仿压裂注水的可行性分析

黄晓芸

摘要：碳酸盐岩缝洞型油藏高压注水受限于井口承压和注水设备的压力上限。注水压力一般不超过25MPa，而且注水开发效果逐渐变差和失效。那么在提升井口承压的前提下，提高注水压力和注水排量，像压裂一样压开地层，扩大注水波及范围或沟通新的储集体是否可行？通过计算，仿压裂注水理论上是可行的。现场应用也得到了验证。

关键词：碳酸盐岩缝洞型油藏;仿压裂注水;可行

注水采油作为碳酸盐岩油藏开发的一种重要手段，前期取得了良好的开发效果。随着油田的逐步开发，高压注水井逐渐增多，受限于机抽井口承压和注水机组泵压力限制，无法再提高注水压力和注水总量，注水扩大波及有限。参考水力压裂，提出了仿压裂注水概念，通过计算和现场应用验证其可行性。

1、管柱磨阻计算

仿压裂注水因注的是油田水，因此管柱磨阻即为清水在管柱内的磨阻，而清水在管柱内的磨阻计算公式为^[1]：

△P=7.779×10^-6×D^-4.75×Q^1.75×L

式中：△P：清水摩阻，MPa;D：管柱内径，m;Q：施工排量，m³/s;L：管柱长度，m。

对A井，其3¹/₂″油管深度为3539.26m。管柱内径76mm。注水施工排量为60m³/h，则计算清水管柱磨阻为：

△P=7.779×10^-6×0.076^-4.75×60^1.75×3536.26=4.4MPa

从计算结果可看出，在60m³/h的排量下，清水管柱磨阻是非常小的。

2、井底压力的计算

井底压力压力确定公式为^[2]：

Pwf=Pw+△Pn-△Pfo

式中：Pwf：井底压力，MPa;Pw：井口压力，MPa;△Pn：井筒内液注静水压力，MPa;△Pfo：管柱延程磨阻（清水磨阻），MPa。

A井注水施工壓力42MPa，井底深度5915m。则计算井底压力为：

Pwf=42MPa+5915m×9.8N/kg×1.14g/cm³÷1000-4.4MPa=103.7MPa

3、现场应用

通过查找资料A井区域内地层延伸压力梯度为0.0165MPa/m，闭合压力梯度为0.015MPa/m。则裂缝延伸井底压力：P1=5915×0.0165=97.6MPa，裂缝闭合井底压力：P2=5915×0.015=88.73MPa。从计算结果可以看出：仿压裂注水时井底压力Pwf大于裂缝延伸井底压力P1。因此理论上通过注水压开地层是可行的。

针对A井实施仿压裂注水，注水指示曲线如图1。参考酸压曲线，分析在注水1815方后压力走缓，处于近井缝网液体压缩和裂缝延伸阶段。注水11895方后，在排量与前期一致的情况下，注水压力下降，分析是沟通了新的储集体。

仿压裂注水后，A井能量状态发生明显改变（图2）。从前期的供液不足，变成自喷生产。日产油能力由0.8吨提升到10.4吨。现场应用的效果，进一步验证了仿压裂注水的可行性。

4、结论

注水过程中，由于注水排量相较于酸压排量低，因此管柱磨阻较小，施工中一般忽略不计。通过提高井口注水压力，使井底压力大于裂缝延伸压力，是可以达到造缝沟通储集体的目的。因此仿压裂注水可以作为常规注水变差和失效后的一种治理手段。

参考文献：

[1]  苏权生.压裂施工管柱摩阻计算 [J].内蒙古石油化工，2015，（19）：78-79.

[2]  刘合，张广明，等.油井水力压裂摩阻计算和井口压力预测 [J].岩石力学与工程学报，2010，（29）：2833-2839.

>）：62-63.

[2]佚名.试论石油钻井施工现场质量的安全管理措施[J].化工管理，2019，519（12）：170-171.