注水不見效原因分析及對策研究

摘要：受構(gòu)造位置高、地層傾角大、非主力沉積微相等因素影響，L區(qū)塊3個井組12口油井注水不見效，產(chǎn)量遞減快。為改善注水開發(fā)效果，開展非烴類氣驅(qū)研究，包括機理分析、氣體選擇、油藏適應(yīng)性分析以及注入?yún)?shù)優(yōu)化研究，現(xiàn)場試驗效果顯著，平均單井日產(chǎn)油2.73噸，預(yù)計全生命周期增油量2.5萬噸，提高采收率2.6個百分點，低油價下實現(xiàn)降本增效目的。

主題詞：碎屑巖油藏? 注水不見效? 原因分析

1.概況

L區(qū)塊為復(fù)雜斷塊稀油油藏，整體構(gòu)造形態(tài)為2條主斷層夾持形成單斜構(gòu)造，含油面積3.85平方公里，石油地質(zhì)儲量452.5萬噸，可采儲量116.7萬噸，標(biāo)定采收率25.8%。自1996年投入開發(fā)以來，L區(qū)塊先經(jīng)歷基礎(chǔ)井網(wǎng)建設(shè)、加密調(diào)整部署以及精細(xì)注水開發(fā)等三個階段，有油井60口，開井55口，注水井12口，日注水量550噸，日產(chǎn)液量535噸，日產(chǎn)油量150噸，綜合含水72.0%，采油速度1.2%，采出程度15.5%，累積注采比0.92。

L區(qū)塊共有12個注水井組，其中有3個井組注水受效狀況差，控制地質(zhì)儲量95.5萬噸，井組內(nèi)共有油井16口，其中12口井注水不見效，平均單井日產(chǎn)液3.2噸，日產(chǎn)油1.5噸，產(chǎn)量遞減快，年綜合遞減率30%以上。若不進行治理，12口油井將面臨關(guān)停，所控制儲量無法有效動用，為此需要在明確注水不見效原因基礎(chǔ)上，制定出合理的技術(shù)對策。

2.注水不見效原因分析

2.1 地質(zhì)特征

（1）構(gòu)造位置

3個注水井組內(nèi)部儲層連通性較好，12口油井處于構(gòu)造高部位，與注水井構(gòu)造幅度差10～15米，在重力作用下，注入水向構(gòu)造低部位運移，構(gòu)造高部位油井未得到注入水能量補充，產(chǎn)量遞減快。另外12口油井處于陡坡區(qū)，地層傾角9°～11°，加劇了注入水驅(qū)替難度。

（2）沉積特征

L區(qū)塊主要沉積特征為緩坡型扇三角洲沉積體系，其辨狀河道為主要沉積微相，河口沙壩為非主力沉積微相，儲層物性及連通性差。12口油井主要分布在河口沙壩微相，平均孔隙度12.5%，滲透率25.2～43.5mD，影響注水開發(fā)效果。

2.2 注采系統(tǒng)完整性

根據(jù)精細(xì)地層對比及小層劃分評價結(jié)果，12口油井與注水井注采對應(yīng)關(guān)系較好，平均儲層連通系數(shù)88.5%，注采系統(tǒng)較完善。

2.3 地層壓力

根據(jù)新井RFT資料以及老井壓力測試數(shù)據(jù)，3個注水井組地層壓力系數(shù)0.75～0.82，累積注采比0.68～0.75，地層能量均處于虧空狀態(tài)，導(dǎo)致注入水向高采出程度區(qū)域推進。

根據(jù)上述分析，明確12口油井注水不見效主控因素為構(gòu)造位置高、地層傾角大、非主力沉積以及地層能量虧空嚴(yán)重。若提高井組注水強度，會致使構(gòu)造低部位油井水淹，為此有必要優(yōu)化注入介質(zhì)，改善注水開發(fā)效果，實現(xiàn)可采儲量有效動用。

3.技術(shù)對策研究

（1）非烴類氣驅(qū)研究

①主要機理

由于氣體密度小，具有向上超覆運移特征，地層中注入氣體后，在重力分異作用下向構(gòu)造高部位上升，補充地層能量;同時氣體流動性及膨脹性強，在水和油中溶解度小，可以進入孔隙度及滲透率低的微孔道內(nèi)，把剩余油驅(qū)替出來，充分動用注采井間剩余可采儲量。

②氣體選擇

非烴類氣體主要有二氧化碳、空氣、氮氣等，其中二氧化碳來源有限，制作成本高，易溶于水形成碳酸，腐蝕井筒內(nèi)機采管柱及地面管線，空氣中含有氧氣，存在爆炸危險，且會氧化生產(chǎn)管柱，為此氮氣是最佳氣驅(qū)介質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且不溶于水，彈性能量大，可以有效補充地層能量，對采油設(shè)備無影響。

③油藏適應(yīng)性

為確定L區(qū)塊是否合適開展氮氣驅(qū)試驗，將油藏條件與國內(nèi)外成功實施氮汽驅(qū)的油藏參數(shù)進行對比分析，判斷L區(qū)塊氮氣驅(qū)適應(yīng)性（見表1），證明L區(qū)塊適合實施非烴類氣驅(qū)。

④注入?yún)?shù)研究

根據(jù)L區(qū)塊測井資料，利用利用Petrel軟件建立油藏構(gòu)造造、儲層物性、含油性等屬性模型，開展數(shù)值模擬分析，優(yōu)化設(shè)計各項注入?yún)?shù)，包括注入位置、注入方式、注入速度以及注入量，具體結(jié)果如下：采用低注高采方式進行氣水交替驅(qū)，交替周期50天，氣水體積比1：1，利用水的粘度大特性將注入氣驅(qū)替到地層中，同時可以降低注入壓力，初期最大注入速度為5000方/天，根據(jù)注入壓力適當(dāng)調(diào)整，總注入量為0.5PV（總孔隙體積）。

4.實施效果

至2020年12月，3個注水井組已完成氮氣驅(qū)注入試驗，取得較好效果，實施前12口油井日產(chǎn)液38.4噸，日產(chǎn)油18.0噸，綜合含水53.1%，目前日產(chǎn)液100.6噸，日產(chǎn)油50.8噸，綜合含水49.5%，日增油量32.8噸，平均單井日增油2.73噸，含水下降3.6個百分點，階段累增油1.5萬噸，預(yù)計全生命周期累增油2.5萬噸，提高采收率2.6%。

5.結(jié)論

（1）受構(gòu)造位置高、地層傾角大、非主力沉積以及地層能量虧空嚴(yán)重等因素影響，L區(qū)塊3個井組12口油井注水不見效。

（2）為改善注水開發(fā)效果，開展非烴類氣驅(qū)研究，包括機理分析、氣體選擇、油藏適應(yīng)性分析以及注入?yún)?shù)優(yōu)化研究，現(xiàn)場試驗效果顯著，平均單井日產(chǎn)油2.73噸。

（3）根據(jù)氮氣驅(qū)已取得效果，預(yù)測全生命周期增油量2.5萬噸，提高采收率2.6個百分點。

參考文獻：

[1]周文剛.新歡27塊杜家臺油藏注水開發(fā)效果研究[J].石化技術(shù). 2017（06）.

作者簡介：郝博洋，男，1988年7月，漢，工程師，2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)，現(xiàn)于遼河油田公司勘探開發(fā)研究院從事油氣田開發(fā)地質(zhì)工作。