碳酸鹽巖縫洞型油藏定量化注水提高采收率技術(shù)

蘆海濤 劉波

摘要：根據(jù)碳酸鹽巖縫洞型油藏地質(zhì)特征，依托油藏工程方法，利用油藏物質(zhì)平衡原理，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，分析了縫洞型碳酸鹽巖油藏定量化注水技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了縫洞型油藏注水時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確把控，可有效保持油藏能量及泄油半徑。對于單井縫洞單元注水替油井實(shí)現(xiàn)了周期注水定量化設(shè)計(jì)，對于多井縫洞單元水驅(qū)井組，通過采油井分水量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了注采井組多流線差異化定量水驅(qū)及均衡波及。該技術(shù)的使用對碳酸鹽巖縫洞型油藏高效開發(fā)，有效提高油藏采收率具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：碳酸鹽巖;縫洞型油藏;物質(zhì)平衡方程;定量化注水;采收率

一、地質(zhì)背景

塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起區(qū)南坡阿克庫勒凸起南部，是典型的奧陶系碳酸鹽巖古巖溶縫洞型油藏（漆立新，2014）。受多期構(gòu)造巖溶控制，儲(chǔ)集空間以大型溶洞、溶蝕孔洞及裂縫為主，基巖基本不具備儲(chǔ)滲能力，儲(chǔ)集體非均質(zhì)性極強(qiáng)，空間分布復(fù)雜（李陽，2013;金強(qiáng)等，2013）。開發(fā)過程中普遍出現(xiàn)含水快速上升，產(chǎn)量遞減快，常規(guī)開發(fā)手段開發(fā)效果不理想，采收率較低。

二、定量化注水理論依據(jù)

2.1單井注水替油

生產(chǎn)實(shí)踐表明，儲(chǔ)集體發(fā)育程度越好，規(guī)模越大，其注水替油效果越好，尤其以溶洞型儲(chǔ)集體效果最好。

2.2單元注水

開發(fā)實(shí)踐表明，塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏有相當(dāng)一部分注采單元為一注多采或多注一采模式，要保證注水過程均衡波及，需要精準(zhǔn)確定每口受效井的分水量。同理，可根據(jù)油藏物質(zhì)平衡原理，計(jì)算單元中受效井的分水量。

定量化注水技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)單元注水量的定量化配注與調(diào)整，通過調(diào)整生產(chǎn)壓差、注水參數(shù)等方式，來調(diào)整井間壓差，從而分配引導(dǎo)分水量，使得同一注采井組中，不同受效井均達(dá)到注采平衡，均衡波及。

三、定量化注水生產(chǎn)實(shí)踐

3.1注水替油井的定量化注水實(shí)踐

以A井為例，該井鉆完井過程中發(fā)生少量漏失（205.5m3），鉆遇溶洞型儲(chǔ)集體。投產(chǎn)即帶水，累計(jì)產(chǎn)液2442t，產(chǎn)油2164t后停噴轉(zhuǎn)抽，生產(chǎn)過程中與鄰井無明確動(dòng)態(tài)響應(yīng)，為典型的定容性單井縫洞單元。計(jì)算出A井轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)期間的單位壓降采出量（表 1），符合實(shí)際開發(fā)需求。

通過使用定量化注水技術(shù)，對A井實(shí)施三輪注水替油開發(fā)，三輪注水能量均保持較好。單位壓降產(chǎn)液量EEI未出現(xiàn)大幅下降，有效保持了油藏泄油半徑，三輪次注水替油累計(jì)實(shí)現(xiàn)增油5086t。

