康玲珍，楚龍超，熊艷艷 石莉莉，趙麗萍 （中石化河南油田分公司第一采油廠，河南 桐柏474780）

南陽凹陷斷塊油田周期注水提高水驅(qū)效率技術(shù)應(yīng)用

康玲珍，楚龍超，熊艷艷 石莉莉，趙麗萍 （中石化河南油田分公司第一采油廠，河南 桐柏474780）

南陽凹陷斷塊油田斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，局部區(qū)域斷層發(fā)育，進入開發(fā)后期，儲層物性差異大，非均質(zhì)性嚴重，導(dǎo)致其水驅(qū)油效率不均衡，影響開發(fā)效果，因此，考慮采用周期注水來改變并提高南陽凹陷斷塊油田水驅(qū)油效率；周期注水技術(shù)主要是通過油水交滲效應(yīng)、毛管壓力作用，增加注水波及體積，從而提高水驅(qū)采收率的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)的作用機理并針對幾個井組進行試驗，試驗表明：南陽凹陷斷塊油田適合通過周期注水來提高水驅(qū)效率。

周期注水；機理；井組篩選；效果

周期注水是利用周期性的提高或降低注水量的辦法，使得油層內(nèi)部產(chǎn)生不穩(wěn)定的壓力降和在不同滲透率小層之間產(chǎn)生相應(yīng)的液體不穩(wěn)定交滲流動，使原來注水未波及到的層很好地投入開發(fā)，從而提高水驅(qū)波及系數(shù)，提高采收率［1，2］。南陽凹陷斷塊油田已進入高含水開發(fā)期，穩(wěn)定注水已不能滿足提高水驅(qū)油效率的技術(shù)需求。為了提高南陽凹陷斷塊油田注水波及體積，提高水驅(qū)油效率，筆者深入開展了該斷塊油田周期注水可行性技術(shù)研究。

1 油田地質(zhì)及開發(fā)概況

魏崗油田和張店油田是南陽凹陷2個主要的斷塊油田。魏崗油田構(gòu)造上位于南陽凹陷南部魏崗－北馬莊斷鼻構(gòu)造帶上。含油面積14.9km2，地質(zhì)儲量922.2×104t。儲層沉積類型主要為金華－張店扇三角洲前緣席狀砂沉積，儲層物性較好，原油具有高含蠟、高凝固點、低飽和壓力、中等粘度的特點。

1）魏崗油田 于1977年投入開發(fā)，按一套層系、不規(guī)則三角形面積井網(wǎng)分區(qū)塊注水開發(fā)。全油田共分4個開發(fā)區(qū)：一二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)、楊坡，其中一二區(qū)包括Ⅰ斷塊、Ⅱ斷塊、南11斷塊，三區(qū)包括Ⅲ1斷塊、Ⅲ2斷塊，四區(qū)包括Ⅳ斷塊、Ⅴ斷塊。

截止到2009年12月底，魏崗油田共有油井109口，開井92口，日產(chǎn)油199.8t，綜合含水92.01%，采液速度10.0%，采油速度0.79%，累計產(chǎn)油347.19×104t，采出程度37.66%；注水井55口，開井43口，日注水2486.1m3，月注采比0.9，累積注水1722.65×104m3，累積注采比0.97。平均地層壓力7.5MPa，總壓差－6.91MPa，壓力保持水平51.9%。

2）張店油田 位于南襄盆地南陽凹陷牛三門次生油凹陷東北斜坡寬緩鼻狀構(gòu)造帶上，含油面積為6.5km2，地質(zhì)儲量為483.78×104t。儲層沉積類型主要為張店三角洲前緣分流河道和河口壩砂體。原油具有高含蠟、高凝固點、低含硫的特點。

張店油田2000年7月進入系統(tǒng)開發(fā)，2001年開始注水，采取分斷塊分層系進行開采，注水方式采取邊緣注水，內(nèi)部采油的原則。張站油田共分4個開發(fā)區(qū)塊：南55斷塊、南38斷塊、南37斷塊和龍1斷塊。

截止到2009年12月底，張店油田采油井開井35口，日產(chǎn)液水平685.3m3，日產(chǎn)油143.8t，綜合含水79.02%，采液速度4.3%，采油速度0.88%，累積產(chǎn)油43.61×104t，采出程度9.02%；注水井開井14口，日注水425.9m3，月注采比0.6，累積注水86.72×104m3，累積注采比0.62。平均地層壓力9.1MPa，總壓差－12.01MPa，壓力保持水平42.97%。

