楊玉福，高航 梁智，張揆 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠地質(zhì)大隊，黑龍江 大慶 163414）

由于油層非均質(zhì)性，層間動用差異明顯，目前確定注水強(qiáng)度方法得到的是單井平均注水強(qiáng)度，指導(dǎo)層段配水過于籠統(tǒng)。在確定保持區(qū)塊合理壓力的注水總量后，為實(shí)現(xiàn)各層有效注水，力爭均勻驅(qū)替，保證油層最大動用程度［1］，筆者開展了注水強(qiáng)度界限研究，以確定各類型油層合理的注水強(qiáng)度范圍和最高注水強(qiáng)度上限，為各層段合理配水，指導(dǎo)水驅(qū)精細(xì)開發(fā)調(diào)整。

1 與注水強(qiáng)度相關(guān)的主要影響因素

依據(jù)以往理論和現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，首先考察了本井厚度、連通厚度、連通方向數(shù)、含油飽和度、井組含水率、含水上升速度對井組注水劈分的影響。采用灰色關(guān)聯(lián)分析法［2］計算各影響因素與井組日注水量的灰色關(guān)聯(lián)度 （見表1），通過關(guān)聯(lián)度大小來定量判斷各影響因素對井組日注水量的影響程度，依次是含水上升速度、含油飽和度、井組含水率、連通方向數(shù)、連通厚度和本井厚度。

表1 井組日注水量與各影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度

2 與注水強(qiáng)度相關(guān)的理論關(guān)系公式

假設(shè)一口注水井共有n個注水層段，則將n個注水層段視為n口注水井，將井組合理注水量視為區(qū)塊合理注水量，在井組合理注水量計算的基礎(chǔ)上，采用φ函數(shù)法［3］對層段注水量進(jìn)行劈分：

式中，φ（Sw）為水的分流量；Sw為含水飽和度；fw為綜合含水率；Wi（t）為累積注入量，Vp為孔隙體積。

依據(jù)φ函數(shù)理論，應(yīng)用多學(xué)科研究成果，根據(jù)各層段孔隙體積、含水率及累積注水?dāng)?shù)據(jù)，建立方程組，即可確定各層段φ函數(shù)與含水率關(guān)系式中的系數(shù)a、b、c值：

在求解中，要保證fw＝1時，φ＝0。

根據(jù)解得的各層段a、b、c值，可求得含水率98%時對應(yīng)的φ函數(shù)和累積注水量。按照均勻驅(qū)替，高含水、低含水層段含水率同時達(dá)到98%的目的，確定目前開采條件預(yù)定指標(biāo)下的開發(fā)年限，將含水率同時達(dá)到98%的累注水量平均劈分到各年，同時依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，將層段注水下限值控制在5m3／（d·m），并按照各井組的注水量進(jìn)行修正，得到各層段合理注水量，最終得到各類油層合理注水強(qiáng)度。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行限制，將實(shí)驗(yàn)區(qū)注水量合理劈分到井組，進(jìn)一步劈分到層段，并層層進(jìn)行約束，得到各類油層合理注水強(qiáng)度，將各層系注水強(qiáng)度分析、歸納，得到試驗(yàn)區(qū)各層系的合理注水強(qiáng)度范圍 （見表2）。

表2 試驗(yàn)區(qū)各層系合理注水強(qiáng)度界限

3 試驗(yàn)區(qū)開發(fā)效果

試驗(yàn)區(qū)選取77口具有代表性的注水井作為試驗(yàn)井，依據(jù)計算合理注水強(qiáng)度進(jìn)行配水，調(diào)整42口井。其中，提水30口，控水12口。調(diào)整后，注水強(qiáng)度由7.95m3／（d·m）增加到8.17m3／（d·m），與合理注水強(qiáng)度界限對比，注水強(qiáng)度誤差率4.67%，井?dāng)?shù)符合率67.53%。

1）試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量遞減速度減緩，含水上升速度減緩。實(shí)施后，試驗(yàn)區(qū)開發(fā)效果改善明顯，同期對比，月產(chǎn)油遞減幅度由1.32%下降到0.22%，含水上升速度減緩0.44%。

2）油層動用狀況改善，注水結(jié)構(gòu)有效調(diào)整。油層動用程度大幅提高，砂巖厚度比例和有效厚度比例分別提高13.60%和11.7%。其中，主要控水的高含水層砂巖厚度比例和有效厚度比例分別下降29.14%和24.0%；提液的低含水表外儲層砂巖厚度比例提高16.84%，注水結(jié)構(gòu)得到有效調(diào)整。

3）地層壓力平穩(wěn)回升，恢復(fù)速度基本符合預(yù)定目標(biāo)。地層壓力平穩(wěn)回升，調(diào)整前后對比，地層壓力由9.61MPa提高到9.73MPa，總壓差由－1.62MPa提高到－1.50MPa，地層壓力平穩(wěn)回升0.12MPa，基本符合年恢復(fù)0.1MPa的預(yù)定目標(biāo)。

4）開發(fā)效果改善程度好于對比區(qū)。選擇開采條件相似的區(qū)塊作為對比區(qū)，對比區(qū)采取常規(guī)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，試驗(yàn)區(qū)與對比區(qū)橫向?qū)Ρ?，月降油幅度減緩0.04%，綜合含水月少上升0.07%，年均含水少上升0.36%，開發(fā)效果改善程度好于對比區(qū)。

4 結(jié)論

1）明確了影響注水強(qiáng)度的主要因素，并得出相關(guān)理論關(guān)系和影響程度。

2）研究形成的合理注水強(qiáng)度確定方法，能夠?qū)⒁?guī)劃開發(fā)指標(biāo)和理論研究規(guī)律有效關(guān)聯(lián)，綜合考慮動態(tài)、靜態(tài)開發(fā)因素的影響，對注水強(qiáng)度進(jìn)行定性和定量優(yōu)化，有較好的可行性，具有重要的指導(dǎo)意義。

3）通過合理匹配注水強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)各油層均勻驅(qū)替，保持區(qū)塊合理地層壓力，有效調(diào)整注入、產(chǎn)出剖面和注采結(jié)構(gòu)，減緩層間矛盾，提高油層動用程度，改善開發(fā)效果。

［1］劉春發(fā) .砂巖油田開發(fā)成功實(shí)踐 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（S1）：4－7.

［2］李明誠 .石油與天然氣運(yùn)移 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.

［3］閆麗萍 .大慶油田北二東區(qū)塊層系重組調(diào)整方式 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2013，32（1）：101－104.