南翼山浅层油藏Ⅲ＋Ⅳ油组井网适应性研究

罗 纯，戴胜群，徐勋诚 （长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室 ）

付 波，包勤勇，刘 伟 （长江大学地球科学学院3RG研究组，湖北 荆州434023）

南翼山浅层油藏Ⅲ＋Ⅳ油组井网适应性研究

罗 纯，戴胜群，徐勋诚 （长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室 ）

付 波，包勤勇，刘 伟 （长江大学地球科学学院3RG研究组，湖北 荆州434023）

南翼山浅层油藏属于孔隙＋裂缝双重介质油藏，受孔隙非均质性和裂缝非均质性影响，强化注水导致油井暴性水淹，温和注水地层能量不足。目前采取间歇注水方式，油井产能低，油藏采油速度低，采出程度低，综合含水高。通过油藏开采特征研究，探索改善油藏开发效果途径，提出将目前反九点注采井网形式转变为排状注采井网方式，对提高油藏注水开发效果具有重要意义。

南翼山浅层油藏；双重介质；注采特征；井网调整

南翼山浅层油藏储层是干旱气候条件下沉积的颗粒碳酸盐岩，碳酸盐岩颗粒细小，颗粒间孔隙大小不一，原始孔隙具有一定非均质特征，在后期构造应力作用下，脆性岩石产生了微裂缝［1～4］，从而形成了孔隙＋裂缝双重介质孔隙系统。油藏构造为一宽缓背斜，地层倾角小，构造幅度低，因油源不足以及油气聚集过程中受低渗透储层渗流阻力大的影响，油水分异不充分，油层中含有自由水。多数油井投产初期含水30%左右，建成反九点注采井网注水开发后，部分油区油井沿裂缝方向暴性水淹［5～7］，后期采取间歇注水减缓注入水快速突进现象，但油藏能量不足，油田开发效益低下。

1 试油特征

南翼山浅层油藏Ⅲ＋Ⅳ油层组共试油21口井、58个层组。单试小层中，油水同层7层，含油水层7层，低产油层1层，干层4层，水层2层。统计单试层产状，日产油30.54t，日产水109t，含水78.11%；合试层组18个，日产油9.68t，日产水49.3t，含水83.59%。

2 注水状况分析

2.1 吸水能力分析

吸水指数通常随油井含水上升而增加，注水井吸水指数主要受3方面因素影响：一是油藏储层渗透率 （高渗储层吸水能力强，低渗储层吸水能力弱）；二是油藏含水饱和度 （含水饱和度增加，水相渗透率增加，水井吸水能力相应提高）；三是粘土矿物 （由于注水后粘土矿物的水化、迁移和聚集作用，高渗层一般产生增渗作用，低渗层一般产生降渗作用）。注水井吸水能力变化是这3种影响综合作用的结果。

地层吸水能力可用注水强度 （也叫相对吸水指数）来表示。油田注水开发后，地下含水饱和度必然随着采出程度增加而增加，根据油水两相渗流原理，油相渗透率逐步下降，水相渗透率逐步增加，地层吸水能力随之上升。吸水能力主要受注水压差、注采井距、原油性质、储层物性、流度比等诸因素影响，在稳定径向流动状态下，注水量用下式求得：

式中，Qw为注水量，m3/d；pw为注水井流压，MPa；po为油井流压，MPa；rwo为注采井距，m；rw为注水井井径，m；K为有效渗透率，10－3μm2；h为油层厚度，m；μw为水粘度，mPa·s；Bw为水体积系数，小数。

