定邊S油區(qū)長4+5油層注水開發(fā)影響因素分析

袁青，李楠，羅瑩，任春燕，吳利超，趙淼，李銳

定邊S油區(qū)長4+5油層注水開發(fā)影響因素分析

袁青，李楠，羅瑩，任春燕，吳利超，趙淼，李銳

（延長油田股份有限公司定邊采油廠， 陜西 榆林 718600）

定邊S油區(qū)長4+5油層為特低滲儲(chǔ)層，油氣開采難度大。長4+5油藏注水開發(fā)過程中，存在注水壓力大、油井供液不足、產(chǎn)量遞減快等問題。為了改善該區(qū)注水開發(fā)效果，通過對(duì)巖心儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)研究，利用測(cè)井曲線對(duì)夾層進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合井網(wǎng)和注水質(zhì)量分析，得出以下結(jié)論：對(duì)于長4+5儲(chǔ)層中膠結(jié)物晶間孔中的殘余油，由于其孔隙半徑小，注水水水驅(qū)作用甚微；適量夾層增加了油層水洗厚度，增加油層的水驅(qū)效果，但過量的夾層使厚砂體成為多個(gè)薄砂體，儲(chǔ)層整體滲透性變差，開采方式應(yīng)以小層為單位按單砂體合注合采，增加縱向上各單砂體的動(dòng)用程度，改善開發(fā)效果；注采井網(wǎng)不對(duì)應(yīng)，須進(jìn)行統(tǒng)層調(diào)層以提高水驅(qū)控制程度；注入水懸浮物和含油量較高，以及注入水存在與地層水不配伍、發(fā)生沉積的現(xiàn)象，須對(duì)注入水水質(zhì)嚴(yán)格按標(biāo)處理。

長4+5； 儲(chǔ)層；夾層；注采關(guān)系；水質(zhì)

定邊S油區(qū)構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中西部，延長組長4+5油層為油區(qū)主力產(chǎn)層。長4+5儲(chǔ)層孔隙度分布范圍2%～19.43%，平均值9.52%，滲透率分布范圍0.02～10.8 mD，平均 0.37 mD，為特低滲儲(chǔ)層。目前長4+5油藏注水開發(fā)效果不理想，存在注水壓力大、油井供液不足、產(chǎn)量遞減快等問題。為了改善該區(qū)注水開發(fā)效果，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，精細(xì)研究油區(qū)注水開發(fā)影響因素，為后續(xù)開發(fā)提供指導(dǎo)。

1 地質(zhì)因素影響

1.1 孔隙結(jié)構(gòu)影響

油區(qū)孔隙類型以剩余粒間孔和溶蝕孔為主。儲(chǔ)層中存在由剩余粒間孔和溶蝕孔組成的混合類孔隙，該孔隙類型儲(chǔ)集空間大，喉道連通性強(qiáng)，有利于水驅(qū)驅(qū)動(dòng)。長4+5碳酸鹽膠結(jié)物含量高[1]，碳酸鹽巖膠結(jié)導(dǎo)致儲(chǔ)層物性降低明顯，但膠結(jié)物晶間孔也比較發(fā)育，該類孔隙孔喉半徑極小，所以它們面孔率很小，所提供的儲(chǔ)集空間甚微，主要儲(chǔ)集不能流動(dòng)的殘余油，該類殘余油由于孔隙半徑小，注水水水驅(qū)作用甚微，最終形成孤立剩余油。

長4+5油層排驅(qū)壓力中等，為1.26 MPa，中值壓力8.53 MPa，中值半徑0.31μm，屬細(xì)、微細(xì)喉道，最大進(jìn)汞飽和度70.93%，退汞效率為36.53%，喉道分選系數(shù)0.13，平均孔徑38.33 μm，孔隙結(jié)構(gòu)屬小孔微細(xì)喉型。長4+5儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)為小孔微細(xì)喉型，孔隙較小，需要較大的啟動(dòng)壓力。

1.2 夾層分布影響

低滲透儲(chǔ)層中夾層的存在兩種影響：適量夾層增加油層水洗厚度，利于分層注水，增加油層的水驅(qū)效果；過量的夾層使厚砂體成為多個(gè)薄砂體，儲(chǔ)層整體滲透性變差，儲(chǔ)層中流體滲流性變差，造成水驅(qū)效果變差，進(jìn)而影響開發(fā)效果[2]。

