影響油田堵水調(diào)剖效果的因素分析

陸水青山

（西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065）

在油氣田開發(fā)中，可以根據(jù)其指標(biāo)的變化情況來判斷現(xiàn)在的生產(chǎn)狀況，從而做出相應(yīng)的措施和調(diào)整。含水率是評價(jià)堵水調(diào)剖措施效果的重要指標(biāo)，通過研究油田含水上升規(guī)律，可以指導(dǎo)后續(xù)合理科學(xué)地采取增產(chǎn)措施，從而提高采收率。

1 影響含水上升規(guī)律的因素

油田開發(fā)指標(biāo)預(yù)測在油田開發(fā)工作中具有極其重要的地位。根據(jù)油田開發(fā)指標(biāo)的變化特征，可以進(jìn)行油田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整，評價(jià)油田開采狀況等重要工作[1]。然而含水率是評價(jià)堵水調(diào)剖措施效果的重要指標(biāo)，通過研究油田含水上升規(guī)律，可以指導(dǎo)后續(xù)合理科學(xué)地采取增產(chǎn)措施，從而提高采收率。

含水上升規(guī)律的影響因素分為內(nèi)因和外因兩方面。內(nèi)因是指地質(zhì)因素，例如油層滲透率、地層孔隙度等；外因是指開發(fā)方面的因素，是指在油氣田生產(chǎn)中的一些措施方法對含水上升規(guī)律的影響。

在地質(zhì)因素中，原油的黏度對含水上升規(guī)律的影響程度頗高，通常用原油黏度比來表征并劃分油田含水上升類型。油水黏度比較小的油藏（油水黏度比低于3），在低含水時期，含水率上升緩慢；在高含水時期，其速度隨著含水率增加逐漸變快。油水黏度比約為3的油藏，其含水率上升速度在整個生產(chǎn)過程中幾乎保持不變。油水黏度比較高的油藏 (油水黏度比在11～14)，在開發(fā)初期低含水時含水率會快速上升，到高含水時期則降低[2]。此外，因?yàn)橛蛯又袃?yōu)勢滲流通道的存在使得水流優(yōu)先通過，所以油層的非均質(zhì)性對含水上升規(guī)律的影響也很大。油田非均質(zhì)性越大，含水上升速度越快。在開發(fā)因素中，通過相關(guān)的開發(fā)調(diào)整措施可以有效地控制含水率上升的速度。常用的的調(diào)整措施如水驅(qū)綜合調(diào)整、加密井網(wǎng)布置以及聚合物驅(qū)等，都可以歸類為開發(fā)方面的影響。

2 影響堵水調(diào)剖效果的因素

油田堵水調(diào)剖措施效果的影響因素可以分為油藏地質(zhì)特征、油田開發(fā)狀況、注入因素以及施工工藝四個方面。

其中，油藏地質(zhì)特征方面的影響因素有：油藏有效孔隙度、油層平均滲透率、含油飽和度、層間非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性、油藏有效厚度、層內(nèi)夾層厚度、儲量豐度、地層壓力以及天然及人工裂縫；油田開發(fā)狀況方面的影響因素有：井網(wǎng)狀況、堵水調(diào)剖次數(shù)、措施前采出程度、措施前平均含水率以及各井點(diǎn)含水率差異；注入因素方面的影響因素有：堵劑的種類、堵劑的用量、堵劑的濃度以及調(diào)剖體系；施工工藝方面的因素有：封堵半徑、堵后爬坡壓力以及施工排量。

2.1 油藏地質(zhì)方面的影響

1）油藏滲透率的影響。油層滲透率是影響堵水調(diào)剖措施效果的重要因素之一。如果地層滲透率越低，流體流動所需要的啟動壓力梯度則越大，油層就越難被動用，導(dǎo)致實(shí)施堵水調(diào)剖技術(shù)的難度也越大。所以，堵水調(diào)剖措施的效果是隨油藏滲透率的減小而降低的。

2）油層厚度的影響。儲層厚度的影響可分為中間層的厚度和層內(nèi)的厚度兩個方面。根據(jù)某油田17口井的統(tǒng)計(jì)，該油層平均中層厚度超過15 m，難以進(jìn)行封堵。因此，盡管中間層的厚度對措施的效果的影響尚不清楚，但是可以看出，隨著中間層的厚度增加，堵水調(diào)剖的效果變差。

油層厚度在8～15m調(diào)剖堵水的效果都較為明顯，但是層內(nèi)厚度大于15m的井，由于堵劑在注入中受重力作用向下沉積，無法封堵高滲流通道，易造成堵不住情況，影響調(diào)剖效果[3]。

