超前注水在五星庄油区长8油藏应用效果研究

杨玉东，王雷，韩红卫，罗宝莉，张雁婷，安山

超前注水在五星庄油区长8油藏应用效果研究

杨玉东，王雷，韩红卫，罗宝莉，张雁婷，安山

（延长油田股份有限公司定边采油厂，陕西 榆林 718600）

针对鄂尔多斯盆地五星庄油区长8油藏特低渗、低压、低丰度以及常规注水开发效果较差和采收率低的特点，通过实施超前注水开发，提高了油藏的水驱开发效果，部分井组产量明显增加。超前注水开发技术的成功实施，对定边油区类似区块的开发具有很好的适用性和指导性作用。

低渗透油藏；超前注水；长8油藏；效果分析

在我国，大部分油田开发一般采用早期注水、中晚期注水，近而用来补充地层能量，提高油田的最终采收率。但是对于特低渗、超低渗油田来说，通过实施超前注水已经在部分油田见到了很好的开发效果。早期注水可以使油田保持较高的原始地层压力，近而达到保持地层能量的目的。相对于地层的孔隙度、渗透率、原油黏度等物性参数变化较小，使油田具有维持较长时间的稳产期，达到注水增油的目的。

1 超前注水应用机理分析

1.1 有效保持地层压力，防止地层原油脱气

低渗、特低渗透油藏储层物性差，油藏渗流阻力较大，近井地带泄油半径小，压力消耗相对较大，在油井正常生产一段时间过后，由于地层能量得不到有效补充，地层压力开始降低直至饱和压力以下，地层中的原油开始脱气。脱出气体在原油流动时带入井筒，少部分停滞在地层中。此时，原油的黏度、密度在地层压力降低后都将增大，体积系数减小，渗流阻力明显增大，在同一生产压差下油井的产量将大大降低。

1.2 最大限度地保证原油渗流通道的畅通

一般情况下油井投产后，由于地层压力下降低于饱和压力时，地层原油开始脱气，低渗、特低渗透油层中孔喉半径相对较小，脱出气体不能顺利通过狭窄的孔道，从而滞留在地层中，进而造成“气锁现象”，无形中降低了油流的有效通道。因此，即使油井在同一的生产压差下，原油产量也会逐渐降低。通过实施超前注水方式可以有效避免原油中溶解气的溢出，近而达到提高油井的产量。

2 五星庄油区油藏特征分析

五星庄油区长8油藏为典型的岩性油藏。长81-1油藏是主力产层。长81-1油层埋深约在2 535 ~2 596 m，整体上看单井钻遇砂体有效厚度16.1 m，油层有效厚度约为6.5 m。油藏在成藏过程中主要受岩性控制，砂体在平面分布较广、连片面积大，纵向上连通性较好。在定3130-3182-3182-4一线为河道的中心，砂体较厚，油水分异差，边底水不发育，油藏受主砂带控制，油砂体沿北西-南东向呈条带状分布。

此次超前注水井组共部署油井20口，注水井5口，油水井之比4∶1，按照正方形反九点法注水。

表1 油房庄五星庄长8油藏超前注水区块注水井组表

3 超前注水参数优选

3.1 合理压力的选择

五星庄长8油藏原始地层压力为15.7 MPa，实施超前注水开发方式，地层压力保持在原始地层压力的120％，因此地层压力保持水平为120％左右，即五星庄长8油藏18.8 MPa左右。

3.1.1 通过饱和压力研究来确定油井的最低流压

低渗透、特低渗油藏油井相对采油指数小，为了保持较高的油井产量，必须降低油井流动压力，近而加大生产压差；针对饱和压力相对较高的油藏，若流动压力相对于饱和压力低的较多，引起油井近井地带脱气相对扩大，液体在井筒中流动条件近而变得较差，造成油井的正常生产不能顺利进行。

3.1.2 通过合理泵效来确定最小流动压力

通过对油层的深度、抽油泵的泵型、泵挂深度以及不同含水率条件下确保泵效所要的泵口压力，通过对泵口压力的计算得出油井的最小合理流动压力。

油井合理的泵效与泵口压力的关系如下：

式中：—油井的泵效；

p —泵口的压力，MPa；

go —气油比，m3/t；

—天然气的溶解系数，m3/(m3·MPa)；

w —综合含水率，小数；

t —原油体积系数（泵口压力下）。

油井最小流动压力与泵口压力的关系式为：

式中：wf —最小合理流动压力，MPa；

p —泵口压力，MPa；

o—原油平均密度（动液面以下泵口压力以上），g/cm3；

m —油层的中部深度，m；

p —泵下入深度，m；

x —液体密度平均校正系数。

通过对抽油泵的泵口压力与最小流动压力的计算关系得出油井的最小流动压力，最终得出最小流动压力与含水率关系指示图。

3.2 合理注采比的确定

通过五星庄长8油层的相对渗透率曲线，再参考姬塬油田延长组长8注水时的合理油水井数比，同时结合目前樊学区块的生产情况和目前的注采比，确定该区的合理注采比。

通过相渗曲线计算出注水开发相对较为合理油水井数比的公式为：

式中:

通过以上公式可以计算出延长组油藏在注水开发时的相对合理油水井数比，考虑整体上储层平面上具有较强的非均质性，物性变化比较大，同时结合目前的生产情况及注采比，故初步确定两区注水开发时的合理油采比均为1∶1左右。但由于本区还无较详实的注水现场试验资料，故应在随后的开发生产中，调整该区的合理注采比，完善注采井网，实现该区的合理、高效开发，为我厂实施超前注水，更加合理、高效、科学的开发奠定一定的基础。

3.3 注水量设计

前已论述，五星庄长8地层压力到达原始地层压力的120%，即18.8 MPa时，可获得较好的开发效果。

五星庄油区长8油藏储层单井日注水量22.4 m3/d，考虑注水时间4.5个月，单井超前注水量累计月3 024 m3时，地层压力近而达到原始地层压力的约为120％，当然在超前注水期间要每月测试压力一次，以便及时观察压力变化速度。

表2 油房庄五星庄区超前注水水井配注量

4 实施情况及效果分析

4.1 实施情况

五星庄油区长8油藏属于低含水弱亲油油藏，无边水。油井在开发初期主要依靠天然能量、溶解气驱，油井投产必须采用压裂工艺改造储层。在油田开发初五星庄油区长81-1油层综合含水较低，2009年5月左右，大规模投入生产，该时期综合含水在20%~25%左右，后来含水随着注水见效逐渐降落，目前含水稳定在39%左右。通过11年的开发，单井整体表现为初期含水相对高，后来随着注采工作的推进，波动数次后趋于稳定，目前含水率普遍较投产初期低。

综上分析认为，油田整体采出程度低，部分区块开采状况效果差，调整挖潜潜力较大。目前油区开发的主要问题是停产井较多，急需对这些停产井恢复产能，对高含水井进行措施改造，降低含水近而达到提高油井产量的目的。目前的重点工作是部分井组注水受益非常明显，需要优化注水，预防水淹。

4.2 应用效果分析

（1）在低渗、特低渗油田采用超前注水可以提升原始地层压力到 116 %。通过对油井的地层压力监测资料分析，超前注水过程中油井的地层压力持续缓慢上升，在上升到 116 %左右以后，由于长8油藏属于超低渗储层，压力再继续上升困难。

（2）由于地层中存在的各向异性，近而影响储层不同水驱方向的压力传导速度不一致。由超前注水压力监测资料反映出，双向水驱油井的压力上升较快，压力值相对较高，为地层原始压力的108%；而侧向水驱井压力上升慢，为地层原始压力的102.3%。

5 结 论

（1）实施超前注水能有效保持低渗、特低渗油藏压力，有效地防止地层中原油脱气；最大限度地保证油藏中稳定的渗流关系；能提高注入水波及系数，以达到提高采收率的目的。

（2）通过理论数值计算出，油藏中压力保持水平为 120 %左右，油井方可获得较高的产量。

（3）通过总结实施超前注水开发在五星庄油区取得的了较好的开发效果，近而获取了重要的各项参数、经验，对其他类似油田的开发具有较强的指导性和借鉴意义，以便推动整体的开发效果。

［1］王瑞飞，李小罗，李彪，等.计算超前注水中合理注水时间与极限注水时间的一种方法[J ].河南石油，2003，17（6）：21-23.

［2］王鹏.牛圈湖油田西山窑组油藏超前注水开发实践[J].石油天然气学报，2005，27（4）：500-502.

［3］王建华.低渗透油田超前注水研究[J].断块油气田，2005，12（3）：53-54+65.

［4］王瑞飞，宋子齐，何涌，等.利用超前注水技术开发低渗透油田[J].断块油气田，2003，10（3）：43-45+75.

Application Effect of Advanced Water Injection in Chang8 Reservoir of Wuxingzhuang Oil Area

,,,,,

（Dingbian Oil Production Plant,Yanchang Oilfield Co., Ltd., Shaanxi Dingbian 718600, China）

According to the characteristics of Chang8 reservoir in Wuxingzhuang oil area of Ordos basin, such as ultra-low permeability, low pressure, low abundance, poor development effect of conventional water injection and low recovery factor, through the implementation of advanced water injection development, the water drive development effect of the reservoir was improved, and the production of some well groups was increased significantly. The successful implementation of advanced water injection development technology can provide good guidance for the development of similar blocks in Dingbian oil area.

low permeability reservoir; advanced water injection; Chang8 reservoir; effect analysis

2019-10-09

杨玉东（1983-），男，工程师，黑龙江省宾县人，2008毕业于大庆石油学院测控技术与仪器专业，从事油田地质研究工作。

TE357

A

1004-0935（2020）03-0258-03