低渗透油藏周期注水合理参数及方式研究

（延长油田股份有限公司吴起采油厂，陕西  延安 716000）

摘  要：由于低渗透油藏的特殊性，采用周期注水无疑是提高采油效率的一种有效方式。然而随着周期注水次数的增加，部分低渗透油藏区块应用效果有变差的趋势，分析发现这与周期注水的方式及参数出现很大的适应性偏差密切相关。因此，为确保周期注水效果实时处于最有效状态，需要对周期注水方式及参数的合理性进行动态调整。基于此，本文以某低渗透区块油藏为例，在通过数值模型分析的基础上对周期注水的合理参数及方式进行了最优化确定，从而有效提高了周期注水效率，增油效果明显。

关键词：低渗透油藏；周期注水；合理参数；合理方式

1 利用数值模拟确定周期注水方式及参数

1.1 方案的编制

本文研究的某区块低渗透油藏统计分析可以细分为条带状变差、片状变差、透镜状变差等一、二类型九种，并据砂体变差模型、井网、变差渗透率、注水时机、强度、注水方式、注水周期等编制低渗透油藏周期注水数值模式试验方案。

1.2 数值模拟结果

1.2.1 砂体所在位置影响

通过砂体中渗透性变差区域模型周期注水效果统计表1可看出，各类模型周期注水采收率效果的各不相同的，其中条带状变差类型效果最好，透镜状变差类型效果最差。

表1 砂体中渗透性变差区域模型周期注水效果统计表

1.2.2 基质渗透率影响

计算结果表明，变差渗透率为15×10-3μm2、10×10-3μm2 时，周期注水效果最好，渗透率降低到5×10 -3μm 2以下时，周期注水效果变差。如在其他条件相同情况下，反九点井网条带状砂体，当含水达到90%时渗透率为10×10-3 μm 2 时比连续注水采出程度提高3.3个百分点，而2×10-3μm2采出程度只提高1.4个百分点。从数值模拟结果看，研究区块比较适合进行周期注水。

1.2.3 裂缝渗透率及井网影响

裂缝发育程度越高，周期注水时裂缝和基质间的附加压差越大，含水饱和度差异也大，

对周期注水越有利。如条带状砂体渗透率为5×10- 3μm2 ，综合含水50%开始周期注水，周期注水方式为整体间注3个月，反九点井网。当含水达到90%时，裂缝渗透率为基质的20倍

时的采出程度比5倍的多提高0.756个百分点。

反九点面积注水井网周期注水效果好于线性注水井网。相同条件下反九点周期注水比常规连续注水采出程度提高3.163个百分点，而线性注水井网提高2.61个百分点。

1.2.4 开始时机影响

周期注水开始时机越早越好， 但含水在50%以下时开始间注采出程度比连续水驱提高值相差不大。如：条带状砂体渗透率为5×10 -3 μm 2，周期注水方式为整体间注3个月，反九点面积井网。当含水达到90%时，30%时开始周期注水比70%时再周期注水采出程度多提高1.036个百分点，但比50%时周期注水只多提高0.13个百分点。

1.2.5 周期注水方式影响

单井零散、井间轮换、排间轮换、整体周期注水四种方式中，整体周期注水效果最好,零散间注效果最差。如条带状砂体渗透率为5×10-3 μm 2，综合含水50%实施周期注水，线性井网。含水达到90%时整体间注比零散间注采出程度多提高1.161个百分点。与井间轮换间注效果相差不大，采出程度只多提高0.157个百分点。

1.2.6 不同停注周期对周期注水效果的影响

间注周期2、3、4个月对比，周期越长采出程度越高，但采收率增加幅度变小。间注3个月后效果明显变好，间注4个月时最好，但与3个月相比采收率提高幅度不大。如条带状砂体渗透率为5×10- 3μm 2 ，综合含水50%实施周期注水，周期注水方式为整体间注，线性井网。当含水达到90%时间注3个月比间注2个月采出程度多提高0.274个百分点，而4个月时只比3个月多提高0.055个百分点。

1.2.7 注水强度影响

保持原注水量150%、200%及300%三种情况下，保持原注水量150%效果最好。如：条带状砂体渗透率为5×10 -3 μm 2，综合含水30%实施周期注水，周期注水方式为整体间注3个月，线性井网。含水达到90%时，按150%注水比3倍水量采出程度多提高2.08个百分点。主要是因为间恢复注水后，注入水会首先进入压力下降较多的高渗透层，提高注水量会使含水上升加快，导致间注效果变差，采收率降低 。

1.2.8 纵向非均质模型不同周期注水方式影响

纵向划分11个小层，3个层段，设计单层间注层段3，层段轮换间注1和3，全井间注三种方式。以含水50%实施周期注水为例， 研究不同周期注水方式对周期注水效果的影响。 根据计算结果，就总采出程度提高值来看，全井间注周期注水的效果最好，然后依次是层段间注和单层间注。单层间注对间注层段采收率提高较大。