2 注水調(diào)整潛力分析

1）進一步實施挖潛具有良好的物質(zhì)基礎(chǔ) 魏崗油田經(jīng)儲量復(fù)算后，面積和儲量有大幅度的增加，根據(jù)目前標定的采收率，剩余可采儲量93.2×104t，平均單井控制剩余可采儲量4.2×104t，具有進一步挖潛的物質(zhì)基礎(chǔ)；張店油田投入開發(fā)時間比較短，目前累計采油為35.72×104t，采出程度僅為7.38%，綜合含水76.18%，剩余油可采儲量55.83×104t，單井控制剩余可采儲量8.0×104t，進一步挖潛的潛力也比較大。

2）主力油砂體中的中低滲透層段挖潛的潛力較大 魏崗油田主力油砂體盡管已大面積中強水淹，但仍然有33.3%的含油面積、13.8%的地質(zhì)儲量分布于未弱淹區(qū)。由于縱向上水驅(qū)波及程度不均衡，正韻律主力油層縱向非均質(zhì)性程度較高，注水開發(fā)中受物性和重力的雙重作用影響，沿底部高滲透帶竄流，而且隨著注水開發(fā)，儲層物性差異加大。因此，縱向上水驅(qū)油效率不均衡，通過不斷改變注水量、注水方向，造成主力油層高滲透部位與低滲透部位之間的波動壓差，充分發(fā)揮毛細管吸滲作用，提高注入水波及體積，驅(qū)替出中低滲透區(qū)的剩余油，從而提高采收率。

3）多層段合注形成層間干擾型剩余油 在多層合采的情況下，由于層間非均質(zhì)性，會使多油層間出現(xiàn)層間干擾問題；層位越多，層間差異越大，單井產(chǎn)液量越高，層間干擾就越嚴重。高滲油層水驅(qū)啟動壓力低，容易水驅(qū)，而較低滲的油層水驅(qū)啟動壓力高，水驅(qū)程度弱，甚至未水驅(qū)，這樣就使部分油層動用不夠充分或基本沒動用，形成剩余油富集區(qū)。這部分剩余油由于井網(wǎng)難以控制，能量低、產(chǎn)液量低，挖潛難度較大。魏崗油田目前采用一套井網(wǎng)分區(qū)塊不分層系開采，注水井每一層段至少含2個小層以上合注，層內(nèi)干擾現(xiàn)象十分嚴重，物性較差的中、低滲透層段長期動用不好，注入水波及程度低，剩余油較為富集。

4）局部區(qū)域斷層發(fā)育，油水井連通狀況差，動用程度低 魏崗油田、張店油田均屬斷塊油田，其斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，局部區(qū)域斷層發(fā)育，低序級斷層大量存在，致使油水井連通狀況極差，注采井網(wǎng)完善程度較低，油井受效方向單一。通過實施不穩(wěn)定周期注水，使得潛力區(qū)動用較差的儲層剩余可采儲量充分動用起來，是魏崗油田、張店油田改善開發(fā)效果行之有效的舉措。

3 周期注水調(diào)整技術(shù)對策

3.1 周期注水井組篩選

1）魏崗油田 一二區(qū)注水井魏247井位于一二區(qū)的中心部位，對應(yīng)的有魏207井、魏262井等幾口采油井。根據(jù)同位素吸水剖面及現(xiàn)場測試資料顯示，魏247井核二段Ⅱ砂組14－15層吸水比較好，在平面上對應(yīng)的油井出液狀況比較好，優(yōu)選該層進行不穩(wěn)定注水。

三區(qū)不穩(wěn)定注水試驗的魏168井，位于三區(qū)西南部34、36斷層之間，與對應(yīng)采油井魏160井井距200m左右。由于單方向注水，距離比較近，含水上升較快，且魏168井儲層孔隙度7.85%～20.34%，平均為15.14%；滲透率0.004～0.321μm2，平均0.18μm2，儲層非均質(zhì)性嚴重，適合不穩(wěn)定注水。

四區(qū)Ⅳ2斷塊注水井魏新106井，對應(yīng)采油井有魏145井，井距150m左右。由于單方向注水，距離比較近，魏145井含水上升快，產(chǎn)能下降快，開發(fā)效果變差，需要魏新106井進行周期注水。

魏184井位于四區(qū)Ⅴ西北部51、56斷層夾持區(qū)域，對應(yīng)油井魏102井、魏148井。魏184井1998年8月轉(zhuǎn)注，轉(zhuǎn)注后對應(yīng)2口油井產(chǎn)狀都發(fā)生變化，證實 魏184井與魏102井、魏148井連通比較好，且該井位于2口油井的中間部位，井距200m左右，比較適合不穩(wěn)定注水。

