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断块油藏水驱油注采耦合机理及参数优化田园园

发表时间：2021/6/10 来源：《基层建设》2021年第5期作者：田园园陈侃邓飞

[导读] 摘要：随着长期注入水的侵蚀，高渗透层或带的渗透非常明显，采油井见水过早。

        天津市大港油田公司第一采油厂
        摘要：随着长期注入水的侵蚀，高渗透层或带的渗透非常明显，采油井见水过早。在这种长期的油井工作制度下，出现了“高含水、低出油”的局面。然而，在高含水开发期，仍有大量剩余油被困或锁在这些储层的岩石孔隙中，储层的潜在剩余油面积相对较大，稍加提高原油采收率也具有相当高的潜在开采价值。基于开发的现状，尽量减少油田管理高成本的投入和工程的成本费用，寻求能“控水稳油”的生产机制或者调控技术来提高采收率是十分必要的。
        关键词：断块油藏；注采耦合；参数优化
        引言
        近年来，在原有的常规注水方式上，学者们提出了一种“注、采之间耦合技术手段，注采耦合机制不仅涵盖了周期注水、间歇注水、不稳定注水等注水井的调整方法，还调整了生产井的工作制度。在不改变井网或在原有井网基础上增加基础设施投资的情况下，仅通过改变注水井和生产井的工作制度，在地层中形成不稳定的压力场，从而提高原油采收率，使油藏中的油和水能够重新分布，提高注入水的波及效率和洗油效率。
        1复杂断块油藏的开发特点
        复杂断块油气藏具有地质构造异常复杂、断层多、断块小、上下构造差异大、含油层系多、贫富悬殊、含油条带窄、油水关系复杂等特点。其最大的特点为非均质性强，在平面和纵向上表现为储层物性、流体性质、层间差异大等缺点，且断裂系统较为复杂，油田被分隔形状、大小不一的断块，造成在断层带区域的复杂断块油藏对井网的完善难度大，注水能量难以在平面上各个位置得到补充。经过长期的开采及资本的投入，大多数复杂断块油藏已经进入开发后期，断裂系统的复杂导致原油的储量动用不均衡，采出井的采收率较低，综合含水率较高，油田的生产成本投入较大。
        在长期的开发经验积累中，对断块油藏的剩余油的分布有“普遍分布，局部富集”的认识。开采完复杂断块油藏优势区域后，非优势区域富集的剩余油的开采问题，需要对断块油藏制定相应注采耦合技术、加密井网部署和综合调整方案，针对断块油藏的优势区进行降含水率调整，对非优势区进行提高采收率调整，调整了块油藏局部剩余油动用程度不高。
        2复杂断块油藏耦合机理
        断块油藏主要为陆相沉积储集层，油层层系较多，非均质较为严重。在不增加钻井及化学用剂提采剩余油等其他成本的情况下，大多数老油田通过研究水动力学方法来提高挖潜剩余油，但未有一套完整的注采系统机理研究，所以本文提出注采耦合机理为主进行研究。针对注采耦合，主要处理层间、层内和平面的非均质性问题和原液流方向的流动固定两个问题。

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        层间、层内和平面的非均质性问题是为了开发非均质性油藏低渗透层的剩余油潜力区，由于层系间的物性相差较大，其内部各个属性都存在不均匀的变化，这种差异物性的变化使大多数的剩余油都滞留在低渗透带，可通过解决或者减缓非均质性问题，挖掘藏在低渗透层的剩余油。
        在高含水油田，由于长期密集的注采，剩余油主要分布在角落区，因固液流动方向其不易让边角区的剩余油受到影响。改变注水流动方向可以最大限度地影响角区，从而提高注水开发的生产效率。
        2.1纵向上复杂断块油藏注采耦合
        复杂断块油藏断层较多，纵向上储层多，并且井段较长和非均质强的特点，每个层所处于不同的地质圈闭下，层与层之间和单层内的渗透率、孔隙度、流体和岩石的弹性能量及储层的性质存在着较大的差异。当注水开发的时候，层间之间和层内之间都存在着互相干扰和流体之间的相互交换，会直接影响到层间与层内的含水饱和度，从而影响到相渗曲线中毛细管力大小的改变，导致开采时驱替阻力增加及注入水难度加大；而且在高渗透带的区域通常表现为高耗水层吸水能力强，注水的波及面积较大，而吸水能力较弱的油层无法被水吸收到注水的能量，无法被波及，所以分层系开发能解决注水后各层系的吸水和采油井采液不均的问题，再从单层和层间的非均质性两个角度出发研究注采耦合机理。
        2.2平面上复杂断块油藏注采耦合
        油层平面非均质性是影响注采耦合机理的主要原因，由油藏本身的物性所决定的。注水开发对于岩石的驱替压力是增加，即蓄压；而开井采油时驱替压力下降，即泄压。因此，采油井附近的水洗生产程度高，剩余油采收率较高，而远离采油井的注采井之间连通的区域地层压力较高，再加上平面上的非均质性影响，考虑物源来自的方向（方向性渗透率和条带状渗透率），使得注入水难于推进，水洗程度不充分，甚至渗透率较高的区域容易发生水窜或在高渗透带发生“舌进”，这种水窜一般遵循一个方向，但水窜的程度不严重。它主要出现在河流砂体或其他具有带状特征的砂体主流线方向，而主流线两侧的砂体边缘部位难以冲洗，残留油较多。而另一种水窜较为严重的，由裂缝所造成的水窜，一般容易发生在河流相砂体的主流线方向上，而主流线两侧的砂体难于水洗到，导致砂岩孔隙存留的剩余油较多。以平面非均质性所影响的平面水驱动用不均衡，通常采取停注若干年后增加注入压力的注采耦合技术来改善水驱动用效果，对难以水洗的区域进行注水的调整，采取少注或者停注，水难波及到的区域形成负压区，在压差的作用下注入水流入该区域，待若干年后强化注水井注入压力，注入水与该区域的水形成联通后，提高了该区域的水洗能力。
        3结束语
        本文从注采耦合的机理和注采耦合的应用对高含水复杂断块油藏剩余油挖潜进行了系统性的研究，通过理论、实验和数值模拟的方法分析了注采耦合在平面上和纵向上的应用效果。
        参考文献
        [1]郑爱玲,王新海,刘德华.复杂断块油藏高含水期剩余油精细挖潜方法[J].石油钻探技术,2013,41(2):12-14.
        [2]吴义志.复杂断块油藏特高含水期剩余油控制机制实验[J].断块油气田,2018,25(05):60-63.