南阳凹陷断块油田周期注水提高水驱效率技术应用

康玲珍，楚龙超，熊艳艳 石莉莉，赵丽萍 （中石化河南油田分公司第一采油厂，河南 桐柏474780）

南阳凹陷断块油田周期注水提高水驱效率技术应用

康玲珍，楚龙超，熊艳艳 石莉莉，赵丽萍 （中石化河南油田分公司第一采油厂，河南 桐柏474780）

南阳凹陷断块油田断裂系统复杂，局部区域断层发育，进入开发后期，储层物性差异大，非均质性严重，导致其水驱油效率不均衡，影响开发效果，因此，考虑采用周期注水来改变并提高南阳凹陷断块油田水驱油效率；周期注水技术主要是通过油水交渗效应、毛管压力作用，增加注水波及体积，从而提高水驱采收率的技术。根据该技术的作用机理并针对几个井组进行试验，试验表明：南阳凹陷断块油田适合通过周期注水来提高水驱效率。

周期注水；机理；井组筛选；效果

周期注水是利用周期性的提高或降低注水量的办法，使得油层内部产生不稳定的压力降和在不同渗透率小层之间产生相应的液体不稳定交渗流动，使原来注水未波及到的层很好地投入开发，从而提高水驱波及系数，提高采收率［1，2］。南阳凹陷断块油田已进入高含水开发期，稳定注水已不能满足提高水驱油效率的技术需求。为了提高南阳凹陷断块油田注水波及体积，提高水驱油效率，笔者深入开展了该断块油田周期注水可行性技术研究。

1 油田地质及开发概况

魏岗油田和张店油田是南阳凹陷2个主要的断块油田。魏岗油田构造上位于南阳凹陷南部魏岗－北马庄断鼻构造带上。含油面积14.9km2，地质储量922.2×104t。储层沉积类型主要为金华－张店扇三角洲前缘席状砂沉积，储层物性较好，原油具有高含蜡、高凝固点、低饱和压力、中等粘度的特点。

1）魏岗油田 于1977年投入开发，按一套层系、不规则三角形面积井网分区块注水开发。全油田共分4个开发区：一二区、三区、四区、杨坡，其中一二区包括Ⅰ断块、Ⅱ断块、南11断块，三区包括Ⅲ1断块、Ⅲ2断块，四区包括Ⅳ断块、Ⅴ断块。

截止到2009年12月底，魏岗油田共有油井109口，开井92口，日产油199.8t，综合含水92.01%，采液速度10.0%，采油速度0.79%，累计产油347.19×104t，采出程度37.66%；注水井55口，开井43口，日注水2486.1m3，月注采比0.9，累积注水1722.65×104m3，累积注采比0.97。平均地层压力7.5MPa，总压差－6.91MPa，压力保持水平51.9%。

2）张店油田 位于南襄盆地南阳凹陷牛三门次生油凹陷东北斜坡宽缓鼻状构造带上，含油面积为6.5km2，地质储量为483.78×104t。储层沉积类型主要为张店三角洲前缘分流河道和河口坝砂体。原油具有高含蜡、高凝固点、低含硫的特点。

张店油田2000年7月进入系统开发，2001年开始注水，采取分断块分层系进行开采，注水方式采取边缘注水，内部采油的原则。张站油田共分4个开发区块：南55断块、南38断块、南37断块和龙1断块。

截止到2009年12月底，张店油田采油井开井35口，日产液水平685.3m3，日产油143.8t，综合含水79.02%，采液速度4.3%，采油速度0.88%，累积产油43.61×104t，采出程度9.02%；注水井开井14口，日注水425.9m3，月注采比0.6，累积注水86.72×104m3，累积注采比0.62。平均地层压力9.1MPa，总压差－12.01MPa，压力保持水平42.97%。

