王 雨，陳存良，楊 明，吳曉慧，江 聰

(中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津300459）

水平井因?yàn)槟軘U(kuò)大油藏滲流面積，降低井筒周圍壓降，延長(zhǎng)無水采油期，增大無水采油量而廣泛應(yīng)用于邊底水油藏［1-3］，但在開發(fā)后期水平井見水后含水快速上升［4-6］，見水規(guī)律難以把握。 前人對(duì)底水油藏水平井見水規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)研究，喻高明［7］等利用數(shù)值模擬研究了影響底水油藏開發(fā)效果的因素，姜漢橋［8］等針對(duì)底水油藏水平井水淹動(dòng)態(tài)及影響因素提出了相應(yīng)的水淹模式，但對(duì)邊水油藏水淹規(guī)律的研究卻很少。 為了有效控制邊水油藏水平井出水， 有必要對(duì)其油藏水平井見水規(guī)律進(jìn)行分析，以提出相應(yīng)的穩(wěn)油控水對(duì)策。

1 油田地質(zhì)及開發(fā)特征

油田為復(fù)雜斷塊油藏，主力含油層系為明化鎮(zhèn)組下段Ⅱ、Ⅲ油組。 油田范圍內(nèi)明化鎮(zhèn)組下段屬淺水三角洲沉積，儲(chǔ)層物性好，具有高孔、高滲儲(chǔ)集物性特征。 油藏類型為具有邊水的巖性-構(gòu)造和巖性油氣藏。 油田天然能量較弱，主要驅(qū)動(dòng)類型為邊水驅(qū)動(dòng)復(fù)合人工水驅(qū)。

油田以水平井開發(fā)為主， 生產(chǎn)初期產(chǎn)油量較高，含水較低，生產(chǎn)一段時(shí)間后含水呈階梯式上升（見圖1）， 可能原因?yàn)檫吽械乃刂邼B通道到達(dá)油井，使得含水急劇上升，甚至水淹。 為了保證油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)，控制油井含水，減緩油井遞減，需要對(duì)水平井的水竄類型進(jìn)行總結(jié)，從而尋找治理油井出水的方法。

圖1 油田含水率曲線

本文利用油藏?cái)?shù)值模擬方法建立邊水油藏模型，得到水平井不同水竄類型的水油比和水油比增量與生產(chǎn)時(shí)間的雙對(duì)數(shù)曲線，利用雙對(duì)數(shù)曲線的不同形態(tài)特征迅速識(shí)別水平井水竄類型。水油比WOR和水油比增量WOR'可由實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)以下公式計(jì)算得到：

2 邊水驅(qū)油藏水平井水淹規(guī)律

基于油田特征，建立30×20×10的邊水油藏機(jī)理模型，xy方向網(wǎng)格步長(zhǎng)平均50 m，z方向網(wǎng)格步長(zhǎng)平均1 m，模型基本參數(shù)和相滲曲線見表1和圖2。

表1 模型參數(shù)

圖2 模型相滲曲線

模型設(shè)置一注一采進(jìn)行研究， 生產(chǎn)井為水平井，位于油藏上部第4層，注水井為定向井，位于油藏邊水區(qū)域（見圖3）。

邊水驅(qū)油藏水平井水淹規(guī)律研究主要從3個(gè)方面進(jìn)行：1）點(diǎn)狀局部見水水淹規(guī)律，考慮高滲條帶位于跟部和中部所有小層的影響；2）多點(diǎn)見水水淹規(guī)律，考慮水平井井段中存在多條高滲帶；3）線狀見水水淹規(guī)律，考慮水平井全井段在所有小層均位于高滲條帶（見圖3）。