3）油藏非均質(zhì)性的影響。通常情況下，垂向非均質(zhì)性隨著油層厚度增加而變大，水驅(qū)開采的難度也增加，從而通過堵水調(diào)剖措施來調(diào)節(jié)層間、層內(nèi)矛盾的作用也越大。一般用滲透率級差來表述油藏非均質(zhì)性的強(qiáng)弱，滲透率級差是指單一砂層內(nèi)最大滲透率（Kmax）與最小值（Kmin）比值：JK=Kmax/Kmin。該值反應(yīng)了滲透率的變化幅度，值越大則層內(nèi)非均質(zhì)性越強(qiáng)。堵水調(diào)剖的主要目的是封堵優(yōu)勢滲透通道，提高注水壓力，從而達(dá)到驅(qū)動水流向低滲透層流動啟動低滲透區(qū)域增加波及系數(shù)的目的。當(dāng)滲透率級差過小時，現(xiàn)場施工時注水壓力難以把控，容易造成堵劑對高低滲透層的同時污染，調(diào)剖效果不好；當(dāng)滲透率級差過大時，堵劑難以有效封堵高滲透層，從而不能啟動低滲透區(qū)域，調(diào)剖效果也不好。一般情況下滲透率級差的范圍在6到18之間堵水調(diào)剖措施的效果較為明顯，可以做到封堵高滲透層啟動低滲透層的目的。

2.2 油田開發(fā)方面的影響

措施前的采出程度可以表征剩余油的多少，采取對策前的平均失水量代表了目前的開發(fā)階段，井組內(nèi)各井點(diǎn)的失水量差異反映了井網(wǎng)注水與采出量的對應(yīng)關(guān)系以及油位的不一致。因此，這些指標(biāo)不僅直接影響調(diào)剖效果，而且為調(diào)剖手段選井選層提供重要依據(jù)。另外，井組中的井的方向和井與注入井的間距是影響調(diào)堵效果的其他因素。另外，一些反復(fù)多次調(diào)堵的井，第一和第二輪調(diào)堵的效果和有效期長度也不同。

2.3 注入方面的影響

堵劑類型和用量是影響措施效果的重要參數(shù)之一，除此之外還要考慮油藏厚度、水淹厚度、油水井井距、注水見效方向、見效時間以及施工排量等方面的影響等，結(jié)合油水井開發(fā)動態(tài)和堵水次數(shù)設(shè)計(jì)分析堵劑用量的合理性。

然而堵劑的用量和濃度與壓力和排量都有關(guān)，根據(jù)施工情況，一般是先進(jìn)行對爬坡壓力的選擇。爬坡壓力的選擇應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，過低的壓力則不能滿足排量以及濃度的要求，過高的壓力則會造成低滲透區(qū)域堵劑的堆積，對低滲透區(qū)域造成污染。堵水效果較好的井組爬坡壓力上升幅度一般要大于1.5MP，小于4.0MPa，堵劑濃度大于1.2%，而層間調(diào)剖的壓力應(yīng)該控制在2～7MPa，層內(nèi)則應(yīng)該控制在2～4MPa為宜。

2.4 施工工藝方面的影響

由于油田的發(fā)展，簡單的堵水技術(shù)不能滿足油田發(fā)展的需求?，F(xiàn)在，許多油田正在從單點(diǎn)剖面堵水調(diào)整過渡到區(qū)塊范圍的深度堵水調(diào)剖。

3 結(jié)語

1） 通過對含水上升規(guī)律影響因素的研究，有助于石油工程師分析其理論和實(shí)際上升情況的差別，可以得到目前油田開發(fā)階段的好壞，進(jìn)而指導(dǎo)后續(xù)堵水調(diào)剖措施的進(jìn)行。2）影響堵水調(diào)剖效果的油藏地質(zhì)特征、油田開發(fā)狀況、注入因素和施工工藝因素中，主要的影響因素為油層滲透率、厚度、非均質(zhì)性等地質(zhì)因素。但是堵水調(diào)剖措施的效果并不是由某一單一因素決定的，所以我們在規(guī)劃方案時需要考慮所有方面的因素，有重點(diǎn)有主次地進(jìn)行決策。3）堵水調(diào)剖措施要取得優(yōu)秀長久的效果，則應(yīng)該以油藏地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，方案上科學(xué)的合理的優(yōu)化調(diào)堵體系是關(guān)鍵，施工工藝的科學(xué)選擇是保障。