利用式（1）可以导出不同含水时吸水指数公式：

式中，Ko为油相相对渗透率，小数；Kw为水相相对渗透率，小数；μo、μw分别为油、水粘度，mPa·s；f为含水率，小数。

利用相对渗透率曲线，计算不同含水饱和度下含水率和油水相对渗透率，从而计算不同含水饱和度下的吸水指数。实际生产过程中因地层压力监测资料少，公式应用不便，常采用视吸水指数 （井口注水压力/日注水量）反映水井吸水能力。南翼山浅层Ⅲ＋Ⅳ油组储层孔隙度峰值集中分布在16%～22%之间，渗透率峰值集中分布在 （0.1～10）×10－3μm2，属于特低渗透－超低渗透油藏。采用拉平投转注时间方式统计Ⅲ＋Ⅳ油组注水井情况，注水压力14～19MPa，初期日注水量75m3，后因控制注水单井日注水量降低至35m3（表1），在中后期正常注水时日注水又上升到60m3。由Ⅲ＋Ⅳ油组注水井吸水能力统计结果看出，水井在常压下可正常注水，地层具有强吸水能力，但受裂缝影响油井暴性水淹，不得不控制水井注水。

表1 Ⅲ＋Ⅳ油组注水井吸水能力统计表

2.2 地层能量保持状况

Ⅲ＋Ⅳ油组原始地层压力20MPa，2000～2002年地层压力降低到16MPa，2003～2009年地层压力7MPa（表2）；统计历年动液面情况，总体呈下降趋势，2001～2005年动液面维持在820～900m之间，2006年降低到950m，2007～2009年降低到1050m左右；累计注采比始终小于1。导致油藏能量不足的主要原因是裂缝影响了水井注水，在控制注水情况下，油井长期处于低产低能状况。

表2 Ⅲ＋Ⅳ油组地层能量及注采平衡统计表

3 油井生产特征

3.1 裂缝发育规律

由于储层为特低渗透，油井需要压裂投产。根据早期未经压裂投产投注的油水井动态反应和后期压裂产生的人工裂缝监测结果，天然裂缝和人工压裂缝为东北－西南方向。统计Ⅲ＋Ⅳ油组5口井10个压裂井段裂缝监测结果，裂缝总体方位为东北－西南方向，平均裂缝方位42.65°，裂缝高度 12.1m （图1），左翼长度58.2m，右翼长度52.4m，裂缝总长度110.6m。

图1 Ⅲ＋Ⅳ油组裂缝发育方向示意图

3.2 油井开采特征

在反九点注采井网下，裂缝发育方位上油井容易发生暴性水淹。如浅2－08井，2006年6月投产，对应水井浅1－1井2002年12月注水，在长期生产过程中，浅1－1井能够稳定正常生产；在浅2－2井2008年10月转注后，2009年2月该井就暴性水淹 （表3，图1），分析认为水淹方向为浅2－08井，即浅1－1井－浅2－08井之间为正常的孔隙型储层，而浅2－2井－浅2－08井之间为裂缝型储层，尽管两口水井处于同一方位，但裂缝发育程度不同，或者说裂缝仅在局部发育。

表3 Ⅲ＋Ⅳ油组浅2－08井生产状况统计表

4 井网适应性研究

4.1 裂缝性低渗油藏井网适应性分析

注采系统井网的部署是油藏注水开发方案设计中最重要的组成部分，直接关系着注水波及体积和水驱采收率的提高，影响油藏开发效果和经济效益。注采井网部署的核心任务是使注采井网最大限度地适应油砂体的分布状况，使更多的油井能受到注水效果，获得可能大的平面波及系数。

裂缝型储层注水开发过程中，注入水容易沿裂缝发育方向突进，严重影响油藏注水效果。国内外理论研究与实践证明，采用交错排状注水方式是裂缝型油藏最常见的井网形式［3］，这种井网形式能够避免沿裂缝方向快速水淹，最大限度地提高注水开发效果。

4.2 南翼山Ⅲ＋Ⅳ油组井网调整设计

目前南翼山Ⅲ＋Ⅳ油组为反九点注采井网，因油藏井网已经建成，已不可能将现在正对式井网变成斜对式井网。注采井距经过论证相对合理，不需要进行井间加密。为了解决目前注采井网沿裂缝方向注入水快速突进的问题，根据裂缝发育方向监测结果，设计将反九点井网转换成排状注水井网 （图2），水井井排方向与裂缝方向一致，水井与油井呈近于垂直方向。

