维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年７月 Ｈｅｎａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ 协争厂口ｅ由 第１６卷第４期 文章编号：１ ００６－－４０９５（２００２）０４－００２７－０３ 胜利油区不稳定注水技术的研究及应用 梁洁玉，潘宗坤，代莉 （胜利油田有限公司开发管理部，山东东营２５７０００） 摘要：针对胜利油区储层类型和油藏：河流相正韵律沉积、三角洲沉积及复杂断块油藏，开展了不稳定注水机 理研究及现场先导试验并推广应用。实践证明不稳定注水能够提高注水波及系数，提高油藏最终采收率。该技 术具有投资少、见效快、增油显著的特点，是一种深化二次采油、改善水驱油藏开发效果的有效技术手段。 关键词：胜利油区；高舍水期；不稳定注水；油藏数值模拟；采收率 中图分类号：ＴＥ３５７．６ 文献标识码：Ａ “八五”以后，胜利油区井网已相对较密，继 高、低渗段间形成反向的压力梯度，同时由于毛管 力和弹性力的作用，在两段交界面出现低渗段中 的部分水和油缓慢向高渗段的大孔道流动，在生 产压差的作用下随同后来的驱替水流向生产井。 １．２改向注水提高油藏的采收率 续提高排液量和加密井网的余地不大，为此大力 开展了以不稳定注水、堵水调剖为主导措施的控 水稳油工作。“八五”期间，重点针对不同的油藏 和储集层类型（河流相正韵律沉积、三角洲沉积 及复杂断块油藏），开展了不稳定注水机理研究 及现场的先导试验，“九五”以来加大了推广应用 改向注水的工作原理是改变注入水在油层中 原来稳定注水时形成的固定的水流方向，把高含 油饱和度区的原油驱出，或在微观上改变渗流方 向相渗透率的变化来提高可动油饱和度，最终达 到改善水驱油效果的目的，其主要有两种方法，即 改变供油方向和改变水流方向。对一个稳定的注 采系统，在正常注水条件下液流流线分布如图１ 所示，在注水井与油井连线的主流线上严重水淹， 油井之间形成滞流区。当实施不稳定注水，注１井 规模，取得了较为显著的降水增油效果。 １不稳定注水驱油机理 不稳定注水技术是通过周期性地改变注入 水量和采出量，在地层中造成不稳定的压力场， 使流体在地层中不断地重新分布，从而使注入水 在层间压力差的作用下发生层间渗流，促进毛管 渗吸作用，增大注入水波及系数，来改善非均质 油藏和裂缝一孔隙性油藏的水驱油效果，所以不 稳定注水初期又称为周期注水或脉冲注水、间歇 注水。近几年认为，通过改向注水来改变液流方 注水，注２井停注，则滞流区内剩余油将向注２井 处移动，这部分储量将得到动用，改善了水驱效 果。而在纵向非均质地层中渗流速度降低时，产生 相的重力分离和逆流毛管渗吸作用，增加流动的 油量。 向也是一种不稳定注水。因此，不稳定注水可以 看成是周期注水与改向注水相结合的一种技术 手段。 １．３油藏条件影响周期注水效果 油藏数值模拟的结果认为，油藏的封闭性、储 层的韵律性、纵向连通性、油层的润湿性等因素影 收稿日期：２００２－－０４—２８ 作者简介：梁洁玉，工程师，１９６８年生，ｌ９９０年毕业于江汉 石油学院采油专业，现从事油田开发管理工作。电话： ０５４６—８５５２４ｏｏ。 １．１周期注水提高非均质油藏的采收率 在升压半周期，注入水由于压力升高直接进 入低渗层和高渗层内低渗段，驱替在常规注水时 未能被驱走的剩余油，改善了吸水剖面。当进入 降压半周期，由于高、低渗段压力传导速度不同， 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２８・ ｂ 厂口 ２００２年第４期 设备管理带来不便。根据油藏地质条件，采用调整 注采井网或水井轮流注水的方式，尽量考虑改变 原来液流方向。数模认为，注水量波动幅度高于 ５０％效果最好。低于这个量值，一个周期内，为了 保持一定的注采比，注水时间就要相对延长，而长 注短停效果差。