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低渗油藏水驱效果评价与开发对策探讨

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摘 要:某油田为典型低渗透油藏,经过多年水驱开发取得较好开发效果。但也存在注水井吸水能力低、启动压力和注水压力高、油井受效时间长、压力和产量变化不敏感等问题。针对低渗透油田注水开发中存在的问题,分析影响水驱开发效果的主要因素,提出有效开发低渗透油田的主要技术措施。

关键词:低渗透油田;水驱开发;影响因素;技术对策

前 言

某油田属于背斜带上的一个三级构造。含油层段为新近系上新统的上、下油砂山组,岩性主要为深色的泥岩类、灰岩类夹少量砂岩、粉砂岩及白云岩。储层发育原生粒间孔、次生溶蚀孔,残余粒间孔、晶间孔和微裂缝。储层平均孔隙度为14石%,平均渗透率为2.98mD,储层排驱压力、饱和中值压力低,孔喉半径小,储层渗流性能差,属于中高孔一低渗透储层。

1水驱开发存在问题

该油田于1997年开始进行注水开发,采用反九点法注采井网,辖区内注采井数比为1:3。取得一定注水效果的同时,开发过程中的问题及矛盾也日益突出。

1.1采用消耗方式开发,产量递减快,压力下降快

低渗透油田天然能量不充足,原始地层压力为17.2MPa,渗流阻力大,能量消耗快,采用自然枯竭方式开发,产量递减快,地层压力下降快,在依靠天然能量开采阶段,产油量的年递减率为40%,地层压力下降幅度很大,每采出1%地质储量,地层压力下降4.2MPa。为了获得较长的稳产期和较高的采收率,采用保持压力的开发方式是势在必行的。

1.2注水井吸水能力低,启动压力和注水压力高

该油田注水井吸水能力低,启动压力和注水压力高,而且随着注水时间的延长,层间、层内矛盾日益加剧,甚至发展到注不进水的地步。由于注采井距偏大、油层吸水能力低,注水井的能量(压力)难以传递、扩散出去,致使注水井井底附近产生鳖压,注水压力升高。

1.3油井见注水效果较慢,压力、产量变化不敏感

该油田由于油层渗流阻力大,注采井距偏大,注水井到油井间的压力消耗多,因而油井见注水效果不仅时间晚,而且反应比较平缓,压力、产量变化幅度不大,有的甚至恢复不到油井投产初期的产量水平。通过井组分析,油田注水见效时间长,平均43个月,油井见效井数少,见效井数占油井数的36%。

2 影响水驱效果因素分析

2.1注水水质影响

在低渗透注水开发油藏中,注水水质中固体悬浮物和含油量超标,以及注人水与地层水配伍性差是低渗透油藏注水水质的突出问题。当注人水中硫化亚铁、氧化铁、沉淀的碳酸盐和硫酸盐、细砂和粘土颗粒等悬浮固体含量过高时,固体颗粒会被滤出在井壁或进人储层,形成低渗透性的滤饼或低渗透污染区域,堵塞储层的流通孔道,使油层吸水量大幅度地下降,严重影响注水开发效果。注人水中含油量过高时,含油会聚集成油滴,进人岩石的微小孔隙,形成附加毛管压力,堵塞微小孔隙,使注人压力上升。当注人水与地层水配伍性差,注人水所含成垢离子Ca2+、Mg2+、S042-、C032-等较多时,容易形成沉淀,造成储层内结垢严重,堵塞孔吼通道,导致注人压力上升,油层吸水能力下降。

2.2 储层敏感性影响

低渗透油田注水开发过程中储层敏感性主要表现为速敏和水敏伤害。低渗油藏胶结物和粘土含量通常较高,在开发过程中,由于注人速度过快或采油井泄压过快,使微粒更易运移,导致近井地带储层发生较为严重的速敏伤害,使储层渗透性变差。岩心速敏实验表明,速敏引

起的储层渗透率伤害具有不可恢复性。因此,在低渗透油藏注水与采油过程中应合理控制注采速度,减小速敏引起的低渗透储层伤害。储层粘土含量较高,当注人水使地层水的浓度降低或组成发生变化时,破坏粘土矿物与地层水处于溶胀平衡状态,导致粘土发生膨胀,从而降低了储层渗透性。

2.3储层有效应力影响

注水过程中,注采不平衡和地层压力下降,储层的有效应力变大,导致储层骨架会发生弹塑变形,孔隙介质变形,使依附在壁上的松散颗粒脱落,在孔隙中运移并在狭窄孔隙或喉道处堆集,造成堵塞,使储层渗透率降低。

2.4过度压裂影响

低渗透油田注采井的过度压裂(水力压裂、超破裂压力注水),易造成裂缝将油层切割,基岩弹性能量释放后注人水将沿裂缝窜流,导致油井暴性水淹,由于压裂后裂缝与基质的油水渗流能力存在明显差异,油层水淹后仍有大量的剩余油富集于基质中难以开采,再利用水驱渗吸作用来开采基质中的原油效果差、时间长、采收率低。

3 改善水驱效果对策研究

3.1采用合理的注采井网,提高水驱控制程度

当砂体分布面积一定时,井网水驱控制程度大小主要取决于注采井距与注采井数比,适当缩小井距或提高井网的注采井数比,可以提高井网的水驱控制程度,改善油田水驱开发效果。

3.2 精细分层注水,提高油层动用程度

油田油层具有薄、多、散、杂等特点,层间非均质性强,从油水井产、吸剖面看,存在着很大的层间矛盾,采取早期分层注水开发,挖潜差油层潜力,可以有效的提高储量动用程度,提高注水效率。

3.3提高注入水水质与配伍性,减少储层伤害

油田储层渗透能力低,孔喉半径小,对注人水水质要求较高。在油田注水开发过程中,严格按水质标准进行注水,搞好精细水质处理,提高注人水与地层的配伍性,可以有效地减少储层的伤害。

3.4开展周期注水,减少无效注水

通过周期性的改变注水量,在油层中造成不稳定的脉冲压力场,使流体在不同渗透率地层或裂缝间不断重新分布和层间交换,促进毛细管渗吸作用,可以增大注水波及系数及洗油效率,提高最终采收率。

3.5开展注水井调剖调驱措施,改善纵向吸水均衡性

注水井调剖调驱技术是解决层间矛盾,改善注水井吸水不均衡的重要措施、通过开展调剖剂的配方优选、性能评价、岩心封堵、驱油实验等研究,优选出了与油田储层配伍的调剖剂配方,有效解决层间矛盾、

4 结束语

(1)低渗透油田注水开发主要存在注水井吸水能力低,启动压力和注水压力高;油井见注水效果较慢,压力、产量变化不敏感等问题。(2)注入水的水质、储层速敏和水敏、储层有效压力及过度压裂等因素是造成油田水驱效果差的主要原因。(3)储层损害周期长、损害范围

广,具有动杰性、叠加性和不可逆性。为确保油田长期稳产,改善油田水驱效果,必须要开展精细注水,不仅要注够水、要注好水。(4)提高低渗透油田改善水驱效果,必须开展注采井网的适应性分析、合理控制注采速度精细分层注水;注水水质精细处理和注人水配伍性研究、减少储层伤害;注重保持地层能量,避免因过度压裂引起的暴性水淹。

参考文献

1.岳耀怀. 低渗透油田注水开发技术方法[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2012(01)