2 周期注水现场对间注方式及参数的确定

2.1 间注方式及周期的确定

参考数值模拟结果及类似油田周期注水实践，在实际应用中综合考虑井区砂体发育、 储层渗透性、累注量、各层水淹状况等，合理选择层段间注及全井间注。井区砂体发育差异大、 各层水淹程度差异明显的水井，采用层段间注，累注量较高、含水高、各层水淹程度差异较小的水井采用全井间注。在油井初见水阶段，多是渗透性好、 吸水量多的主力层先水淹， 对分层井多数采用层段间注，这样既能控制主力油层的含水，又不影响非主力层供液，当非主力层也水淹后再转为全井间注。

现场实施过程中从井区砂体发育、水淹状况、井区综合含水、中高含水井所占的比例， 油井产液量及地层压力等几方面综合考虑，选择合适的方式。经过多年的实践，总结出了各种间注方式适用的条件。

合理的间注周期应当既要保证停注时流体交换所需的时间， 又要保持一定的压力水平， 使产液量保持相对的稳定。 实际应用过程中确定停注周期时综合考虑油井含水、 产液状况、 水井累注量、砂体发育状况、储层物性、油水井井距、井区地层压力及采用的间注方式等。 原则上类似条件下，一类区块由于是线性注水，油井连通水井较多，地层压力高，停注时间要比二类区块长。

2.1.1 单井零散间注

（1）零散间注方式

由于平面和层间非均质性，注入水主要沿高渗透带推向油井，导致该方向油井水淹。井区的开发特点是高含水井少，只有1-2口中高含水井，水淹油水井间多数属于条带状或是片状变差砂体，水线推进方向明显，该种方式在区块初水淹阶段常用，目前主要用于二、三类区块。

（2）间注周期的确定

油水井多数处于条带状变差砂体中渗透率相对较高的部位，或是处于裂缝方向上，油水井间对应关系较强，水井主要对高含水井影响较大，间注时间可以根据目标井的含水变化调整周期,同时要兼顾到平面上其他低含水井的产液状况。统计一类区块零散间注中效果较好的23口井，根据目标油井间注后的产量递减及含水变化情况可以看出：随含水增加，间注周期要逐渐延长。二类区块由于地层压力比原始地层压力低1.5MPa左右，注时间过长地层压力会下降更多，导致井区供液能力下降，有些井区采用短周期多轮次的间注方式，停2个月注4个月，一年执行2次。

2.1.2 井间、排间轮换间注

适用条件：受平面非均质性影响，水淹状况不均，井区同时有高、中、低含水井，中高含水井比例在40-60%左右，油井表现为多层多方向水淹。研究区平面及层间非均质性严重，一个井区常常存在多种砂体变差类型，导致平面水淹差异较大，适于进行井间轮换间注，已成为一、二类区块最主要的间注方式，排间轮换限于线性注水井区。

优点：由于停注井点不断在变，井区的压力也随着在不断改变，可以充分利用高低渗透层间接触面积，使不同水驱方向的高低渗透层之间都可以发生流体交换，更多地动用低渗透部位的剩余油，由于一直有水井在注水，井区地层压力不会有较大变化。

实施方式：一次停注井数根据参与轮换的井数而定，多的可以一次同时停3-4口，少的可以每次只停1-2口井，对于新老注水井间注水量差异大的井区可以只有老注水井参加轮换间注，而对于注水量差异小的井区，可以是所有水井都参与轮换。

2.1.3 井区水井整体间注

适用井区：井间含水差别较小且主力层水淹程度较高，高含水油井比例在60%以上，且表现为多层、多方向见水，地层压力较高，主力砂体发育连续性好，厚度大，平面渗透率差异较小，但受沉积韵律影响，层内纵向上渗透率差异大，油水井间多数属于一类连通，注水井累积注入量高，目前主要在一类区块应用。

根据钻关实践，整体间注时间不宜太长，否则易造成井区压力下降太大，而且井区综合含水一定要高。考虑到钻关时有放溢流影响，而且一次关井较多，实际操作时整体间注时间比钻关影响产量的时间长一些，一类区块停注时间可以控制在3-4个月，二类区块应控制在3个月以内。

根据见到较好调整效果的目标井含水及主要影响水井的间注周期，绘制出含水与间注周期散点图，可以看出随着含水增加间注周期应不断延长，在30-150天之间，周期太短，起不到控制含水的作用，太长又会影响供液，多数在60-120天。

通过对近几年周期注水情况统计结果看出，一、二类区块采用的周期注水方式和参数与数值模拟结果比较贴近，方式由原来的以零散间注为主向轮换间注转移，一类区块平均停注周期在3-4个月，二类区块在3个月 左右。

2.2 间注时年注水量的确定

周期注水期间的总水量必须保证整个区块的注采平衡，保证供液能力，主要看注采比和地层压力。由于周期注水提高了注入水的利用率，所以周期注水期间注水量可以低于连续注水时的水量。根据多个油田的周期注水实际资料，间注后年总水量应为原来的70%-90%。

3 结语

研究区块非均质严重，裂缝发育，从周期注水的机理及数值模拟结果来看，油田非常适合进行周期注水，而且越早实施效果越好，最晚也要在含水50%以前进行，在转为线性注水前的反九点井网下就要进行周期注水，周期注水方式以轮换间注和整体间注效果较好，停注时间在3-4个月左右，间注后水量不宜增加太多，可以先层段间注后转为全井间注。

参考文献：

[1] 李爽.利用周期注水改善油田水驱开发效果[J].中国科技信息.2016（04）:15-16.