2 注水调整潜力分析

1）进一步实施挖潜具有良好的物质基础 魏岗油田经储量复算后，面积和储量有大幅度的增加，根据目前标定的采收率，剩余可采储量93.2×104t，平均单井控制剩余可采储量4.2×104t，具有进一步挖潜的物质基础；张店油田投入开发时间比较短，目前累计采油为35.72×104t，采出程度仅为7.38%，综合含水76.18%，剩余油可采储量55.83×104t，单井控制剩余可采储量8.0×104t，进一步挖潜的潜力也比较大。

2）主力油砂体中的中低渗透层段挖潜的潜力较大 魏岗油田主力油砂体尽管已大面积中强水淹，但仍然有33.3%的含油面积、13.8%的地质储量分布于未弱淹区。由于纵向上水驱波及程度不均衡，正韵律主力油层纵向非均质性程度较高，注水开发中受物性和重力的双重作用影响，沿底部高渗透带窜流，而且随着注水开发，储层物性差异加大。因此，纵向上水驱油效率不均衡，通过不断改变注水量、注水方向，造成主力油层高渗透部位与低渗透部位之间的波动压差，充分发挥毛细管吸渗作用，提高注入水波及体积，驱替出中低渗透区的剩余油，从而提高采收率。

3）多层段合注形成层间干扰型剩余油 在多层合采的情况下，由于层间非均质性，会使多油层间出现层间干扰问题；层位越多，层间差异越大，单井产液量越高，层间干扰就越严重。高渗油层水驱启动压力低，容易水驱，而较低渗的油层水驱启动压力高，水驱程度弱，甚至未水驱，这样就使部分油层动用不够充分或基本没动用，形成剩余油富集区。这部分剩余油由于井网难以控制，能量低、产液量低，挖潜难度较大。魏岗油田目前采用一套井网分区块不分层系开采，注水井每一层段至少含2个小层以上合注，层内干扰现象十分严重，物性较差的中、低渗透层段长期动用不好，注入水波及程度低，剩余油较为富集。

4）局部区域断层发育，油水井连通状况差，动用程度低 魏岗油田、张店油田均属断块油田，其断裂系统复杂，局部区域断层发育，低序级断层大量存在，致使油水井连通状况极差，注采井网完善程度较低，油井受效方向单一。通过实施不稳定周期注水，使得潜力区动用较差的储层剩余可采储量充分动用起来，是魏岗油田、张店油田改善开发效果行之有效的举措。

3 周期注水调整技术对策

3.1 周期注水井组筛选

1）魏岗油田 一二区注水井魏247井位于一二区的中心部位，对应的有魏207井、魏262井等几口采油井。根据同位素吸水剖面及现场测试资料显示，魏247井核二段Ⅱ砂组14－15层吸水比较好，在平面上对应的油井出液状况比较好，优选该层进行不稳定注水。

三区不稳定注水试验的魏168井，位于三区西南部34、36断层之间，与对应采油井魏160井井距200m左右。由于单方向注水，距离比较近，含水上升较快，且魏168井储层孔隙度7.85%～20.34%，平均为15.14%；渗透率0.004～0.321μm2，平均0.18μm2，储层非均质性严重，适合不稳定注水。

四区Ⅳ2断块注水井魏新106井，对应采油井有魏145井，井距150m左右。由于单方向注水，距离比较近，魏145井含水上升快，产能下降快，开发效果变差，需要魏新106井进行周期注水。

魏184井位于四区Ⅴ西北部51、56断层夹持区域，对应油井魏102井、魏148井。魏184井1998年8月转注，转注后对应2口油井产状都发生变化，证实 魏184井与魏102井、魏148井连通比较好，且该井位于2口油井的中间部位，井距200m左右，比较适合不稳定注水。