3.2單元注水井組的定量化注水實(shí)踐

B注采井組中B井為單元注水井，受效井為C、D、E井，生產(chǎn)期間井間動(dòng)態(tài)響應(yīng)明確，為典型的大規(guī)模多井縫洞單元油藏。為使井組中各受效井均能達(dá)到均衡波及，通過式計(jì)算各井分水量，同時(shí)計(jì)算各井連通程度，合理調(diào)整B井注水量及受效井工作制度。以第1周期為例（表 2），B井注水5441m3，計(jì)算出C井單位壓降采出量EEI=1411m3/MPa，注水過程中采出量為QC=1424m3，注水初期與末期壓力上升值P=0.7MPa。C井注水分水量為We=2412m3。D井單位壓降采出量EEI=677m3，注水期間產(chǎn)出量為Q=1158m3，始末狀態(tài)壓力上升值為P=0.5MPaD井注水分水量為We=1497m3。E井單位壓降采出量為EEI=416m3，注水期間產(chǎn)出量為Q=531m3，始末狀態(tài)壓力上升值為P=2.1MPa，計(jì)算出E井注水分水量為We=1405m3。計(jì)算三個(gè)受效井分水量合計(jì)為5314m3，實(shí)際注水5441m3，誤差率2.3%，符合實(shí)際開發(fā)需求。

根據(jù)物質(zhì)平衡理論，在一個(gè)注采井組中注水分流量最合理科學(xué)的分配方應(yīng)該與各采油井井控儲(chǔ)量相匹配，即各采油井分水量應(yīng)該與其單位壓降產(chǎn)液量呈正比。基于此理論，對于B井組，可根據(jù)單位壓降采油量計(jì)算合理分水量，由上文可知EEIC=1411m3/MPa，EEID=1008m3/MPa，EEIE=594m3/MPa（表 2），因此理想分水量比例WC：WD：WE=0.47：0.34：0.19。由前期注水情況可知，第一、二周期注水實(shí)際分水量并未達(dá)到理想狀態(tài)（表 3），計(jì)算可得注水井與各采油井井間導(dǎo)流能力為FC=15.8m3/d/MPa，F(xiàn)D=11.5m3/d/MPa，F(xiàn)E=5.2m3/d/MPa，各采油井導(dǎo)流能力比例為FC：FD：FE=0.49：0.35：0.16。

對照前期各井注水分水率與理想比例的差距，結(jié)合井間導(dǎo)流能力，對各采油井進(jìn)行調(diào)整（表 3）。分析認(rèn)為：E井實(shí)際分水量偏大，而D井實(shí)際分水量偏小，因此，在第三周期注水過程中主動(dòng)下調(diào)了E井工作制度，減小其與注水井B的井間壓差，從而減小注入水向E井的分水量;相反，D井上調(diào)工作制度，增大其與注水井B的井間壓差，從而增大注入水向D井的分水量，保證了水驅(qū)的均衡波及。通過工作制度的調(diào)整，使各采油井分水率均接近理想比例，使得井組內(nèi)水線達(dá)到均衡波及，最大程度動(dòng)用井間儲(chǔ)量，有效提高了井組采收率，實(shí)施注水三周期，累計(jì)增油23536t，增油效果顯著。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（一）依托物質(zhì)平衡原理，對于定容性單井縫洞單元實(shí)施單井注水替油，通過單位壓降采油量和單位壓恢耗水量兩項(xiàng)參數(shù)定量化設(shè)計(jì)周期注水量，有效補(bǔ)充了油藏能量，減少了無效注水量，實(shí)現(xiàn)了油藏的穩(wěn)定動(dòng)用。

（二）依托物質(zhì)平衡原理，對于大規(guī)模多井縫洞單元中的注采井組，通過各受效井單位壓降采油量比值定量化設(shè)計(jì)合理分水量;結(jié)合注采井組井間導(dǎo)流能力，通過調(diào)整井間壓差，使各采油井分水率接近理想比例，從而避免井組注水水竄，延長單元注水有效期，提升水驅(qū)開發(fā)效果。

（三）生產(chǎn)實(shí)踐表明，碳酸鹽巖縫洞型油藏定量化單井注水及單元注水技術(shù)能夠有效提升注水開發(fā)效果，是油田提高采收率的一種有效手段，在碳酸鹽巖縫洞型油藏開發(fā)中具有很大的推廣意義。