分层指示曲线在萨中油田优化注水中的应用

杨 磊

(中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江大庆 163000)

1 注水井调整过程中存在的问题

目前，大庆油田萨中开发区共有注水井2 667口，其中分层井2 362口，分注率88.6%。分层井平均段数3.4段，每段平均小层数7.2层，砂岩厚度9.1 m。统计近两年可对比的337口吸水剖面发现，吸水层数仅占总射开层数的41.2%，吸水砂岩厚度占总射开厚度的48%。注水井调整过程中主要存在以下问题：

(1)随着细分层段数的增加，特别是达到六段或七段注水时，实现段段注水质量合格的难度很大。

(2)一些射开了萨、葡、高三套油层组的合采区块，由于射孔井段长，各小层对启动压力的需求存在较大的差异性，造成下部发育较差的油层受上覆岩压的限制不能通过常规提压注水得到动用[1]。

(3)以往对于主要吸水层段的判断主要依据静态数据以及同位素吸水剖面，当多个层段反应的吸水信息类似时，较难选取“实际”的高渗透层。

因此需要借助一种准确的分析资料，不但可以明确各注水层段启动压力，还可以反映不同层段在相同压力条件下以及相同层段在不同注水压力下的吸水能力变化规律，以此来指导注水井调整方案的制定。

2 分层指示曲线介绍

分层指示曲线的测试是在每个层段下入相同孔径的水嘴(或网)，测得分层注水指示曲线，通过曲线特征可以掌握各层段启动压力，判别各段吸水能力差异，找出“实际”高渗透层，确定层段性质(加强层、限制层)。通过图1可以发现，在相同注水压力下，小层Ⅲ和小层Ⅴ吸水能力最强，在方案调整中应加以限制；而小层Ⅶ吸水能力最差，需要的注水启动压力也最高，在上覆岩压的限制下很难完成配注。

3 分层指示曲线应用分析

3.1 判断各层吸水能力，指导配水方案优化

通过对指示曲线的分析，在上覆岩压允许的压力条件下，如果各层段都能启动注水，说明压力有可上调空间，可以上调注水压力，调配水嘴，进行注水方案的优化。要根据现场实测指示曲线，按最大动用程度，重新定压、调整分层水嘴，使之完成原配注方案[2]。分层水嘴的调整要应用指示曲线和嘴损曲线资料，加大高吸水层节流压差，在不超上覆岩压的条件下，提高全井注水压力，放大差油层水嘴，最大限度满足差油层配注需求。

3.2 判断各层启动压力，指导投堵提压注水

通过对指示曲线分析，对于顶上覆岩压注水仍不能启动或是动用很差的层段，说明压力没有可上调空间。这就需要采取提压注水方式，即对高渗透层进行投堵，仅针对低渗透层加强注水，特别是“最底部的低渗透层段”，这样可形成新的射孔顶界，放开了上覆岩压，放大注水压力注水，憋开并启动低渗透层[3]。

例如图2所示注水井高113-26，通过指示曲线可知偏Ⅶ吸水层段在14.1 MPa注水压力下基本不动用，而该压力已接近上覆岩压14.3 MPa，所以无法通过提高注水压力来启动小层Ⅶ。而小层Ⅱ吸水能力很强，为主要吸水层段，应加以限制，于是对小层Ⅱ以及配注仅为10 m3的小层Ⅰ停注，这样全井的上覆岩压由14.3 MPa上提到14.7 MPa。在实施方案调整后，全井以14.5 MPa注水，小层Ⅶ可以注入18 m3水，通过提压前后同位素吸水剖面可见，强吸水层得到有效抑制，同时新增加了多个吸水层段，全井吸水层数动用比例由37.9%提高到58.6%，砂岩吸水厚度比例由41.5%提高到61.4%，极大改善了吸水状况，提高油层动用程度。

图1 分层指示曲线示意图(高117-侧斜46井)