2）张店油田 主要开采南37、38断块，其中南38断块分4套层系开采，主要对南38断块3套层系 （3个井组）采取周期注水，其基本情况是：第1套层系张1104井组位于南38断块3号断层东南方，地质储量33×104t。该套层系主要产液层核二段Ⅱ砂组81.2.3层，由于油层分布受构造、断层及岩性3方面因素控制，采取边缘注水，注水方向单一，且注水方向与边水一致，对应油井张1102井含水上升快，产能下降，需要张1104井进行不稳定注水；第2套层系张1201井组位于南38断块3号断层中心带，对应油井张24井、张25井、南44井。张1201井2001年1投注后，对应油井南44井产量变化大，证实张1201井与南44井连通关系好，井距200m左右，比较适合不稳定注水；第3套层系张1304井组位于南38断块3号断层中心带，对应3口油井张21井、张1301井、张1306井。其孔隙度13.48%～19.08%，平均为14.94%；渗透率0.004～0.687μm2，平均0.137μm2，储层非均质性严重；油水井井间平均井距300m左右。由于该区域含油面积小，井网完善十分困难，采用单一方向注水，对应油井见效快，适合不稳定注水。

3.2 周期注水周期及注入量的确定

1）理论上周期注水半周期的确定 根据周期注水理论分析［2］，注水半周期按下式计算：t半周＝0.5L2/H，H＝K/μC。其中，t半周为注水半周期，d；L为注水井与生产井之间距离，m；H为未注水时地层平均导压系数，m2/s；K为地层渗透率，μm2；μ为地层原油粘度，mPa·s；C为地层原油压缩系数，MPa－1。

根据以上理论公式计算上述7个注水井组的注水周期，结合实际生产中注水调整对应油井变化情况，以及为了便于现场管理操作，对理论周期进行优化，最后确定了7个注水井组的合理注水周期。

2）周期注水注入量的确定 根据以往的周期注水试验经验，在魏岗油田4个区块及张店油田中，优选了7个地下连通关系比较清楚的注水井组，注水量按高于原来连续注水量的50%配注，各单井具体配注见表1。

表1 魏岗、张店油田周期注水安排

4 应用效果

通过对魏岗油田4个区块及张店油田7口注水井实施不稳定周期注水，8口油井见到了调整效果，产能由32.6t/d升至44.2t/d，日增加产能11.6t；含水由84.4%降至82.3%，下降了2.1个百分点，年累计增油1190t。

通过该项技术实施攻关，充分体现了不稳定周期注水在油田开发中的调整效果，扭转了魏岗油田、张店油田压力水平下降、综合含水上升、产量持续下降、自然递减逐年加大的不利局面。该项技术的研究思路和调整对策，对稀油水驱开发单元综合调整具有十分重要的现实意义。

［1］何芬，李涛.周期注水提高水驱效率技术 ［J］.特种油气藏，2004，11（3）：53～54.

［2］张进平.砂岩油藏不稳定注水技术及应用效果监测方法 ［J］.测井技术，2006，10（5）：445～447.

Techniques for Enhanced Oil Recovery of Cyclic Waterflooding in Fault－block Oilfiel of Nanyang Depression

KANG Ling－zhen，CHU Long－chao，XIONG Yan－yan，SHI Li－li，ZHAO Li－ping（Author's Address：The1st Oil Production Plant，Henan Oilfield Company，SINOPEC，Tongbai4714780，Henan，China）

In the fault－block reservoirs in Nanyang Depression，the fault－break system was complex，fault zones were developed in local areas，after it was at the late stage of oilfield development，reservoir physical property was highly different，heterogeneity was serious，uneven oil displacement was induced，by which the oilfield development effect was influenced.Therefore it was considered that cyclic waterflooding was used to change and enhance the oil drive efficiency of the fault－block oilfield.The technique is used to enhance oil recovery through alternating effect of oil and gas，capillary forces and improving the sweeping volume.Based on its mechanism，it is used in several well groups，the result indicates that the technique is suitable for the fault－block reservoirs in Nanyang Depression.

cyclic water injection；mechanism；selection of well group；effect

TE357.6

A

1000－9752（2011）06－0129－03

2011－03－12

康玲珍 （1975－），女，1997年长庆石油学校毕业，助理工程师，现主要从事开发地质工作。

［编辑］ 苏开科