定边S油区长4+5油层注水开发影响因素分析

袁青，李楠，罗莹，任春燕，吴利超，赵淼，李锐

定边S油区长4+5油层注水开发影响因素分析

袁青，李楠，罗莹，任春燕，吴利超，赵淼，李锐

（延长油田股份有限公司定边采油厂， 陕西 榆林 718600）

定边S油区长4+5油层为特低渗储层，油气开采难度大。长4+5油藏注水开发过程中，存在注水压力大、油井供液不足、产量递减快等问题。为了改善该区注水开发效果，通过对岩心储层孔隙结构进行精细研究，利用测井曲线对夹层进行识别，结合井网和注水质量分析，得出以下结论：对于长4+5储层中胶结物晶间孔中的残余油，由于其孔隙半径小，注水水水驱作用甚微；适量夹层增加了油层水洗厚度，增加油层的水驱效果，但过量的夹层使厚砂体成为多个薄砂体，储层整体渗透性变差，开采方式应以小层为单位按单砂体合注合采，增加纵向上各单砂体的动用程度，改善开发效果；注采井网不对应，须进行统层调层以提高水驱控制程度；注入水悬浮物和含油量较高，以及注入水存在与地层水不配伍、发生沉积的现象，须对注入水水质严格按标处理。

长4+5； 储层；夹层；注采关系；水质

定边S油区构造位置处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中西部，延长组长4+5油层为油区主力产层。长4+5储层孔隙度分布范围2%～19.43%，平均值9.52%，渗透率分布范围0.02～10.8 mD，平均 0.37 mD，为特低渗储层。目前长4+5油藏注水开发效果不理想，存在注水压力大、油井供液不足、产量递减快等问题。为了改善该区注水开发效果，本文在前人研究的基础上，精细研究油区注水开发影响因素，为后续开发提供指导。

1 地质因素影响

1.1 孔隙结构影响

油区孔隙类型以剩余粒间孔和溶蚀孔为主。储层中存在由剩余粒间孔和溶蚀孔组成的混合类孔隙，该孔隙类型储集空间大，喉道连通性强，有利于水驱驱动。长4+5碳酸盐胶结物含量高[1]，碳酸盐岩胶结导致储层物性降低明显，但胶结物晶间孔也比较发育，该类孔隙孔喉半径极小，所以它们面孔率很小，所提供的储集空间甚微，主要储集不能流动的残余油，该类残余油由于孔隙半径小，注水水水驱作用甚微，最终形成孤立剩余油。

长4+5油层排驱压力中等，为1.26 MPa，中值压力8.53 MPa，中值半径0.31μm，属细、微细喉道，最大进汞饱和度70.93%，退汞效率为36.53%，喉道分选系数0.13，平均孔径38.33 μm，孔隙结构属小孔微细喉型。长4+5储层结构为小孔微细喉型，孔隙较小，需要较大的启动压力。

1.2 夹层分布影响

低渗透储层中夹层的存在两种影响：适量夹层增加油层水洗厚度，利于分层注水，增加油层的水驱效果；过量的夹层使厚砂体成为多个薄砂体，储层整体渗透性变差，储层中流体渗流性变差，造成水驱效果变差，进而影响开发效果[2]。

油区延长组长4+5油层组夹层普遍发育，其出现的频率、密度及厚度变化见表1。泥质夹层在电测曲线上反映为高时差、高自然伽马、低电阻，主要出现在长4+512和长4+521小层。

表1 S油区油层组隔夹层统计表

1.3 储层敏感性影响

长4+5黏土矿物中以伊蒙混层为主，占总量的近一半，其余的黏土矿物含量基本接近。伊蒙混层中蒙托石所占比例为18.33%，蒙脱石容易膨胀堵塞地层孔道，形成水敏[3]。高岭石占比16%，储层存在一定的速敏性，注水开发须控制注水强度。绿泥石含量高，一定程度使地层具有酸敏性。

2 开发因素影响

2.1 井网适应性影响

注水井网部署不完善，存在部分井因有采无注，地层能量不足，最终低产低效。D40-2井位于最东部，2011年5月开抽初产液13.18 m3，产油7.78 m3，含水41%。距离D40-2井最近的注水井为DZ40-5，注采小层基本一致，属于三线受益井。DZ40-5注水井2011年6月开始注水。D40-2井每年产液产油大幅下降，直至2015年6月，日均产液0.89 m3，日均产油0.81 m3，含水5%。D40-2与DZ40-5井虽层位对应，注水井较远无法补充能量，注水不受效，如图1所示。

图1 DZ4井和D4井注采关系对应图

注采井网中部分区域有注无采，D45井组注水井组为长4+5，由于周围井长期未采注水井对应层位，地层压力大，注水井注水注不进，进而影响注水开发效果。

2.2 笼统注水影响

笼统注水的方法来开发多油层油田，注入水在剖面上首先沿高渗透率油层突进，如D44井由于地层均质性差造成单层突进，如图2所示。

图2 D44井吸水剖面

油区注水井注水层数多、厚度大，层间矛盾大，注水时造成吸水不均匀，形成无效注水，造成注水开发效果不理想。

2.3 注水质量因素影响分析

油区近几年注水井出现的问题越来越多，如注水井周围压力大以致注水井注不进、注水井套管腐蚀、注水井封隔器失效、地面设备问题等。本文就注水井周围压力大进行分析。注水井影响储层主要是水质和地层不配伍，引起储层地下设备和储层发生变化，从而降低了注水效果。