图2 提压注水示意图(高113-26井)

3.3 判断“实际”强吸水层，指导调剖层段选择

针对层间差异较大高吸水层段，仅依靠控制注水量无法缓解层间矛盾，因此应用浅调剖技术控制高渗透层。以往选择调剖井段主要参考吸水剖面数据，没有现场实测分层指示曲线资料，以经验分析为主。通过分层指示曲线，对各注水层段的吸水能力能更全面、更真实的了解，可判定出高吸水层段[4,5]。因此浅调剖的选井选层原则增加重要一项，即分层指示曲线定调剖段，吸水剖面定调剖层。此项选井选层原则更具有科学依据。

例如图3所示注水井高121-26，分层指示曲线显示GI1-3-GI9、GI10-I12两段吸水能力强，吸水量占全井的56.4%，初步确定此两段可做为调剖层段，从同位素资料判断GI10-I12段层间差异较大，GI12为突进层，相对吸水量高达22%，因此根据分层指示曲线与同位素剖面两项资料判定GI10-I12为调剖目的段，GI12为调剖目的层。如果按原判断方法，仅根据吸水剖面资料判别，调剖目的段应定为GII1-II12，G II12为调剖目的层。可见分层指示曲线能对高吸水层段的判定更准确，再结合同位素资料选层调剖更科学。

图3 分层指示曲线指导调剖层段选择示意图(高121-26井)

4 现场应用效果

萨中开发区高台子区块构造复杂，多套井网并存，油层发育不均衡，薄差油层长期不动用，区块层间矛盾十分突出，年含水上升值达到1.42% ，自然递减高达9.84%。为改善此区的注水状况，提高开采效果，在该区进行试验，选取22口注水井测试分层指示曲线，根据曲线反映的注水矛盾，开展相应注水方案调整，取得了显著效果。

(1)进一步优化了注水方案。通过采取实测指示曲线，定性、按启动压力定压分层注水，通过提压方式，吸水量大幅度上升，36个低吸水层段日注水量由620 m3提高到1 845 m3；通过方案重组，严格限制高吸水层，41个高吸水层段日注水量由3 024 m3降低到360 m3。

(2)吸水剖面得到明显改善。通过指示曲线反映的各层段吸水能力，实施有效投堵后，剖面动用明显改善，油层三次砂岩吸水比例达到75.5%，砂岩吸水厚度比例提高了8.6%。注水井剖面结构得到改善，薄差层(≤1 m)吸水比例增加，砂岩吸水厚度比例由34.9%提高到51.9%；厚油层(≥2.5m)吸水比例得到控制，砂岩吸水厚度比例由100%控制到58%。

(3)区块开发效果得到明显改善。注水井连通的45口措施采油井日产油由157.2 t上升到201.7 t，日增油44.5 t，含水由86.5%下降到85.2%，下降了1.3个百分点，区块开发效果得到明显改善。

5 结论

(1)通过分层注水指示曲线，可以掌握各层段启动压力，判别各段吸水能力差异，找出“实际”的高渗透层。

(2)依据指示曲线反映的信息可以优化注水井调整方案，指导投堵层和调剖层段的选择。该方法现场应用效果良好，对提高注水质量、提高油层动用程度具有重要的指导意义。

[1] 王家宏.多油层油藏分层注水稳产条件与井网加密调整[J].石油学报,2009,30(1):80-83.

[2] 谢华,王凤.细分注水方法的研究[J].油气田地面工程,2007,26(2):8-9.

[3] 金丽琼,袁里,陈祖华,等.周期注水提高采收率研究及矿场应用[J].小型油气藏,2003,8(3):28-30.

[4] 隋立萍.北一区断西高台子精细注水方法研究与认识[J].内蒙古石油化工,2013,(6):125-127.

[5] 周琦,姜汉桥,李志刚,等.利用吸水剖面测试资料优化分层注水措施[J].油气井测试, 2009,18(3):11-14.