低渗透油藏注水压力优化应用

孟祥菊　徐涛　陈领君　蒋红梅　王海凤

摘要：低渗透油田储层的特点是岩石孔道微细，岩石孔道中固-液界面上分子力的作用很强，具有较大的毛管力，使得流体在岩石孔道中流动阻力非常大。由于岩石孔道中的流体处于毛管力的束缚下，在驱动力小的情况下很难流动，只有当驱动压差超过孔道毛管力时，在多孔介质中的流体才能流动。提高注水压力，驱动压差增大，原来不吸水的层位逐次吸水，扩大波及体积。对于低渗透油田，提高注水压力，实行高压强化注水，可以增加驱动力，扩大波及体积，提高开采效果。但是，并不是压力越高越好，应该确定出合理的注水压力范围。基于此，在开采的过程中，做好注水压力的合理控制，有着重要的意义。

关键词：低渗透油田;开采效果;注水压力;合理控制;压力范围

针对裂缝性低渗透砂岩油藏合理注水压力相关内容，做了简单的论述。注水压力会影响裂缝变化，如注水压力过大会使得储层中的隐性裂缝开启、延伸，情况严重时会出现裂缝扩展，形成高渗透水流通道，引发水淹。基于此，合理控制注水压力有着重要的意义。

1 注水诱导裂缝的概念

从概念角度来说，注水诱导裂缝指的是低渗透油藏长期注水开发，受到注水压力较高的影响，会形成以水井为中心点的开启大裂缝或者渗流通道。此类裂缝具体表现为张性裂缝，具有规模大和延伸长等特点，在纵向上不会受到单层的控制。平面上能够延伸沟通不同天然缝，导致远超单条天然裂缝的规模，且受地应力影响严重，方向性极强。在低渗透砂岩油藏开发中，应用注水开发技术，需要当注水压力达到相应的标准后，才会逐渐形成注水裂缝。注水裂缝问题的持续发展，会引发油井快速水淹，裂缝两侧注入水波以及范围小，驱油效率降低。基于此，在开采的过程中，做好注水压力的合理控制，有着重要的意义。

2 裂缝开启压力的影响因素

储层内存在的天然裂缝开启压力通常低于地层破裂压力，随注水压力增加，虽然还未使储层破裂，只是能够使得裂缝开启。基于此，若想合理確定水压力界限，但是依靠底层破裂压力指标，已经难以达到要求，要依据裂缝开启压力，合理确定注水压力，进而避免裂缝大幅度开启。裂缝开启压力的影响因素，具体如下：①裂缝埋藏深度。裂缝开启的压力，其和裂缝埋藏深度有着紧密的关联。目前受到地应力场的影响，相同深度上不同走向的裂缝，其开启压力不同。一般来说，埋藏位置深度越深，裂缝开启压力越大，则裂缝也不容易被开启。②孔隙流体压力。其指的是地下底层岩石孔隙中含有的流体压力。低压油藏孔隙流体压力，其小于静水压力，因为骨架承受的力较多，进而使得裂缝开启压力增加。

3 裂缝性低渗透砂岩油藏合理注水压力研究实例

3.1 案例概述

以研究地区油层为例，其天然裂缝倾角处 于66.8°～87.1°;天然裂缝的走向，主要分布于 NE39.5°～NE66.2°范围内;裂缝深度在 1533.0m～1618.7m。经过计算此井组裂缝，其开启压力处于18.05MPa～25.27MPa;地层破裂压力处于29.24MPa～30.96MPa;裂缝的开启压力比地层破裂压力要小。

3.2 注水压力曲线分析

根据注水指数曲线，能够判定地层破裂压力，或者判定裂缝开启压力。通常来说，随着注水压力的增加，注水量也会呈现线性增加的状态。如果注水压力达到一定程度后，注水量快速增多，则注水曲线上会呈现明显的拐点特征，而拐点相对的压力，就是裂缝开启压力或者地层破裂压力。如果注水井的底部周围存在天然裂缝，那么拐点相对的压力则为裂缝开启压力。该井组发育多条天然裂缝，其注水曲线如图1所示。因为拐点压力反映了裂缝开启压力，此曲线中的拐点压力参数为8.5MPa。依据拐点数据，能够估算裂缝开启压力，结果为19.29MPa。此结果照比地层破裂压力要小，符合上述计算结果。

因为此井组作业时，注水压力超过了注水曲线拐点压力，使得储层中裂缝走向以及现今最大水平主应力近一致的高角度构造裂缝，其出现了大规模开启以及延伸，并且形成裂缝型水窜通道。从开发动态变化情况来说，通道上的油井出现了水淹。

3.3 结论

低渗透砂岩油藏开发作业中，采用注水压力，要结合井组裂缝发育实际情况，确定井组裂缝。对于不发育天然裂缝的低渗透砂岩油藏井组，要依据地层破裂压力指标，确定注水压力界限，进而避免因为注水压力过大，使得岩层出现大规模破裂，产生水窜通道。而发育天然裂缝的井组，则结合裂缝发育情况，估算裂缝开启压力，并且和地层破裂压力相互对比，再确定注水压力。文中示例的油田，其发育了多条天然裂缝，以高角度构造裂缝为主，并且走向和最大水平主应力方向夹角比较小的裂缝条数占比超过80%，且注水井进行了压裂投产经过计算，能够明确此井组裂缝开启压力，其比地层破裂压力小。基于此，在低渗透砂岩油藏开采的过程中，采用注水开发技术，必须要做好注水压力的严格把控，保证其小于裂缝开启压力，以免产生水窜通道，进而影响注水开发的效果。

4 结束语

综上所述，低渗透砂岩油藏开发时，采用注水开采技术，对于注水压力的把控，要结合井组裂缝发育情况，明确裂缝开启压力以及地层破裂压力后，综合分析再确定。其中，裂缝开启压力是重要指标，需要从其影响因素入手，做好严格把控。

参考文献

[1] 陈刚，邹胜林，宋法强，等. 裂缝性低渗、超低渗透砂岩油藏特征研究 [J]. 石化技术，2016，23（3）：63.