注水开发油藏动态分析研究

王科锋(中国石油大港油田公司第三采油厂， 河北 沧州 061723)

注水开发油藏动态分析研究

王科锋(中国石油大港油田公司第三采油厂， 河北 沧州 061723)

随着小集油田开发年限的增长，绝大部分油藏进入了注水开发阶段。相比于天然能量开采，注水开发能够减缓油田产量的递减速度，确保较为稳定的地层压力。然而也会带来油藏物理性质的一系列变化，例如储层性质、储层参数、储层流体性质等的变化。这些参数变化将对注水开发效果造成诸多影响。只有开展油藏动态分析，了解注水过程中油藏的动态特征，才能进一步优化注水开发效果。本文即针对注水开发过程中油藏的动态特征分析及相关分析方法展开具体阐述。

注水开发；动态特征；动态分析方法

注水开发是小集油田生产中最常见、效果最显著的一项增产措施。注水开发很好地利用了油水分离的物理性质，提高了油藏压力，从而促进了驱油效率的提升。注水开发过程中，油藏各参数将发生一系列动态变化，这便要求油藏工程师采取合理的动态分析方法，对储层性质、储层参数、储层流体性质等参数的动态变化做出分析，从而掌握剩余油的分布规律，为后期开发提供技术支持。

1 注水开发油藏动态特征分析

(1)储层性质的变化 随着注水开发的进行，在注入水的压力作用下，部分近井带由于破裂压力小于注水压力，导致出现裂缝。从试井曲线上分析，油藏体现出由均质油藏向双重介质型油藏转变的特质。此外，随着注水开发的进行，油藏油层流体性质逐渐发生变化，使得油藏储层性质发生变化，由均质油藏逐渐转变为复合油藏。

(2)储层参数的变化 储层参数的变化主要体现在孔隙结构、泥质含量、储层岩石表面润湿性等参数的改变。长期的注水开发冲走了储层原有孔隙间的泥质，使得孔隙度整体增大，孔喉直径有所增大，连通性增强，孔喉的直径比随之增大。此外，在部分注水开发的情况下，会导致被注入水冲走的泥质在某些局部聚集，渗透率随之有所下降。此外，随着注水过程中水对于岩层的反复冲刷作用，导致岩层表面的油膜厚度减薄，亲水性逐渐增强，导致岩层的润湿性由亲油性逐渐转变为亲水性。

(3)储层流体性质的变化 除上述储层参数的变化外，长期注水开发还会导致地层水矿化度、原油组分、地层温度及压力等储层流体性质的动态变化。首先，储层孔隙中的含水饱和度会随着注水开发的进行而逐步增大，但是在开发初期，含水饱和度上升较快，到注水开发中后期，含水饱和度上升速度将逐渐趋缓。此外，地层水矿化度也会随着注入水量的增加而发生动态变化，若注入水为淡水，则地层水矿化度下降；若注入水为边水或底水，则地层水矿化度整体变化不大；若将原油脱水进行回注，则地层水矿化度将有所增加。

(4)剩余油分布特点 注水开发后导致的剩余油类型大致可根据其分布区域、形态、形成原因等分成6种类型。

①注入水波及区域外的剩余油，该类型的剩余油注入水并未驱替到，因而连片状分布于滞留区域。②簇状剩余油，由于储层渗流通道的分布特征比较复杂，特别是在许多大的渗流通道之间往往还发育有部分较小的渗流通道，在进行注入水驱替时，此类小型渗流通道往往难以得到驱替，因而导致剩余油呈簇状分布于这些吼道之中。③柱状剩余油，残余在两个或多个串联孔隙之间的吼道中的剩余油，通常是由于注入水未波及或由于毛管作用而导致的剩余油。④角状剩余油，指分布于边角处、注入水难以波及而形成的剩余油。⑤膜状剩余油，指的是附着于亲油岩石的表面，在注水开发过程中，由于注入水的剪切力小于岩石的吸附力，因而在注入水流过后会在岩石表面形成一层薄膜状的剩余油，即膜状剩余油。⑥孤岛状剩余油，岛状剩余油通常发育于亲水性储层的大孔隙中，当注入水沿亲水岩石的表面流过，对于大孔的中心部位难以起到驱替作用，因而会导致剩余油呈孤立的岛状分布。

2 注水开发油藏动态分析方法

在实施油藏注水开发的过程中，需要对油藏的储存参数变化规律进行分析，掌握各类参数的变化特征，通过这些变化规律来对开发方案进行调整，从而达到优化开发效果的目的。

(1)图版分析经验公式法 图版分析法是通过地面油气的物理参数来推测地下油气参数的一种动态分析方法，该方法是通过大量实践、数据总结后形成的。由于对地面油气进行参数测量操作较为简单，且测量结果比较准确，因此通过图版分析法对地下油气参数进行分析的方法简单、操作性强。经验公式法与图版法有相似之处，都是依托于大量的数据统计、分析的基础上，归纳出一套经验公式，通过带入变量的方法求得相应参数的数值。实践证明，通常情况下，图版分析法及经验公式法在确定地下高压环境下饱和压力、地层原油系数等方面是切实可行的。

(2)试井分析方法 试井分析方法指的是对井的产量、压力、温度等参数进行测量，分析其动态变化情况，再结合渗流力学的相关理论，确定井的生产能力、生产动态、物性参数，并进而判断砂层流体的连通情况。目前比较常见的试井分析方法有下述几种：①按照井的类型分类：直井试井、斜井试井、水平井试井；②按流体性质分类：油井试井、气井试井、注水井试井；③按照测试目的分类：产能试井、不稳定试井；④按储层类型分类：均质油藏试井、复合油藏试井等。

(3)数值模拟分析方法 数值模拟分析方法是目前正在逐步普及的、结合计算机软件对油藏注水开发动态特征进行分析的方法。进行油藏数值模拟首先要建立起油藏的地质模型，在此基础上进行网格剖分，依据生产实际输入各类相关参数，通过Eclipse、Petrel等软件开展油藏地下生产情况的数值模拟。通过数值模拟结果，可大致类比地下实际情况，从而分析储层各参数的变化情况以及剩余油的分布特征。

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