间歇注水提高CY水驱效率研究

刘　骞

(中国石油集团长城钻探地质研究院， 辽宁 盘锦 124010)



间歇注水提高CY水驱效率研究

刘骞

(中国石油集团长城钻探地质研究院， 辽宁 盘锦 124010)

针对常规注水过程中的地层能量亏空和含水上升速度快等问题，进行间歇注水提高水驱效率研究。根据CY井区间歇注水设计和开发实践情况，结合数值模拟技术进行间歇注水参数优化。通过多种方案优选，评价注水参数对间歇注水和水驱效率的影响。

间歇注水； 水驱效率； 注水； 波及系数

我国油田普遍以注水开发为主，目前多存在储层渗透率低、非均质性严重等问题，从而导致了注水困难、地层能量亏空、含水率上升速度快等不利影响[1-2]。新疆油田CY井区属于构造底部位受油水界面控制、构造高部位受岩性控制的构造岩性油藏，天然能量不足，目前采用早期注水的方式维持地层能量。由于储层非均质性强，注水开发后油井含水率上升快，井间有大量剩余油存留。间歇注水是通过间歇性注入水的方式改变油藏压力场，扩大水流波及的面积，增加波及系数和油井见效程度。其最大的优点是可利用现有的井网进行，不再需要大量的重复投资[3-4]。本次研究将根据CY井区间歇注水设计和开发实践情况，结合数值模拟技术进行间歇注水参数优化，评价注水参数对间歇注水和水驱效率的影响。

1　CY井区地质概况

表1　CY井区油藏参数

2004年初，在目的层构造高部位完钻CY31井，日产油44.9 m3，日产气5 223 m3。之后对8口井进行了评价，其中4口井获得高产工业油流，2口井获得低产工业油流。2004年12月，完钻22口勘探开发井，石油地质储量约17 831×104t。2005年部署了300 m井距反九点井网，局部采用水平井开发方式。当前，有180口油井，59口注水井；日产油1 455.2 t，累计产油451×104t，累计注水616.4×104m3，综合含水率达57.4%[5]。

2　间歇注水现场试验

室内模拟结果表明，间歇注水是依靠压力扰动弹性效应来增油的[6]，即通过注水量的改变使地层压力重新分配，进而使波及区内油水在地层中重新分布。在此过程中，利用毛细管力滞水排油作用和油层弹性力排油作用，达到提高产量和改善开发效果的目的。

2.1油藏地质数值模拟

根据实际地质资料建立CY井区数值模型，模型x、y、z方向网格数分别为168、171、70，对应的步长分别为50、50、0.5 m。表2所示为油藏流体物性参数。

2.2间歇注水方案优选

根据井区数值模拟，设计出全区间歇注水方案，注水井保持基础方案的150 td，注采比保持1∶1。采用正交试验设计原则，设间歇注水周期分别为30、60 d，日注水强度以5%、10%的增减幅度上下浮动。表3所示为设计方案注水增减幅度和周期对比。

表2　油藏流体物性参数

表3　设计方案注水增减幅度和周期对比

根据以上9个方案进行开发期10 a的开发指标预测，结果见表4。

表4　各方案开发指标预测对比

各方案开发指标预测对比结果显示，方案7累计产油为5 327 071 t，在各方案中最高，且其含水率为69.72%，在各方案中相对较低；基础方案增油146 635 t，注水效果较好。分析认为，间歇注水主要靠弹性力和毛管力的宏观与微观驱油机理增油，10%的增注幅度和减注幅度更容易导致储层压力传导速度不均，高渗层与低渗层的压力也不同。由于高渗层的含水饱和度较高，水更容易由高渗层流入低渗层。在停注阶段，随着弹性力的减弱，毛管力的作用会引起油水逆向窜流，导致不同渗透率储层含油饱和度趋于某个平均值，而流到高渗层的油则被采出。

同时30 d的注水周期增加了弹性力和毛管力的作用频率。在这种多次反复的压力“脉冲”作用下，波及系数不断提高，发生油水交换，从而使得低渗透层的含水饱和度增高，动用程度得以改善。

2.3现场实施效果

2008年9月， 在CY井区当时注水井网的基础上，按照方案7提供的参数实施间歇注水。截至2014年9月底，油田实际累计产油达451×104t，综合含水率为57.4%；数值模拟方案7累计产油467×104t，综合含水率为58%。方案7模拟结果误差较小，说明模拟结果准确可靠。

模拟方案累计产油为442×104t，而油田实际累计产油为451×104t，实际增油9×104t。分析认为，间歇注水明显提高了该区块的水驱效率，增油效果显著。

3　结　语

本次研究运用数值模拟技术，对间歇注水的强度和周期进行优化，优选出最佳方案，同时结合油田实际分析设计方案的合理性。研究认为：间歇注水可以增加水驱波及体积和效率，改善水驱效果；设计合理的注水强度和周期对提升产量非常重要；增注强度、减注强度不应太小，宜控制在10%左右，可充分发挥弹性力、毛管力的驱油作用；增注间歇期、减注间歇期不应太长，宜控制在30 d左右，以此增大弹性力、毛管力的作用频率。

[1] 徐豪飞，马宏伟，尹相荣，等.新疆油田超低渗透油藏注水开发储层损害研究[J].岩性油气藏，2013，25(2):100-106.

[2] 周春香，李乐忠，王敏.西58-8小断块边水油藏天然能量评价研究[J].岩性油气藏，2009，21(4):111-114.

[3] 鲍尔·威尔海特.注水[M].刘明中，唐金华，译.北京:石油工业出版社，1992:95-96.

[4] 张继春，柏松章，张亚娟，等.周期注水实验及增油机理研究[J].石油学报，2003，24(2):76-80.[5] 邵光强，裴柏林，祁大晟.石南31井区复杂岩性油藏数值模拟研究[J].内蒙古石油化工，2010，10(9):161-162.

[6] 冈秦麟.高含水期油田改善水驱效果新技术[M].北京:石油工业出版社，1999:56-57.

ResearchonSweepEfficiencyofCyclicWaterFloodinginCYBlock

LIU Qian

(Geology Research Institute, Great Wall Drilling Company, CNPC, Panjin Liaoning 124010, China)

Duetosomeproblems,suchasformationdepletionandfastwatercutincreaseinconventionalwaterflooding,wecarriedontheresearchofcyclicwaterfloodingtoimprovewaterdisplacementefficiency.AccordingtotheintermittentwaterinjectiondesignandproductionpracticeinCYblock,andcombinedwithnumericalsimulation,theparametersofintermittentwaterinjectionwasalsooptimized.Throughavarietyofprogramoptimization,effectsofwaterinjectionparametersonintermittentwaterinjectionandwaterdriveefficiencywasanalyzed.

cyclicwaterflooding;waterdisplacementefficiency;waterinjection;sweepefficiency

2015-11-21

国家科技重大专项“油田开采后期提高采收率新技术”(2011ZX05009-004)

刘骞(1985 — )，男，硕士，工程师，研究方向为非常规油气提高采收率与数值模拟。

TE357

A

1673-1980(2016)04-0012-02