但水量波动幅度过大，对注水压力 水井１ 水井２ 要求过高，也会给注水系统带来难度。 ２不同类型油藏矿场应用及效果 胜利油区共在中高渗透油藏、低渗透油藏和 图１液流流线分布图 复杂断块油藏等三种类型油藏２９个单元（井组） 响不稳定注水的效果。封闭型油藏实施不稳定注 水效果好于开启或半开启油藏。由于封闭油藏能 上实施了不稳定注水技术。在不增加新井、基本上 不采取各种油水井措施的情况下，通过实施不稳 够在短期内将地层压力恢复到预定的较高压力 水平上，升压期时间比例相对减小，周期注水效 定注水技术，开发效果得到了不同程度的改善。 ２９个单元（井组）合计动用储量１２ ９６９￣１０ ｔ，不 稳定注水前日产油２ ８９１ ｔ，综合含水９４．１％，年自 然递减率２０％左右。见效高峰期日产油达到 ３ ７６８ ｔ，比不稳定注水前增加８７７ ｔ，增幅达３０．３％， 采油速度提高到１．１％，综合含水由９４．１％降至 ９２．２％。这２９个单元累计增油４５￣１ ｏ４ｔ，累计少产 水３２２￣１ ｏ４ｔ，累计少注水６３０￣１ ｏ４ｍ 。用水驱曲线 果会更好；正韵律油层纵向非均质程度高，注水 开发中受物性和重力的双重作用影响，易沿底部 高渗透带窜流，随着注水开发，储层物性差异加 大，纵向上水驱油效率不均衡。经过相同的常规 注水后再进行不稳定注水，正韵律储层采收率提 高幅度要大于反韵律；随着油层纵向连通程度的 增加，采收率提高幅度增加，周期注水效果变好； 不稳定注水在亲水和亲油油藏中都能见到效果， 但亲水油藏效果更好。 １．４转入周期注水时机的选择 法计可采储量增加３７５￣１ ｏ４ｔ，提高采收率２．７％。 ２．１中高渗透整装油藏应用 整装油藏面积注采井网，平面剩余油多分布 于井间滞流区，改向注水能挖潜井间滞流油；另 外，受沉积相影响，平面非均质严重，剩余油分布 较为复杂，低渗相带和边角地区剩余油富集，通过 由高含水期转入周期注水效果较好，且含水 ９０％时转入周期注水效果最好。中低含水期油层 水淹程度小，高低渗带内流体基本同是原油，液 流交换失去意义，且过度提高注水强度，会加剧 高低渗层水驱不均衡的矛盾，水驱开发效果将变 差。高含水期或特高含水期转入周期注水，高渗 层内流体多为注入水，高低渗透带间液流交渗作 用才有意义，毛细管力和亲水油藏的吮吸作用能 够得到充分发挥，提高采收率幅度相对较高。 １．５注水工程参数的优化 注水工程参数包括注水方式、注水周期以及 注水量波动幅度，注水参数的选择是实施不稳定 调整高渗区注水压力，能挖掘低渗相带和边角地 区剩余潜力。 胜坨油田坨２１沙二１—２单元，含油面积 ３．３ ｋｍ ，动用地质储量５２２￣１０ ｔ，有２个砂层组８ 个含油小层。不稳定注水前日产油１２３ ｔ，综合含 水９５．５％，采出程度４２．５％。为了搞好不稳定注 水，首先进行了精细油藏研究，认识到剩余油在平 面上主要分布于构造高部位、断层遮挡部位、分流 线和砂体变差的低渗透相带。层间上高渗透主力 层水淹程度高，低渗透非主力层含油饱和度相对 较高，在层内低渗透韵律段含油饱和度相对较高。 在此基础上选择开展了物理模拟和油藏数值模拟 研究。物理模型用石英砂加粘土烧结而成，并模拟 地层情况制成非均质模型。研究结果表明：在现有 井网下开展不稳定注水，可提高采收率５％左右。 经过多方案模拟优选，确定了不稳定注水方案。每 注水技术的关键，合理的注水参数必须根据综合 因素选定。 由于水井注水时油井停产，能更好地抑制注 入水在大孔道中的无功循环，而水井停注时间越 长，高低渗带间自然渗吸作用越充分，采收率越 高，但其延缓了开发速度，且油井间歇开井会给 维普资讯 http://www.cqvip.com 梁洁玉等．胜利油区不稳定注水技术的研究及应用 ‘２９・ 个周期分为五个阶段： 第一阶段６０ ｄ，将２１ Ｅｌ注水井水量上提 ５０％，提升水压，注采比由１．０４提高到１．６４。 第二阶段３０ ｄ，强水淹区１ｌ Ｅｌ水井停注，高 含油饱和度区１０口水井继续强注。