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孫建偉

（華北油田第四采油廠， 河北廊坊    065000）

 

摘?要：油藏在注水開發過程中，地層中的黏土礦物膨脹，使注水壓力不斷升高，造成注水井欠注。開采過程中，隨著油藏壓力和井底流壓減小，巖石會發生變形使空隙減小，油藏滲透率降低，導致地層能量下降，產量下降。 因此對該類油藏要進行合理的、有效的開發，提出合理的注水模式，以期取得較好的油田開發效益。

關鍵詞：低滲；高壓注水；注水壓力

中圖分類號：P618.13；TE1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064(2024)08-0011-03

 

1 油藏的特點

安69-91斷塊油藏埋藏深，地層高溫、高壓、低滲，特別是儲層非均質性嚴重，泥質含量高。安69-91斷塊為低滲透油藏，經歷了彈性開采階段、注水開發初期階段、儲層整體壓裂改造階段，綜合治理及擴邊建產階段。隨著開發的進行，由于注采井距較大，導致油水井壓力傳導困難，底層壓力低，油井見效差。同時，油水井井況變差導致注采井網不完善，嚴重影響了油藏的開發效果。因此，需要對相應井段進行高壓注水，恢復地層能量，正向驅替原油到鄰井，達到增儲增產目的。通過高壓注水實現由近井儲量覆蓋走向遠井動用已成為注水工作的重點攻關方向和產量增長點，通過改變注采參數，使用井口高壓注水泵大幅提升注入壓力，達到開啟新裂縫或恢復原始天然裂縫導流能力的目的。

對于異常高壓油藏，由于儲層空隙壓力高、圍壓低，發育的微裂縫屬于張開狀態，這些裂縫發育方向，決定了高壓低滲油田注水開發的一系列特征。

（1）低孔低滲。國內大多數油氣藏類型為低孔、低滲油藏，特點是孔隙度低、滲透率低、質地堅硬、易污染，其主要標志是存在啟動壓差。由于低孔、低滲油藏儲層滲流阻力大，導致注采井之間壓力損耗大，為保證足夠的驅替壓力梯度，注采井距不能太大，井網密度必須合理。

（2）微裂縫高壓。低滲油藏的儲層滲透率雖然很低，但是通常發育有裂縫或微裂縫，這些微裂縫在原始狀態下一般處于微閉狀態，其特征表現與正常砂巖相似，只有在外力作用下才能張開。

（3）儲層空隙壓力高。微細裂縫處于張開狀態，油井產能高；如果地層壓力下降，微裂縫閉合，油井產能迅速下降。要保持原始地層壓力開采，所需要的注入壓力高，難度大。

2 問題分析及技術措施

正常注水壓力一般在22～23MPa，注水泵的額定壓力為25MPa或32MPa。一個是設備的原因，另一個地層的高溫、高壓、低滲，導致壓力過低無法滿足油田注水需求。低滲油藏高壓注水一直是油田增產、穩產的重要措施，低滲油藏的地質特征決定了必須采取高壓注水方式。究其原因，一方面，由于低滲油藏的滲透率低，地質條件相對較差，存在一定的啟動壓力；另一方面，在油藏的開發過程中，由于油氣的不斷開采到地面，地層能量釋放，導致地層能量虧空，因此需要通過高壓注水及時補充能量。