图2 南翼山Ⅲ＋Ⅳ油组排状注水井网设计图

根据指标预测结果，现井网条件下油组年产油2.42×104t，年产水3.08×104m3，年注水 11.88×104m3；15年后产油1.01×104t，年产水5.5×104m3，年注水 11.88×104m3。采出程度由2009年底的2.01%增加到4.07%；综合含水由2009年底的54.05%上升到84.52%。

井网转化为排状注采井网后，油组年产油2.52×104t，年产水 3.07×104m3， 年 注 水 9.02×104m3；15年后产油2.43×104t，年产水 5.22×104m3，年注水 10.66×104m3。采出程度由2009年底的2.01%增加到6.32%；综合含水由2009年底的54.05%上升到68.21%。

对比井网转化前后指标预测结果，15年生产期内，排状注水井网多产原油25.36×104t，采出程度提高2.25个百分点，综合含水率降低16.31个百分点。

5 结论及认识

1）Ⅲ＋Ⅳ油组在常压下能够正常注水，水井注水状况说明目前的注采井距可以满足油藏注水开发。

2）地层中存在微裂缝是油井暴性水淹的主要原因。

3）间歇注水造成油藏能量不足，长期间歇注水开发油藏必然导致低效开发。

4）建议转换反九点注采井网为排状注采井网，从根本上解决地层能量不足的问题，为改善油田开发效果奠定基础。

［1］李元奎.南翼山裂缝性油气藏特征及分布规律探讨 ［J］.天然气工业，2000，20（3）：22～25.

［2］戴胜群.南翼山浅油藏上油砂山组含水上升规律研究 ［J］.石油天然气学报，2009，31（3）：126～129.

［3］周书院，陈雷.安塞油田长6油藏井网适应性研究 ［J］.石油天然气学报，2008，30（1）：292～295.

［4］姬伟，卢渊 ，伊向艺，等.镇泾油田ST2井区长62油藏注采井网适应性研究 ［J］.石油地质与工程，2009，23（5）：50～53.

［5］侯冬冬，寇慧慧，张创国.鄂尔多斯盆地三叠系低渗透油藏暴性水淹分析及对策 ［J］.中国西部科技，2011，10（5）：48～49.

［6］张应安，张应富，艾长风.低渗低渗透透油藏超裂缝延伸压力注水方法探讨 ［J］.大庆石油地质与开发，2004，23（2）：51～53.

Study of Accommodation of Well Pattern ofⅢ＋ⅣOil Formation in Nanyishan Shallow Reservoirs

LUO Chun，DAI Sheng－qun，XU Xun－chen，FU Bo，BAO Qing－yong，LIU Wei（Author's Address：Key Laboratory of Oil and Gas Resources for Exploration Technologies（Yangtze University），Ministry of Education；College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Nanyishan shallow reservoir was fractured－porous dual medium reservoir，it was influenced by heterogeneity of pores and fractures；strong water－out was induced by enhanced water injection，while in－enough energy was caused by moderate injection.Intermittent water injection was used and low productivity and low production velocity and low recovery percent and high water－cut were induced.Based on the research of reservoir production characteristics，the ways to improve effectiveness of oil reservoir are studied，the current inverse nine spot flooding pattern is transferred to row well pattern，it is of great significance of enhancing the effect of waterflooding.

Nanyishan shallow reservoir；dual medium；characteristics of waterflooding；pattern adjustment

TE324

A

1000－9752（2011）06－0284－04

2011－04－20

罗纯 （1985－），女，2009年大学毕业，硕士生，现主要从事石油地质与油藏工程研究工作。

［编辑］ 萧 雨