单元注采比 由１．６４下调至０．９５。 第三阶段３０ ｄ，单元水井全部停注。 第四阶段３０ ｄ，高含油饱和度区１０口水井 恢复注水，强水淹区水井继续停注，单元注采比 ０．７３。 第五阶段３０天，强水淹区１ｌ口井恢复注 水，高含油饱和度区１０口井继续注水，单元注采 比１．０９。 而后再从第一阶段开始，如此周而复始地循 环不稳定注水。方案实施后，单元见效高峰期日 产油增加３８ ｔ，可采储量由２９４￣１０ ｔ增至３０６￣ １０４ ｔ，采收率提高２．３％。 ２．２复杂断块油藏应用效果 胜利油区复杂断块油藏较多，由于自然块面 积较小，多采取单向注水。断层屋脊及边角地带 剩余油较富集，常规注水难以开发。数模研究认 为，该类油藏实施不稳定注水，采用短期补充能 量，长期枯竭采油的注采方式最好。周期一般为 ６０－９０ｄ。 利３３—１９井组是不稳定注水开展最早，持续 时间较长的一个试验井组。井组处于利津复杂断 块油藏东部，油层强亲水、中等渗透（０＿３３ ｍ ）、 非均质中等（ＶｋＯ．７４），含油面积０．１８￣１０４ ｋｍ ，地 质储量４３￣１０４ ｔ。共进行了８年１０个周期，第３ 周期后明显见效，第５周期达到见效高峰，日产 油由４０ ｔ增加到１０８ ｔ，综合含水由８０．４％下降到 ４０％，第６周期后效果逐渐变差。到１９９５年底累 计增油５．６７４￣１０４ｔ，累计少产水４０．１×１０ ｍ ，少注 水３５．５￣１０ ｍ ，水驱曲线预测提高采收率８．４％。 ２．３低渗透油藏应用效果 胜利油区沙三段部分油藏为低渗透油藏，空 气渗透率小于５０￣１０ ｍ ，投产初期多进行整体 压裂改造，初期效果较好，但随着时间的延长，裂 缝的不利影响越来越明显，油井往往暴性水淹。 数模研究结果及矿场试验表明，这类油藏实施不 稳定注水能见到增油效果。在设计注水周期和注 水量波动幅度时，升压过程应考虑地面注水系统 的提压能力、套管承压能力等因素，降压过程要考 虑储层保压的问题，避免因压降过大而造成储层 渗透性的损失。工作方式宜采用对称型，注水周期 选较短，且根据油藏压力变化进行调整，尽量避免 压力大幅度下降，升压时水量上调５０％。 渤南油田三区沙三４单元，含油面积３．５ｋｍ ， 动用地质储量３８６￣１０４ ｔ。实施不稳定注水前，单 元日产油３７ ｔ，含水８５．９％，采出程度１３．３％，采 收率１５．２６％。通过沉积微相、地应力、微构造等精 细油藏研究和数值模拟等研究表明：一是剩余油 分布严重受裂缝影响，因油藏储集空间属裂缝一 基质双重介质模型，裂缝为液流通道，剩余油很 少，剩余油主要分布于基质中；二是剩余油在平面 上和纵向上都富集于砂体变差部位，数值模拟研 究不稳定注水可提高采收率５％左右。经过优选 设计，不稳定注水方案为：采用停一注的不稳定注 水方式，周期为１个月。单元在见效高峰期日产油 达到６５ ｔ，比不稳定注水前增加２８ ｔ，综合含水 由８５．９％降至７９．０％。可采储量由５８．９￣１０ ｔ升至 ７１．９￣１０ ｔ，增加１３￣１０ ｔ，采收率提高３．３７％。 ３结论及认识 （１）不稳定注水技术是在现井网基本不采取 其它措施的情况下进行的，运行成本相对较低，经 济效益明显。目前试验单元覆盖了胜利油区主要 类型的油藏，推广应用范围非常广泛。 （２）封闭型油藏实施不稳定注水效果好于开 启或半开启油藏；经过相同的常规注水后再进行 不稳定注水，正韵律储层采收率提高幅度大于反 韵律；周期注水对亲水和亲油储层都适用，亲水储 层效果更好。 （３）不稳定注水可以用于不同形式的注采井 网，与常规稳定注水相比，实施周期注水只要求注 水系统的备用能力能增加２０％～５０％１￣可。如果优 化周期注水方案设计，与常规注水相比，可保证最 多增加原油采收率达２％～１０％。 参考文献 １ 冈秦麟，林志方．改善高含水期油田注水开发效果实 例［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９３ 编辑：李金华
