水井调剖效果评价及建议

宋刚祥 曹勋臣 张远弟

长江大学石油工程学院，湖北 武汉 430100

0 前言

目前低渗透油气藏勘探开发研究日益重要，为改善低渗透油田的开发效果，一般采用注水开发方式，但随着开发时间的延长，层间矛盾日益加剧，这种问题在非均质性严重的油藏尤为明显，注入水沿高渗透层不均匀推进，致使中低渗透层波及程度低，驱油效果差，严重影响了水驱的开发效果。为减缓油田层间矛盾，现场常对注水井进行调剖，通过水井调剖改善注水效果。目前，现场采用的调剖方法通常是在注水井井口采用高压泵把一定量的调剖剂聚合物注入油层，在一定压力下，聚合物首先进入裂缝及高渗透层，并沿着阻力相对较小的大孔道及裂缝渗流。调剖剂的注入改变了油水分布状况，提高了低渗透层的吸水能力，减小了层间矛盾，使油藏纵向动用程度得到改善。仅靠常规方法无法对吸水剖面均匀性的改善程度进行准确判断，更无法对其做出定量评价［1］。为此，笔者结合数理统计公式及劳伦兹曲线提出了4种定量评价调剖措施效果的新方法，这4种方法独特、实用、方便。

1 定量评价调剖措施效果方法简介

本文用劳伦兹曲线分析调剖措施改善吸水剖面的不均匀程度，并定义了水井调剖前后的单位厚度吸水百分数的变异系数、吸水剖面均质系数、吸水剖面突进系数，定量刻画调剖措施改善吸水剖面的均质程度。

1.1 用劳伦兹曲线分析调剖措施效果

作出水井调剖前后劳伦兹曲线，通过计算水井调剖前后的单位厚度吸水百分数的不均匀系数来判断调剖效果。不均匀系数值的范围为0～1。不均匀系数越大，表示非均质性越强，则水井调剖的吸水剖面越不均匀；反之则越均匀。

1.2 水井调剖变异系数V

变异系数是个数理统计的概念，用于度量统计若干数值相对于其平均值的分散程度［2-3］。计算公式如下：

式中：n为射开小层层数；K为单位厚度吸水百分数的平均值；Ki为单位厚度吸水百分数，i=1，2，3，…，n；V为水井调剖单位厚度吸水百分数的变异系数。

变异系数越大，则非均质性越强。

1.3 吸水剖面均质系数Kp

吸水剖面均质系数为平均单位厚度吸水百分数与最大单位厚度吸水百分数的比值［4-6］。计算公式如下：

式中：Kmax为最大单位厚度吸水百分数；为平均单位厚度吸水百分数。

显然Kp值在0～1之间变化，Kp越接近1均质性越好。

1.4 吸水剖面突进系数Tk

吸水剖面突进系数以最大单位厚度吸水百分数与平均单位厚度吸水百分数的比值来表示。计算公式如下：

Tk越大，则吸水剖面越不均匀。

2 应用实例

A油田为断块遮挡的岩性构造油藏，构造形态整体为北倾的鼻状构造。含油层系为二叠系梧桐沟组，自北向南超覆沉积。储层特征为中低孔隙、低渗透，胶结类型主要为孔隙—接触式，胶结物主要为方解石、石膏。填隙物以蒙脱石、伊蒙混层为主，具有较强的水敏性。A油田非均质性较严重。

利用A油田调剖前后测有吸水剖面井的数据，画出其调剖前后的劳伦兹曲线对比图［7-8］。由图1可直观看出调剖后吸水剖面变得更加不均匀，调剖后劳伦兹曲线的不均匀系数变大，因此A油田的非均质性改善不明显。

图1 A 油田调剖前后吸水劳伦兹曲线

利用式（1）～（3），计算出A油田调剖前后的单位厚度吸水百分数的变异系数、吸水剖面均质系数、吸水剖面突进系数，见表1。调剖后劳伦兹曲线的不均匀系数、水井调剖变异系数、吸水剖面突进系数均变大，而吸水剖面均质系数变小，说明调剖后吸水剖面变得不均匀，其非均质性改善不明显。

表1 A油田调剖前后评价指标对比

图2为A油田B1水井调剖前后的劳伦兹曲线对比图。对比调剖前后2条曲线可以看出，调剖后该井吸水剖面的不均匀程度加深，相比调剖前，不均匀系数变大，不吸水厚度也增大。

图2 B1 水井调剖前后吸水劳伦兹曲线

利用式（1）～（3），计算出B1水井调剖前后的单位厚度吸水百分数的变异系数、吸水剖面均质系数、吸水剖面突进系数，见表2。调剖后劳伦兹曲线的不均匀系数、水井调剖变异系数、吸水剖面突进系数均变大，而吸水剖面均质系数变小，说明调剖后吸水剖面变得不均匀，B1水井非均质性改善不明显，各层的单位厚度吸水百分数差距加大。

表2 B1水井调剖前后评价指标对比

3 结论

a）目前国内外对调剖效果的评价通常是定性或者仅凭经验决定调剖效果好坏。为此，介绍了定量描述调剖措施效果的新方法，该方法对认识油层及评价措施效果具有较强的实用性和针对性。所述方法独特、实用、方便。

b）结合油田水井调剖前后所测吸水剖面资料，计算得出油田及所选单井吸水剖面的非均质性改善不明显。分析原因是注水井的井口压力已很高，要将高黏的调剖剂注入地层更困难。对于常规凝胶调剖堵水，调堵只能改善井眼附近的吸水剖面。随着注入水量的增加，油藏非均质性将导致注入水绕过封堵层又很快沿高渗透层推进。

建议对A油田采用调前预处理技术，进行多轮次调剖，采用适合A油田的不同调剖剂，分段塞注入，为调剖剂顺利进入油层提供保障。

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