2）張店油田 主要開采南37、38斷塊，其中南38斷塊分4套層系開采，主要對南38斷塊3套層系 （3個井組）采取周期注水，其基本情況是：第1套層系張1104井組位于南38斷塊3號斷層?xùn)|南方，地質(zhì)儲量33×104t。該套層系主要產(chǎn)液層核二段Ⅱ砂組81.2.3層，由于油層分布受構(gòu)造、斷層及巖性3方面因素控制，采取邊緣注水，注水方向單一，且注水方向與邊水一致，對應(yīng)油井張1102井含水上升快，產(chǎn)能下降，需要張1104井進行不穩(wěn)定注水；第2套層系張1201井組位于南38斷塊3號斷層中心帶，對應(yīng)油井張24井、張25井、南44井。張1201井2001年1投注后，對應(yīng)油井南44井產(chǎn)量變化大，證實張1201井與南44井連通關(guān)系好，井距200m左右，比較適合不穩(wěn)定注水；第3套層系張1304井組位于南38斷塊3號斷層中心帶，對應(yīng)3口油井張21井、張1301井、張1306井。其孔隙度13.48%～19.08%，平均為14.94%；滲透率0.004～0.687μm2，平均0.137μm2，儲層非均質(zhì)性嚴重；油水井井間平均井距300m左右。由于該區(qū)域含油面積小，井網(wǎng)完善十分困難，采用單一方向注水，對應(yīng)油井見效快，適合不穩(wěn)定注水。

3.2 周期注水周期及注入量的確定

1）理論上周期注水半周期的確定 根據(jù)周期注水理論分析［2］，注水半周期按下式計算：t半周＝0.5L2/H，H＝K/μC。其中，t半周為注水半周期，d；L為注水井與生產(chǎn)井之間距離，m；H為未注水時地層平均導(dǎo)壓系數(shù)，m2/s；K為地層滲透率，μm2；μ為地層原油粘度，mPa·s；C為地層原油壓縮系數(shù)，MPa－1。

根據(jù)以上理論公式計算上述7個注水井組的注水周期，結(jié)合實際生產(chǎn)中注水調(diào)整對應(yīng)油井變化情況，以及為了便于現(xiàn)場管理操作，對理論周期進行優(yōu)化，最后確定了7個注水井組的合理注水周期。

2）周期注水注入量的確定 根據(jù)以往的周期注水試驗經(jīng)驗，在魏崗油田4個區(qū)塊及張店油田中，優(yōu)選了7個地下連通關(guān)系比較清楚的注水井組，注水量按高于原來連續(xù)注水量的50%配注，各單井具體配注見表1。

表1 魏崗、張店油田周期注水安排

4 應(yīng)用效果

通過對魏崗油田4個區(qū)塊及張店油田7口注水井實施不穩(wěn)定周期注水，8口油井見到了調(diào)整效果，產(chǎn)能由32.6t/d升至44.2t/d，日增加產(chǎn)能11.6t；含水由84.4%降至82.3%，下降了2.1個百分點，年累計增油1190t。

通過該項技術(shù)實施攻關(guān)，充分體現(xiàn)了不穩(wěn)定周期注水在油田開發(fā)中的調(diào)整效果，扭轉(zhuǎn)了魏崗油田、張店油田壓力水平下降、綜合含水上升、產(chǎn)量持續(xù)下降、自然遞減逐年加大的不利局面。該項技術(shù)的研究思路和調(diào)整對策，對稀油水驅(qū)開發(fā)單元綜合調(diào)整具有十分重要的現(xiàn)實意義。

［1］何芬，李濤.周期注水提高水驅(qū)效率技術(shù) ［J］.特種油氣藏，2004，11（3）：53～54.

［2］張進平.砂巖油藏不穩(wěn)定注水技術(shù)及應(yīng)用效果監(jiān)測方法 ［J］.測井技術(shù)，2006，10（5）：445～447.

Techniques for Enhanced Oil Recovery of Cyclic Waterflooding in Fault－block Oilfiel of Nanyang Depression

KANG Ling－zhen，CHU Long－chao，XIONG Yan－yan，SHI Li－li，ZHAO Li－ping（Author's Address：The1st Oil Production Plant，Henan Oilfield Company，SINOPEC，Tongbai4714780，Henan，China）

In the fault－block reservoirs in Nanyang Depression，the fault－break system was complex，fault zones were developed in local areas，after it was at the late stage of oilfield development，reservoir physical property was highly different，heterogeneity was serious，uneven oil displacement was induced，by which the oilfield development effect was influenced.Therefore it was considered that cyclic waterflooding was used to change and enhance the oil drive efficiency of the fault－block oilfield.The technique is used to enhance oil recovery through alternating effect of oil and gas，capillary forces and improving the sweeping volume.Based on its mechanism，it is used in several well groups，the result indicates that the technique is suitable for the fault－block reservoirs in Nanyang Depression.

cyclic water injection；mechanism；selection of well group；effect

TE357.6

A

1000－9752（2011）06－0129－03

2011－03－12

康玲珍 （1975－），女，1997年長慶石油學(xué)校畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)主要從事開發(fā)地質(zhì)工作。

［編輯］ 蘇開科