2.3.1 注入水水质情况分析

油区注入水为地层水和清水，对注入水进行了化验，注入水中悬浮物和含油量超标，悬浮物为标准的5倍，含油量是标准值的3.6倍。

注入水中悬浮物和油分子进入注水井后，一方面悬浮物会沉积在注水井井底，造成细菌大量繁殖，腐蚀注水井油套管，缩短注水井使用寿命；另一方面，悬浮物和油分子会造成注水储层孔喉通道堵塞，使注水压力上升，注水量下降，甚至注不进水，达不到水驱效果。

对注水设备来说，随着注水时间推移，悬浮物和含油量会在设备中越积越多，会导致系统不同程度的损坏，缩短设备寿命，增加更换频率。注入水若引起地层堵塞，增加洗井和酸化次数。总的来说，注入水不达标，一定程度上增加开发难度和开发成本。

2.3.2 注入水与地层流体配伍性研究

通过对油区注入水进行实验，结果表明注入水与地层水不配伍会产生地层结垢，而使储层孔隙、吼道堵塞，引起储层孔隙度、渗透率大幅下降，对储层造成严重的伤害，降低注水水驱波及面。油区长4+5储层地层水矿化度与注入水相差较大，易发生盐敏反应。

3 结 论

S油区注水开发效果影响因素既有地下地质因素，也有开发技术因素，通过本次研究，得出以下结论：

1）对于长4+5储层中胶结物晶间孔中的残余油，由于其孔隙半径小，注水水水驱作用甚微，建议对胶结物晶间孔富集区域进行酸化压裂开采。

2）适量夹层增加了油层水洗厚度，增加油层的水驱效果；过量的夹层使厚砂体成为多个薄砂体，储层整体渗透性变差。开发中可以小层为单位按单砂体合注合采，避免同一沉积砂体因夹层影响不能进行水驱动或开采的问题，进而增加纵向上各单砂体的动用程度，大大改善开发效果。

3）储层中高岭石伊蒙混层中蒙脱石含量较高，储层具有水敏性，注入水中可加入防膨胀剂，防止黏土矿物膨胀堵塞孔道；由于绿泥石含量高，为防止酸化剂进入地层引起酸敏，酸化作业可采用有机酸进行酸化。

4）井网注采不对应，建议对注采不对应的井网进行统层调层，完善井网注采对应关系，对有采无注增加注水井，补充地层能量。

5）注入水悬浮物和含油量较高，容易引起井下管柱损坏和地层孔道堵塞，形成局部高压，以及注入水存在与长4+5储层中地层水不配伍、发生沉积的现象，所以要对注入水水质严格处理。

［1］张啟元. 定边油田樊学油区Y9、C4+5、C8储层动态评价及预测研究[D].西安：西安石油大学，2013.

［2］李志鹏，林承焰，董波，等.影响低渗透油藏注水开发效果的因素及改善措施[J].地学前缘，2012，19（2）：171-175.

［3］董清水，孟庆涛，贾钰，等.伊通地堑莫里青断陷双阳组敏感性储层类型及其分布规律[J].石油实验地质，2009，31（3）：231-236.

Influence Factors of Water Injection Development of C4+5 Oil Reservoir in Dingbian S District

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

C4+5 Oil reservoir in Dingbian Sdistrict is an ultra-low reservoir, it is difficult to develop the oil reservoir.In the process of waterflooding development of C4+5 reservoir, the problems of high waterflooding pressure, insufficient fluid supply and rapid production decline were prominent.In order to improve the effect of water injection development in this area, the pore structure of core reservoir was studied, and logging curves were used to identify interlayer, well pattern and the quality of injected water were analyzed. The result showed that,the water drive of water injection had little effect on residual oil in intergranular pore of cement of C4+5 reservoir which had small pore radius. Proper amount of interlayer increased the thickness of reservoir water washing to improve the water drive-effect of reservoir.However the excessive interlayer made the thick sand body into many thin sand bodies that caused the permeability of the whole reservoir become worse.In this case the development mode based on small layer should combine injection and production according to single sand body in order to improve development effect. Aiming at injection-production well pattern problem, the layer-by-layer adjustment should be carried out to improve the degree of waterflooding control. Aiming at high content of suspended matter and oil, or the incompatibility of water quality and formation water, the quality of injected water should be treated strictly according to the standard.

C4+5; Reservoir; Interbed; Injection-production relationship; Water-quality

2020-01-04

袁青（1986-），女，四川省邛崃市人，助理工程师，硕士研究生，2016年毕业于中国石油大学（北京）地质工程专业，研究方向：油田开发技术。

TE357.6

A

1004-0935（2021）06-0884-03