大港油田采油二厂第三采油作业区 天津 300280
摘要：在经济发展的驱动下，油田开发程度不断深入，油层的动用程度也在不断提高；为进一步实现油田采收的可持续发展，需要在油井挖潜的同时利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层为油田进行水驱，油田注水工艺是以保持油层压力的方式来避免造成地下亏空；注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短。本文针对部分油田低渗透、低压、低丰度以及常规注水开发效果差和采收率低的特点，开展超前注水开发技术研究及应用，提高了水驱开发效果，井组产量明显增加。超前注水开发技术的成功应用，对油田开发具有较强的适用性和借鉴作用。
关键词：低渗透；超前注水；应用
1、低渗透油田的超前注水机理
1.1建立有效的驱替压力系统，有利于提高有效波及体积
低渗透油田存在启动压力梯度，采用超前注水，在超前的时间内只注不采，提高地层压力，可保证油井生产时建立有效的驱替压力系统。提高水驱油的驱替压力梯度，可以使更细小孔道的油被驱出，从而提高驱油效率。同时采用超前注水，由于均衡的地层压力作用，注入水在地层中将均匀推进。即首先沿渗流阻力小的较高渗透层段突进，当较高渗透层段的地层压力升高后，注入水再向较低渗透层段流动，从而提高了注入水的有效波及体积，达到提高采收率的目的。
1.2避免因压力下降造成的储层物性变差
岩芯室内试验结果表明，在围压不变的情况下，随着孔隙压力减小，其流量变小，再提高孔隙压力，仅恢复为原始值的56.8%-72.5%，因此得出，随流体压力下降、上升，储层渗透率变差，而超前注水能提高并保持地层压力，可避免渗透率变差。
1.3 避免因压力下降造成的原油性质变差
原始气油比较高，经过弹性和溶解气驱开发后，原油多次脱气，当流压下降到饱和压力以下时，原油粘度增加，流动性变差，而采用超前注水，可避免发生这一现象。
2、油田开发中注水所存在的问题和原因
2.1注水井的管道容易受到损坏
在油田采油注水技术的过程中，往井内进行注水的主要管道是注水技术中重要的连接通道和运输通道，但是在开采的过程中注水管道很容易出现泄漏，变形以及会爆裂的现象出现，出现这种现象的原因有很多。首先，因为钻井的原故，在对油田进行钻井处理时，就是在钻井和打井处理时影响到主水管的正常运行，严重的时候会损坏到注水管；其次，井下的一矿物质由于具有腐蚀性的特征，因此也会对注水管道造成损坏。井下还含有很多地下水资源，由于地下水资源中含有很高的矿物质，这些矿物质也会给底下注水管道造成一定程度的腐蚀影响。
2.2影响石油注水的外界因素
随着油田开采时间的增长，注水水质的不断恶化，影响油田注入水水质达标的主要指标为粒径中值、悬浮物含量、油田注水管道腐蚀、总矿化度、二氧化碳和总铁含量。各油区影响其水质达标的指标各不相同；如：注水站处理过程中影响注入水水质的主要因素为来水含油量较高，给后面的水处理流程和设备带来极大的压力和危害[1]；罐容量小，则会缩短有效的沉降时间，使悬浮物含量和粒径中值难以达到所要求的水处理效果；同时不合理的清罐方式造成许多注水站的注水罐二次污染；导致所使用的水处理剂效果较差或基本无效；油田井下管柱和输油管线的腐蚀、结垢、造成硫酸盐氧化还原菌不断增多，穿孔问题等都是一直困扰油气开采和输送的顽症，所造成的严重损失难以估量。
3、低渗透油田的超前注水技术措施
3.1压力保持水平界限的确定
在对压力数据进行监测的过程中，我们会发现如果采用了超前注水技术，那么地层压力是会逐渐上升的，当上升到了某一个特定的值后就会呈现出平稳的状态。
从过往采用了超前注水技术的油藏中我们发现在地层压力保持水平逐渐上升的状态下，投产初期的低渗透油田的产能并不是呈现直线上升的状态的，只有地层压力的保持水平达到了120%的状态时，低渗透油田的产能才会达到最大值，所以在确定地层压力的保持水平时，我们建议为保持在120%左右的值，这样油井的投产才是最合适的。
3.2最大注入强度的确定
在对我国大港油田近些年来采用了超前注水技术的油田进行认真的分析和研究后，我们能够发现当注水井的注水强度不小于3.0m3/（d/m）时，低渗透性油藏的投产开始生产后的见水速度是比较快的，并且其含水率的上升速度也比较快。所以，我们在确定低渗透油田采用超强注水技术的最大注水强度时，我们建议选择3.0m3（d•m）左右。
3.3合理注入压力值的确定
当低渗透油田采用超前注水技术时，是可以采用比较大的注水压力开始注水的，当然这个值是绝不能够大于地层的破坏压力值的，否则地层就会形成裂缝，通过对以往的案例进行分析我们建议注入的压力值最大应为地层破坏压力的5%，并且注水井井II的压力值我们也是可以通过计算得到的。
3.4超前注水时机的确定
在低渗透性的油藏采用超前注水技术的过程中，由于油田地层物性较差，如果原始地层的压力比较高，那么所要的超前注水时间肯定就比较长，而要想有效的缩短超前注水的时间，那么就需要采取适当的提高超前注水的强度的操作了，并且通过实验我们也发现了，不同的超前注水的实际其所需要的超前注水的时间是有着明显的差异的。当对超前注水的时间进行适当的增长后，我们会发现随着注入水体积的越来越大，油田的单井产量也是由明显的上升趋势的，并且注水增长的时间越多，单井产量上升的趋势就越明显。但是也不能无节制的增长超前注水的时间，否则就会增加油田开采的成木，因此从项目的最佳的经济效益角度出发，我们建议最合理的超前注水时间应为3-6个月。通过以上的论述，我們对低渗透油田的渗流特性、低渗透油田的超前注水机理以及低渗透油田的超前注水技术措施三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。低渗透的油田采用超前注水技术对于压力敏感性的储层是有很好的效果的，其不但保持了低渗透性油田的初始的地层压力，建立了更为有效的驱替压力系统，同时其也抑制了低渗透油田因较低的地层压力而导致的对地层的伤害，提高了低渗透油田的初始含水率，降低了初始启动梯度，从而起到了提高低渗透油田采收率以及单井产量的作用。
4、超前注水效果评价
（1）超前注水对于压力敏感性储层具有较好的效果，有利于保持低渗透油藏的地层压力。监测资料表明，实施超前注水区块地层压力比滞后注水区块地层压力高出2-5MPa：（2）超前注水减缓了油田产能递减。实验井组单元通过整体超前注水，不仅初期产能递减小，而且有效地减缓了整个油田产能递减，超前注水自然递减率为12.6%，比滞后注水区块低20.2%：（3）超前注水提高了油井的产能。实施超前注水区块，在投产12个月以后单井日产量高达24t，是滞后注水区块的27倍，并保持较高水平开发：（4）超前注水在一段程度上可以缓解油田开发含水上升率。实施超前注水区块油井含水比滞后注水区块平均含水低9.3%。
结语
综上所述（1）超前注水、先注后采的注水开发方式，合理地补充地层能量，提高地层压力，使油井能够长期保持较高的地层能量和旺盛的生产能力，产量递减明显减小；（2）低渗透油藏超前注水应建立有效的驱替压力系统，以提高单井产量和最终采收率；（3）通过实施超前注水技术，在低压、低渗透油藏开发中取得了较好的开发效果，对此类油田的开发具有一定的指导和借鉴意义。
参考文献：
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