2.1 問題分析

2.1.1 物性分析

本井注水層地層物性差，孔隙度?。?7.7%～30.5%），滲透率低（1.44～55md），區塊平均泥質含量27%，地層孔隙連通性差，屬于中孔高泥超低滲油藏。

2.1.2 能量分析

本井區無注水能量補充，油井實行彈性開采，自然遞減較快，需要注水補能開發。而超低滲的油層注水壓力較高，常規注水注不進。

2.1.3 油層水敏性嚴重

借鑒安90-69區塊務48井沙一段（強水敏地層）水敏性試驗，認為該區塊泥質含量比其更大，因此水敏性更強，壓驅注水需要對其進行防膨處理。

2.1.4低/特低滲透油藏水驅開發過程中出現的3個突出問題

（1）油藏有效驅替壓力系統不易建立起來，油井產能低，采油速度慢。

（2）由于裂縫的存在注入水突進，油藏含水上升過快，產量遞減較大。

（3）日常管理無智能化的在線管理控制系統。

2.2 主要技術措施

針對以上問題，主要采取高壓增注技術對油層進行解堵，補充能量。

（1）高壓增注增能。采用高壓高流速連續注水，對該井實施大排量壓驅、解堵，降低生產壓差。

（2）施工限壓。取套管抗內壓80%、井口額定壓力80%兩者的最小值。

（3）油層預處理。油層水敏嚴重，前置注入液添加防膨劑、表面活性劑3t。

（4）注入方式。相應層段層間物性差異小，采用籠統高壓壓驅方式注入，下壓裂封隔器保護套管。

（5）注入液量。設計增注半徑，確定注入總量。按施工泵壓、排量準備增注施工車組。

首先，低/特低滲透油層要建立有效的驅替壓力系統，必須使油水井之間的驅替壓力梯度大于啟動壓力梯度。低滲透油藏的液相滲透率隨壓力梯度的增大而增大，最后變為常數——動態滲透率效應。

其次，當地層存在天然裂縫時，隨著注入水不斷進入，壓力達到天然裂縫開啟壓力，原本閉合的天然裂縫重新張開，注入水可以冷卻地層巖石，溫度效應改變天然裂縫周圍的應力分布，從而誘發大量微細縫。注入CO₂，CO₂進入地層后能夠形成混相驅，可有效降低毛管力、賈敏效應造成的滲流阻力，提高波及系數。CO₂進入地層后會使原油體積膨脹，降低原油黏度，改善驅油剖面，提高驅油效率。液態CO₂進入地層后氣化，瞬間生成高壓氣體，在地層內憋壓形成一個個高壓腔室，有利于地層內形成大量的微裂縫。液態CO₂氣化的同時會帶走大量能量，給地層降溫，低溫同樣有利于微裂縫的形成。

再次，采用分散相—連續相的組合，先用顆粒堵劑在裂縫中架橋——暫堵，再用凍膠填充，將原竄通裂縫部分堵死，然后將注水壓力提高到微破裂壓力，啟動次級裂縫剩余油，配合間開動用基質中剩余油。

最后，在微破裂壓力下重復壓裂新縫不斷出現，加之智能調堵不穩定注水等技術的加合效應，極大提高滲流能力。

3 結語

（1）選擇高壓注水井注水時，應關注油井相關資料的錄取。在高壓驅替注水過程中，密切觀察鄰井動液面變化，評估注水效果。根據該構造同層井注水分析，累計注水達到一定值后，鄰井的動液面均發生不同程度的變化，從而判定最佳的注水效果。通過井段高壓注水試驗分析，提高注入壓力可達到開啟新裂縫或恢復原始天然裂縫導流能力的目的，實現有效增油。加大注水量至注水指示曲線斜率走緩，可有效補充遠井儲集能量，后期生產過程中可釋放遠端剩余油。大排量集中注水可有效驅替井間水竄通道屏蔽的剩余油。

（2）低/特低滲透油藏微破裂壓力下智能水驅配套技術路線：建立智能化模型、軟件開發、軟硬件結合。分三階段開發、升級與油田現場信息化系統兼容的應用軟件，并視實際需要再行調整。第一階段，微破裂壓力下形成縫網的智能化控制軟件開發。第二階段，對已形成優勢通道的地層進行調剖的智能化控制軟件開發。第三階段，與油藏動態相結合智能化優化軟件開發。

（3）低/特低滲透油田開發全過程必須避免不利的開發狀況，核心是建立最佳的有效驅替壓力系統。

 

參考文獻

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作者簡介：孫建偉（1984—），男，河北廊坊人，研究方向：油氣田開發。

 

 

Application and Research of High Pressure Water Injection Technology in High Pressure and Low Permeability Block

SUN Jianwei

(NO.Oil Production Plant of Petro China HuaBei Oilfield Company, Langfang  Hebei  065000)

Abstract:The fault block An69-91 Reservoir is deeply buried with high temperature, high pressure and low permeability, especially the reservoir heterogeneity is serious,High mud content, in the process of water injection development, the swelling of clay minerals in the formation, so that water injection pressure rising, resulting in under-injection wells.With the decrease of reservoir pressure and bottom hole flowing pressure, rock deformation will reduce the pore space and reservoir permeability, resulting in the decrease of formation energy and production.Therefore, this kind of reservoir should be developed reasonably and effectively, and a reasonable water injection model should be put forward in order to obtain better oilfield development benefits.

Key words:low osmotic;high pressure water injection;water injection pressure