北三东地区周期注水实践与认识

来源:用户上传      作者: 李晓晖

　　前言
　　
　　前苏联学者苏尔古切夫于50年代末第一次提出周期注水概念，自1964年先后在国内外50余个油田进行周期注水矿场试验或工业性开采，经济效益显著。近几年来大庆喇萨杏油田纯油区也开展了周期注水，萨北开发区于1992年开始在油水过渡带开展了周期注水先导性试验，取得了比较好的效果，采收率提高1.26％，获纯经济效益3144.90×104元。为了进一步扩大周期注水效果，2005年在北三东开展了周期注水试验。
　　
　　1　周期注水的理论依据
　　
　　根据数值模拟及核磁共振成像实验结果，周期注水过程中除毛细管力作用外，还通过压力场的调整使油层内产生了附加窜流，在双重作用下使原来滞留状态下的原油得到动用。周期注水在地层中产生的压力扰动使得常规水驱残余油的形状、位置和大小发生一系列变化，使剩余油被逐步驱出。在非均质地层中，毛管力和压力扰动使高低渗透区之间发生油水交渗，这一过程反复进行，即可以提高驱油效率，也可以提高波及系数，改善水驱效果，提高水驱采收率。
　　均质地层中交替周期注水的核磁共振成像实验表明，常规水驱过程油井见水后，随着注水量的增加，两口或以上注水井的压力作用使生产井布井方向上有一明显的剩余油带。在周期注水过程中可以使地层中的压力场重新分布，使得剩余油分布的形状、位置和大小发生一系列变化。这样，剩余油带随注水井周期性的开关而缩小，使剩余油被逐步驱出，达到扩大波及系数，提高原油采收率的目的。其原因一是原油中压力扰动的传播速度大于油水的流动速度，这可以使压力扰动很快传到油水前沿，启动原油流动。二是油水前沿向前推进，而减压一方的油水前沿不易后退，油将沿着纯油区的通道流向生产井底。
　　
　　2　试验区块概述
　　
　　北三区东部位于大庆长垣萨尔图油田北部纯油区内，含油面积20.2km2，地质储量10164×104t，萨、葡主力油层于1964年投入开发，后又经过密井网、注采系统等几次大的调整，已进入特高含水开发阶段。目前分五套层系开采，其中基础、一、二次加密层系均采用行列井网，三次加密层系采用五点法面积井网。
　　北三东萨二组油层是中等能量沉积砂体，属于三角洲平原相和三角洲内前缘相沉积，砂体的沉积类型主要是大中型分流河道砂体，为中高渗透性油层。这类砂体分布面积大，叠合带的宽度可达1.0－1.5km，平面连续性好，侧向连通好，河间砂钻遇井点比例小，因此平面上的非均质性较弱，而在纵向上，砂体厚度多在4－8米，呈正韵律、多段多韵律沉积，在单一韵律段内部顶底渗透率差异大，导致纵向非均质强烈，由于受沉积作用的控制，厚层内水淹不均匀，顶部仍有20％30％厚度未水淹，剩余油富集。在周期注水条件下，因厚油层内压降的迅速传导，油水重新分布，提高波及体积，驱替剩余油潜力大。
　　葡二组和高一组大部分层段处于厚而稳定的三角洲外前缘砂体上，以有效厚度大于0.5m小于2.0m的主体席状砂为主，经长期的注水开发，油层的纵向、平面非均质性强，形成了不利于提高驱油效率的低效循环条带，大量注入水做低效循环。这部分层段平面上看井间动用状况差异大，水淹分布不均衡，有一定的挖潜能力。在水驱开发条件下通过采用水动力学方法提高这部分油层的驱油效率，对改善水驱开发效果具有重要意义。
　　
　　3　周期注水方案及效果分析
　　
　　3.1周期注水试验方案
　　结合北三东地区油层特点及目前油水井动态反映现状，在保证地层压力在合理范围内的基础上，选取地层压力高、因层间矛盾大而影响薄差层注水的12口注水井进行周期注水。确定半周期为30天，采取三种周期注水方式：一是针对萨二、萨三组压力较高基础井区，通过对主要吸水层进行间歇性周期注水；二是井间异步交叉注水，即在注水井排列方式上，采用注水井排相邻注水井在同一周期内交替的升高或降低注水量的方式进行周期注水；三是井间同步注水，即在注水井排列方式上，采用注水井排相邻注水井在同一周期内同时升高或降低注水量的方式进行周期注水。
　　
　　3.2周期注水试验效果分析
　　本次试验共选取12口注水井分三组于2005年5月末进行周期注水，前半周期日注水减少660m，后半周期日注水减少380m3。周围30口采油井周期注水前日产液3662t，日产油181t，综合含水95.06％，流压5.38MPa，液面171m；周期注水后日产液3413t，日产油182t，综合含水94.69％。周期注水结束后，试验区累计减少注水75122m3，累计少产液7403t，累计增油1153t，取得较好效果。其中以针对一次加密调整井的井间异步交叉注水的周期注水方式效果最为突出，周围16口采油井平均单井日产液减少4t，日增油0.8t，综合含水由93.44％下降到了91.94％，下降了1.5个百分点。
　　经过分析我们得知，对压力较高的基础井的主要吸水层采取间歇性周期注水，不仅可增大波及体积，还有效的缓解了层间矛盾，起到了增油的作用。对一次加密调整井的井间异步交叉注水方式要好于井间同步注水方式，主要由于井间异步交叉注水方式可在厚而稳定且非均质性强的三角洲外前缘砂体上的油层中形成不稳定压降，增加水驱波及面积。
　　
　　4　结论
　　
　　(1)周期注水可以作为特高含水期改善纯油区厚油层开发效果的手段。
　　(2)在周期注水方式的选择及工作制度的确定要结合区块的地质特点开发状况合理组合，充分考虑纵向上平面上矛盾，结合油层发育状况，注采对应关系，层系间的相互影响。
　　(3)采用井间异步交叉周期注水方式，适应北三东油层非均质性的特点，可增加水驱波及面积，有效控制低效无效循环条带的形成，是特高含水后期改善水驱开发效果的有效方法。

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