改善断块油藏注水开发效果技术研究与现场实践

前言

断块油藏是我国陆相盆地重要的油气储集类型之一，广泛分布于渤海湾、松辽、塔里木等含油气盆地。其典型特征为被密集断层切割成多个独立或半独立的封闭、半封闭断块，储层物性横向变化剧烈，非均质性极强，注水开发过程中极易发生注入水沿高渗通道或断层附近突进，形成“短路”循环，大量油层难以得到有效驱替，水驱采收率普遍偏低（常低于 30% ）。因此系统研究并应用改善断块油藏注水开发效果的技术，对提高此类难采储量动用程度、保障国家能源安全具有重大现实意义。

1.研究背景

J 区块为复杂断块油藏，先后经历天然能量开发、笼统注水开发、分层注水开发等阶段，受地质特征复杂、储层和流体性质等因素制约，开发中存在问题主要有三方面：

一是注采井网欠完善，水驱储量控制程度低。J 区块采用面积与点状注水相结合方式实施注水开发，导致注采井不完善，存在有注无采、有采无注现象，水驱储量控制程度仅 55.8% 。

二是储层非均质性强，水驱储量动用程度低。J 区块发育多套含油层系，呈现含油层段跨度大、层数多、物性差异大等特点，非均质系数 0.88～0.92 ，导致各小层间、小层内部吸水严重不均。根据历年吸水剖面测试资料，吸水厚度占总射孔厚度 58.5% 。

三是注水压力高，达不到配注量，首先是注入水温度（ (45^∘C ）低于原油凝固点和析蜡温度，对储层造成冷伤害；其次是断块南部区域注水井储层性质相对较差；三是注入水水质不合格，机械杂质（ (7.5mg/L) ）、含铁量 (0.85mg/L) 严重超标，堵塞地层孔道，影响注水效果。

图1 储层物性与相对吸水量对比图

2.技术对策研究

2.1 重新认识地质体，完善注采系统

在地层对比基础上，利用VSP 测井、三维地震资料，井震结合，落实断层发育状况，实现构造精细解释，落实储层发育状况，细分开发单元，明确各小层间连通关系，为开发调整提供可靠地质体。具体调整措施有三方面，一是立足原有注采井网，在注水开发效果评价基础上，采用老井转注、油水井互换、油井调补层等措施完善注采井网；

二是对井下技术状况差（套损、落物、砂埋等）油井向注采欠完善区域侧钻；三是在注采井间剩余油富集区开展井位部署，根据剩余油分布特征确定井型，即点状区域部署直井，成片富集区实施水平井或侧钻水平井挖潜。

2.2 优化注水井段，提高水驱储量动用程度

针对纵向上吸水不均问题，开展精细分层注水研究，根据各小层渗透率大小，重新组合注水层段，结合精细分层注水工艺技术，实现注水井段合理配置。以某井为例，其注水井段内有 6 个小层，如表 1所示，注水井段合理组合为 12+13 、 15+17 、18、20 层，即三级四段精细注水。另外结合现场注水经验和相关软件分析，建立细分注水界限，即注水层段内小层数小于 6 个，厚度小于 12m ，渗透率变异系数小于 0.3，渗透率极差尽可能控制在最小范围内。

表1 注水井段内小层物性统计表

2.3 优化注水工艺，降低注水压力

在做好注水系统各节点水质控制同时，采用注水井电磁感应热注技术，将三相工频电源经变频电源控制柜逆变成频率可调的单机电源，输送至电磁电热炉上，电磁加热炉与油管串联，将电能转换成热能，油管发热，被油管内注入水吸收，实现提高注入水温度目的，防止储层冷伤害。根据现场经验，注入水温度达到 78^∘C 时注水效果最佳，要使井底温度由 45^∘C 提高至 78^∘C ，需要热功率在 50KW 左右。

3.实施效果

在上述技术对策指导下，2022 年以来 J 区块油井转注 8 井次，部署实施水平井 2 口，直井 10 口，长停产井复杂 8 井次，油水井调补层18 井次，注水井段重组15 井次，进一步完善注采系统，日增注水量240 方，新增注水见效井 16 口。同时对 12 个注水压力高井组实施电磁加热试验，平均注水压力由 18.5MPa 降至10.5MPa，达到配注量要求，对应 15 口油井产液能力显著提高，日增油量 20 吨。通过上述措施，区块日产油量上升 220 吨，综合含水下降 5.5% ，稳油控水效果显著，实现注采井间剩余可采储量有效动用。

参考文献：

[1]申健.复杂河流相老油田开发后期剩余油主控因素与挖潜对策[J].当代化工.2018(02).

[2] 张伽茵.曙 51 块优化层系注水开发效果研究[J].化工管理.2017(31).

[3]孙全力.半封闭边水油藏特高含水期剩余油分布特征[J]. 西南石油大学学报.2011(03).