油田某区块水井增注技术机理及应用研究

赵璕

摘 要：所研究区块属于中孔低渗异常高压油藏，开发过程中存在注水困难的实际问题。通过研究分析及现场实践发现：低渗储层孔隙结构复杂，流体流动表现出非达西渗流特征，具有較高的注水启动压力是发生该问题的根本原因;合理优化注采井距是解决该问题的根本措施。结合目前低油价的形势，对于增加注采压差、酸化、表面活性剂等增注方式进行了评价。综合分析认为，应加强该区块表活剂增注配方的优化和复合增注措施的研究，以达到提高水驱效果的目的。

关键词：低渗油藏;攻欠增注;非达西渗流;优化井距;表面活性剂

1 研究区块注水存在问题

该区块1984年开始试采，1994年进行注水开发，各单元开发程度不一，注水差异较大。目前有注水井33口，其中计划关井4口，主要存在以下问题：

1.1 注水井欠注严重

水井开井29口，日配注量700m3，日注水量350m3，欠注井17口，注水矛盾突出。

1.2 注采平衡差异性大

由于砂体纵向和平面非均质性强，核部及边缘差异大，不同单元水驱程度不一。从累注采比看，6个主力开发单元地层亏空较大，无法有效注水，仅靠弹性能量开发。平均综合含水已达40.8%，其核部水淹明显，同一单元注采平衡差异大。

1.3 稳产难度大

由于无法有效注水或注水不平衡，该区块稳产难度较大，特别是弹性开发单元自然递减高达40%。同时对于同一单元注水受效油井和非受效油井进行了比较，其自然递减差值在20%以上，无法建立有效驱替。

2 攻欠增注技术适应性评价

通过前面的分析，认识到低渗透油藏因为存在较高的启动压力而导致注水困难。根据公式：

可以得出，影响启动压力的因素有注采井距、注采压差、有效渗透率、地层流体粘度四个方面。下面就各因素的应对措施进行适应性评价：

2.1 减小注采井距

合理的注采井距，不仅能有效地节约开发成本，而且能最大限度地提高注水波及范围和效率，提高原油采收率[1]。目前减小注采井距的主要方法有加密注采井网、径向钻孔及长缝压裂等。

进行井网加密应该选择储量丰度较大，多层叠合区域进行加密，需考虑整个区块的方案调整，并且投资高，经济效益显现周期长。在目前低油价下并不是第一选择，可作为技术储备，待油价上升到合理区间进行调整。

2.2 提高注采压差

注采压差调整是提高储量动用程度和油藏采收率的经济有效的方法。提高注水井底压力可直接提高注采压差。但是增压泵在实际运行中存在超压停泵频繁、调节流量难度大，安全风险高等不利影响，特别是冬季运行易冻易坏。该技术手段目前无法满足日常运行的要求，需作为补充手段同其他增注措施配合进行，才可能达到良好的效果。

2.3 提高地层渗透率，改善渗流状态

从外因来讲，影响渗透率的主要因素有地层结垢，固相阻塞，管柱腐蚀等。主要涉及到注入水的配伍性、水质固相含量、井下管柱状况等问题。内因从微观角度来看，贾敏效应、岩石的润湿性、界面张力、粘土稳定、孔喉稳定等均会影响地层的渗透率[2]。

酸化解堵是治理地层结垢、固相堵塞等储层伤害的有效手段。分析原因主要为该井储层物性相对较好，吸水能力本身较强，但地层水矿化度高，易发生结垢现象，故吸水能力会周期性的下降，酸化可以取得良好的效果。

随着开发的进行和对地层微观认识的不断加深，所研究区块对于降压增注的治理思路由宏观治理向微观改造转变。表面活性剂增加低渗透油藏的采收率已经取得了良好的现场应用效果。

其主要机理有：

降低油水界面张力，通过表面活性剂降低油水界面张力，降低剥离原油所需的粘附功，使滞留在孔隙中的剩余油流动，降低残余油饱和度，增加有效微孔数，降低渗流阻力[3];改变岩石表面润湿性。对于亲油油藏，毛管力是驱替阻力，改变润湿性可起到降低毛管阻力方向;对于长期受注入水冲刷而强亲水的油层岩石表面转为弱亲水，可以降低注水摩阻;降低边界层厚度，表面活性剂分子吸附在边界层流体表面，可使边界层流体的剥落功减小，从而降低水化膜厚度，增大有效孔喉半径，减小流动阻力;改变原油的流变性，原油中所含的胶质与沥青质中含有一定的极性基团，原油与岩石表面接触时相互作用，致使边界层中会富含极性物质，使边界层中的粘度、密度明显大于体相的粘度、密度。

孔道中注入表面活性剂后，一部分活性剂分子溶入油相，并附着在沥青质点上，减弱质点间的相互作用，削弱油相中的大分子网状结构，从而降低了油相的极限动剪切应力，进而提高原油采收率。

3 结论及建议

①启动压力大是所研究区块注水困难的根本原因;②优化注采井距是水井增注根本措施;③酸化增注、表面活性剂增注均有一定的适应性，应根据水井实际优化配方;④地质、工艺、管理等统筹考虑，进行多种增注措施复合实施评价。

参考文献：

[1]姚猛，雷刚，胡嘉等.考虑启动压力梯度的面积井网极限井距计算.科学技术与工程，2013，13（25）：7316-7321.

[2]薛建强，覃孝平，赖南君等.超低渗透油田降压增注体系的研究与应用.岩性油气藏，2013，25（6）：107-111.

[3]赵琳.低渗油藏表面活性剂驱提高采收率机理研究[D].北京：中国石油大学，2013.