油區(qū)延長組長4+5油層組夾層普遍發(fā)育，其出現(xiàn)的頻率、密度及厚度變化見表1。泥質(zhì)夾層在電測(cè)曲線上反映為高時(shí)差、高自然伽馬、低電阻，主要出現(xiàn)在長4+512和長4+521小層。

表1 S油區(qū)油層組隔夾層統(tǒng)計(jì)表

1.3 儲(chǔ)層敏感性影響

長4+5黏土礦物中以伊蒙混層為主，占總量的近一半，其余的黏土礦物含量基本接近。伊蒙混層中蒙托石所占比例為18.33%，蒙脫石容易膨脹堵塞地層孔道，形成水敏[3]。高嶺石占比16%，儲(chǔ)層存在一定的速敏性，注水開發(fā)須控制注水強(qiáng)度。綠泥石含量高，一定程度使地層具有酸敏性。

2 開發(fā)因素影響

2.1 井網(wǎng)適應(yīng)性影響

注水井網(wǎng)部署不完善，存在部分井因有采無注，地層能量不足，最終低產(chǎn)低效。D40-2井位于最東部，2011年5月開抽初產(chǎn)液13.18 m3，產(chǎn)油7.78 m3，含水41%。距離D40-2井最近的注水井為DZ40-5，注采小層基本一致，屬于三線受益井。DZ40-5注水井2011年6月開始注水。D40-2井每年產(chǎn)液產(chǎn)油大幅下降，直至2015年6月，日均產(chǎn)液0.89 m3，日均產(chǎn)油0.81 m3，含水5%。D40-2與DZ40-5井雖層位對(duì)應(yīng)，注水井較遠(yuǎn)無法補(bǔ)充能量，注水不受效，如圖1所示。

圖1 DZ4井和D4井注采關(guān)系對(duì)應(yīng)圖

注采井網(wǎng)中部分區(qū)域有注無采，D45井組注水井組為長4+5，由于周圍井長期未采注水井對(duì)應(yīng)層位，地層壓力大，注水井注水注不進(jìn)，進(jìn)而影響注水開發(fā)效果。

2.2 籠統(tǒng)注水影響

籠統(tǒng)注水的方法來開發(fā)多油層油田，注入水在剖面上首先沿高滲透率油層突進(jìn)，如D44井由于地層均質(zhì)性差造成單層突進(jìn)，如圖2所示。

圖2 D44井吸水剖面

油區(qū)注水井注水層數(shù)多、厚度大，層間矛盾大，注水時(shí)造成吸水不均勻，形成無效注水，造成注水開發(fā)效果不理想。

2.3 注水質(zhì)量因素影響分析

油區(qū)近幾年注水井出現(xiàn)的問題越來越多，如注水井周圍壓力大以致注水井注不進(jìn)、注水井套管腐蝕、注水井封隔器失效、地面設(shè)備問題等。本文就注水井周圍壓力大進(jìn)行分析。注水井影響儲(chǔ)層主要是水質(zhì)和地層不配伍，引起儲(chǔ)層地下設(shè)備和儲(chǔ)層發(fā)生變化，從而降低了注水效果。

2.3.1 注入水水質(zhì)情況分析

油區(qū)注入水為地層水和清水，對(duì)注入水進(jìn)行了化驗(yàn)，注入水中懸浮物和含油量超標(biāo)，懸浮物為標(biāo)準(zhǔn)的5倍，含油量是標(biāo)準(zhǔn)值的3.6倍。

注入水中懸浮物和油分子進(jìn)入注水井后，一方面懸浮物會(huì)沉積在注水井井底，造成細(xì)菌大量繁殖，腐蝕注水井油套管，縮短注水井使用壽命；另一方面，懸浮物和油分子會(huì)造成注水儲(chǔ)層孔喉通道堵塞，使注水壓力上升，注水量下降，甚至注不進(jìn)水，達(dá)不到水驅(qū)效果。

對(duì)注水設(shè)備來說，隨著注水時(shí)間推移，懸浮物和含油量會(huì)在設(shè)備中越積越多，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不同程度的損壞，縮短設(shè)備壽命，增加更換頻率。注入水若引起地層堵塞，增加洗井和酸化次數(shù)?？偟膩碚f，注入水不達(dá)標(biāo)，一定程度上增加開發(fā)難度和開發(fā)成本。

