)容均在《低滲透油田高效開發(fā)決策論》一書進(jìn)行了詳細(xì)論述，油田注水開發(fā)工藝應(yīng)充分結(jié)合油藏自身特征，小規(guī)模性油藏投產(chǎn)前應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行天然驅(qū)動試驗開發(fā)，科學(xué)合理地選擇邊外和邊內(nèi)注水兩種方式，內(nèi)外聯(lián)系緊密的油藏優(yōu)先采取邊外注水，相反則選取邊內(nèi)注水。不同目的油層綜合考慮面積注水方式，注水壓力可有效達(dá)到油田增產(chǎn)目的，但要注意注入界限。根據(jù)地層壓力變化及能量，適時進(jìn)行周期性減注或停注，從而提高注水效率。在進(jìn)行新油田開發(fā)時，應(yīng)充分考慮油藏含水、油水粘度及可采儲量之間的多重制約。