对应注水井周期注水在油田开发中的应用

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【摘要】某油田在经过多年的开发以后，生产效率逐步降低。由于该油田储油层的非均质性程度较高，出现了主要油层较为单一，各个储油层之间的矛盾逐步明显，产量下滑十分严重。现代油田一般采用油田周期注水的方式解决该类问题。在周期注水的过程中调整注水量及注水的方位等，来控制渗透性差异较大的各个层间的压力差，改变油水的分布状况，促进低渗透层的生产能力发挥，从而提高油田的采油效率。本文简单阐述了影响周期注水的各项因素，及确定相关参数的方法，并分析了周期注水在实际工程中的应用，为油田的相关从业人员提供一定的参考及借鉴。

【关键词】注水井 周期注水 油田开发 应用 分析

某油田与1998年开始正式投入生产，在生产时采用了同步注水的开发方式。经过多年的开采，产量在逐步减少，且出现了很多问题。科技的进步，从业人员对于该油田的认识在广度与深度上都有了很大的提高，发现该油田储油层的均匀性较低，且二三类油层的性质与一类油层有较大距离，如地质发育情况、构成物质、渗透性等。在对主要储油层进行注水后，其含水上升十分迅速，每层之间的过渡难度较大，而非主要开采层则动用程度较差。因此在2008年之后，对该油田采用了周期注水的方式进行开发，以达到提升非主要储油层的动用程度，控制其含水上升速度，缓解产量下降幅度，并对注水压力进行有效的控制，尽量避免无谓的注水，保护国家资源。

1 影响周期注水的各种因素分析

1.1 平面非均质性

当注水井进行稳定注水时，在平面的方向上，渗透率高的大部分和渗透率较低的部位，油层的水淹情况有着较多的区别，对该现象有着直接影响作用的因素是其渗透率的峰值与不同部位的渗透率的比值，及如果渗透率的最大峰值越小，含水则远大。在高渗透区域被水面全面覆盖后，而渗透性较差的部位却没有动用，因此非均质性越高，周期注水的效果越低，二者成反比关系[1]。

1.2 纵向非均质性

地层中的流体物质，如水、石油等均按照高渗透性部位的走向而进行活动。渗透率在纵向上的非均质性越高，则对注水的波及范围有所影响。各个小油层渗透率的差别越大，驱替前缘的均衡性越低，因此驱替效率也就随之较差。周期注水的优势在于能够将之前稳定注水时尚未波及的渗透率低的区域，直接升级为开发部位，提高驱替前缘的均衡度以及驱替效率，有效优化开发技术的

各项指标[2]。

2 各项参数确定

2.1 周期注水的基本原理及原则

进行周期注水后，储油层之间会出现眼力差及弹性力。其能够激发出储油层的毛细管理及重力的作用，并最大程度的运用储油层非均质性的特点，促进高渗透区域与低渗透区域之间产生交叉渗透效应，从而有效的提高油田的开发效率。在进行该项工作时需要遵循一定的原则，先分析油砂体、评估剩余油量，并对注水和开采的相对关系及分层开采的不同点进行考量，充分发挥周期注水的优势，提高各个储油层的动用度，改善产量，提高开采效率，合理开发油田。在进行周期注水的过程中应保持注水量及开采量的平衡关系，保证注水区域生产能力保持在较好的状态，且年产量的升高和降低应该保持平衡，满足年产量总体稳定的目标[3]。2.2 确定注水周期

注水周期的确定是较为重要的环节，确认方法较多，但在实践中一般采用理论公式法、数值模拟法及现场分析法三种，具体确认方法如下：①理论公式法 该方法有一个通用的计算公式，即T周期=（L2/2）Ctμ/K，其中T周期表示注水周期，单位s；L―表示注水井到采油井之间的距离，单位m；Ct表示综合压缩系数，单位1/MPa；K表示地层的相对渗透率，单位为10-3μm2；μ―表示粘度，单位是mPa・s[4]；②数值模拟法 数值模拟法是选择几个不同的周期进行周期注水，再比较其产量，如选择8个不同的周期进行比较，即从1∶1（注水保持一个月，停止注一个月）、2：2（注水保持2个月，停止注水2个月）、3：3（注水保持3个月，停止注水3个月）4∶4（注水四个月，停注四个月），分析发现注水周期为3或4是，产量及成产效率保持在较高的状态；③现场分析法 对于现场的注水井分别进行不同周一起的注水，综合考虑地质环境后，分析注水周期，如某油调情呢的区块内有18出注水井，注水周期为2个月～6个月不等，对比其产量及成产效率，发现注水周期在3个月～5个月之间是，产量及生产效率较高。

2.3 含水时间确认

在注水周期确定之后，即开始考虑选择合适的时间开始实际进行注水操作。采用数值模拟发现在综合含水率为40%时进行注水，相较综合含水率为60时注水的效果更好，因此选择某一区块进行周期注水，且开始时间越早越好。

3 实践应用

对于该油田进行周期注水工程的主要目标一方面是将非主要储油层的动用度大幅度提高，并有效抑制掌控含水量的上升速率；另一方面是需要将少注水压力，严格控制注水量，提高注水效率。该油田的某区块内存在18个注水井，与之相对应的有30口油井，在注水的时间段内，下降到各项指标包括综合含水率、产液量、平均动液面，与之相对应的产油量有所升高；在恢复注水的半周期内，上述三项指标有所上升，且产油量也在上升，而注水压力在下降。产液量及平均液面的下降变化，说明已经掌控了被水面覆盖的层间内受到的干扰；含水量的下降及相应产油量提高表明刺激了含水层的出油率。

将注水前后油井在地质方面的影响及注水周期前及注水周期后产量、注水井压力的变化进行全面的对比分析，得到一下结论：油层非均质性越高，水淹情况恶劣，油井的含水越高，且周期注水的效果越差。当注水井压力保持较高水平时，注水周期后压力的下降程度则较小。中含水期或者高含水期阶段的油井，含水量保持在40%～60%时，其产量提高控制含水量的效果相较含水量大于60%的油井，效果更好。注水的压力不超过18MPa时，周期注水的降压效果相较压力高于18MPa时的效果更加明显。

4 总结

油田经过多年的开发后，会出现产量减少的情况，在重度或在和高度含水期，可以先分析油田的地质情况，如储油层发育状况、物质构成、非均质性程度等，选择周期注水的方式，提高油田的产量及生产效率。该方式相较稳定注水，能够在很大程度上提高低渗透层及整个低渗透去的动用度[5]。处于中含水期时，该方式应及早使用，先确定一般周期注水关井时间段，周期注水试验可以选择对称型方法，已达到更好的出液效果，有效提高区域内的产量。

参考文献

[1] 严艳花，孟宝锋.周期注水技术在永乐油田开发的适应性研究[J].科技促进发展（应用版）.2010（10）：28

[2] 赵明华，李治平，张俊峰，周志峰.层内非均质油藏周期注水方式研究[J].胜利油田职工大学学报.2009，23（05）：44-46

[3] 于家义，张佳琪，张德斌，袁昭，张瑜.周期注水技术在温西六区块开发中的应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版）.2008，10（01）：15-17

[4] 刘纯艳.周期注水技术在永乐油田应用效果研究[J].科技促进发展（应用版）.2011（02）：264

[5] 闫志刚.自动化技术在油田注水系统中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量.2013（03）：115