2.3.2 注入水與地層流體配伍性研究

通過對(duì)油區(qū)注入水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明注入水與地層水不配伍會(huì)產(chǎn)生地層結(jié)垢，而使儲(chǔ)層孔隙、吼道堵塞，引起儲(chǔ)層孔隙度、滲透率大幅下降，對(duì)儲(chǔ)層造成嚴(yán)重的傷害，降低注水水驅(qū)波及面。油區(qū)長4+5儲(chǔ)層地層水礦化度與注入水相差較大，易發(fā)生鹽敏反應(yīng)。

3 結(jié) 論

S油區(qū)注水開發(fā)效果影響因素既有地下地質(zhì)因素，也有開發(fā)技術(shù)因素，通過本次研究，得出以下結(jié)論：

1）對(duì)于長4+5儲(chǔ)層中膠結(jié)物晶間孔中的殘余油，由于其孔隙半徑小，注水水水驅(qū)作用甚微，建議對(duì)膠結(jié)物晶間孔富集區(qū)域進(jìn)行酸化壓裂開采。

2）適量夾層增加了油層水洗厚度，增加油層的水驅(qū)效果；過量的夾層使厚砂體成為多個(gè)薄砂體，儲(chǔ)層整體滲透性變差。開發(fā)中可以小層為單位按單砂體合注合采，避免同一沉積砂體因夾層影響不能進(jìn)行水驅(qū)動(dòng)或開采的問題，進(jìn)而增加縱向上各單砂體的動(dòng)用程度，大大改善開發(fā)效果。

3）儲(chǔ)層中高嶺石伊蒙混層中蒙脫石含量較高，儲(chǔ)層具有水敏性，注入水中可加入防膨脹劑，防止黏土礦物膨脹堵塞孔道；由于綠泥石含量高，為防止酸化劑進(jìn)入地層引起酸敏，酸化作業(yè)可采用有機(jī)酸進(jìn)行酸化。

4）井網(wǎng)注采不對(duì)應(yīng)，建議對(duì)注采不對(duì)應(yīng)的井網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)層調(diào)層，完善井網(wǎng)注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)有采無注增加注水井，補(bǔ)充地層能量。

5）注入水懸浮物和含油量較高，容易引起井下管柱損壞和地層孔道堵塞，形成局部高壓，以及注入水存在與長4+5儲(chǔ)層中地層水不配伍、發(fā)生沉積的現(xiàn)象，所以要對(duì)注入水水質(zhì)嚴(yán)格處理。

［1］張啟元. 定邊油田樊學(xué)油區(qū)Y9、C4+5、C8儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)研究[D].西安：西安石油大學(xué)，2013.

［2］李志鵬，林承焰，董波，等.影響低滲透油藏注水開發(fā)效果的因素及改善措施[J].地學(xué)前緣，2012，19（2）：171-175.

［3］董清水，孟慶濤，賈鈺，等.伊通地塹莫里青斷陷雙陽組敏感性儲(chǔ)層類型及其分布規(guī)律[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2009，31（3）：231-236.

Influence Factors of Water Injection Development of C4+5 Oil Reservoir in Dingbian S District

,,,,,,

（Dingbian Oil Production Factory, Yanchang Oilfield Co., Ltd., Yulin Shaanxi 718600, China）

C4+5 Oil reservoir in Dingbian Sdistrict is an ultra-low reservoir, it is difficult to develop the oil reservoir.In the process of waterflooding development of C4+5 reservoir, the problems of high waterflooding pressure, insufficient fluid supply and rapid production decline were prominent.In order to improve the effect of water injection development in this area, the pore structure of core reservoir was studied, and logging curves were used to identify interlayer, well pattern and the quality of injected water were analyzed. The result showed that,the water drive of water injection had little effect on residual oil in intergranular pore of cement of C4+5 reservoir which had small pore radius. Proper amount of interlayer increased the thickness of reservoir water washing to improve the water drive-effect of reservoir.However the excessive interlayer made the thick sand body into many thin sand bodies that caused the permeability of the whole reservoir become worse.In this case the development mode based on small layer should combine injection and production according to single sand body in order to improve development effect. Aiming at injection-production well pattern problem, the layer-by-layer adjustment should be carried out to improve the degree of waterflooding control. Aiming at high content of suspended matter and oil, or the incompatibility of water quality and formation water, the quality of injected water should be treated strictly according to the standard.

C4+5; Reservoir; Interbed; Injection-production relationship; Water-quality

2020-01-04

袁青（1986-），女，四川省邛崍市人，助理工程師，碩士研究生，2016年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)，研究方向：油田開發(fā)技術(shù)。

TE357.6

A

1004-0935（2021）06-0884-03