2.1 點(diǎn)狀局部見水水淹規(guī)律（跟部、中部見水）

邊水油藏水平井點(diǎn)狀見水規(guī)律主要研究跟部見水和中部見水兩種情況，水油比及水油比導(dǎo)數(shù)如圖4所示。 從圖4a可以看出，對(duì)于跟部單點(diǎn)見水，隨著生產(chǎn)時(shí)間增加，水平井水油比逐漸上升，表現(xiàn)出一個(gè)明顯的臺(tái)階， 從水油比增量曲線可以看到2個(gè)峰值，第1個(gè)峰值代表水平井根部見水，第2個(gè)峰值代表全井段見水。 因?yàn)楦邼B條帶位于跟部，所以跟部的水率先突進(jìn)。 對(duì)于中部單點(diǎn)見水，隨著生產(chǎn)時(shí)間增加，水油比表現(xiàn)出一個(gè)穩(wěn)定的臺(tái)階，從水油比增量曲線可以看到2個(gè)峰值（見圖4b），第1個(gè)峰值代表水平井中部高滲條帶見水， 第2個(gè)峰值代表全井段見水，第2個(gè)峰值高于第1個(gè)峰值。

本節(jié)研究為高滲條帶處于不同位置時(shí)， 其水油比和水油比導(dǎo)數(shù)所表現(xiàn)出的規(guī)律。 由于水平段存在流動(dòng)壓降，水平井跟端壓力變化較大，越靠近趾端，水平井壓力變化越?。?］，所以水油比增量峰值從跟端到趾端逐漸減小。 單點(diǎn)見水水油比曲線一般表現(xiàn)出階梯式上漲趨勢(shì)，中部單點(diǎn)見水的坡度小于跟部單點(diǎn)見水，可見跟部見水比中部見水更容易使油井水淹，當(dāng)高滲條帶從趾端向跟端移動(dòng)時(shí)，水平井見水時(shí)間不斷縮短，水油比曲線坡度也不斷變小。

因此，對(duì)于單點(diǎn)見水油井，水沿著高滲條帶竄至油井，注采井間可能存在剩余油，水淹前期可優(yōu) 先考慮機(jī)械卡堵水的治理方式。

圖3 見水模式示意

圖4 點(diǎn)狀局部見水水油比及其導(dǎo)數(shù)曲線

2.2 多點(diǎn)見水水淹規(guī)律

對(duì)于多點(diǎn)見水， 水油比曲線會(huì)出現(xiàn)多個(gè)臺(tái)階，水油比增量曲線也會(huì)出現(xiàn)多個(gè)峰值（見圖5）。 主要是因?yàn)樗骄蝺?nèi)存在多個(gè)高滲條帶，而井筒內(nèi)存在壓降的影響，距離跟部最近的高滲條帶最先見水，然后隨距跟部的遠(yuǎn)近依次見水，之后為跟部及全井見水，所以水油比曲線表現(xiàn)出多級(jí)臺(tái)階式上漲。 多點(diǎn)見水剩余油的分布類似單點(diǎn)見水，在油井高含水應(yīng)考慮封堵多段。

圖5 多點(diǎn)見水水油比及其導(dǎo)數(shù)曲線

2.3 線狀見水水淹規(guī)律

線狀水侵初始線狀見水水油比上升較快（見圖6），呈現(xiàn)出明顯的臺(tái)階狀，之后逐漸保持穩(wěn)定，水油比增量也呈直線上升，出現(xiàn)峰值后逐漸下降。 油井生產(chǎn)一段時(shí)間后，因?yàn)樽⑷胨斑吽刂邼B條帶快速推進(jìn)，使得油井迅速水侵，水侵后油井與注水井在平面上形成優(yōu)勢(shì)通道，水油比增量增加幅度逐漸變緩。 線性見水剩余油一般分布在井間，可采用注水井調(diào)驅(qū)或考慮實(shí)施新井完善注采井網(wǎng)。

圖6 線性見水水油比及其導(dǎo)數(shù)曲線

3 實(shí)例分析

利用研究結(jié)果， 對(duì)B油田水平井見水特征進(jìn)行分析，并根據(jù)見水特征制定具體的治理措施。

3.1 跟部見水井特征分析

A4H井生產(chǎn)B油田2-1507砂體， 由于該砂體邊水能量較弱，儲(chǔ)層較厚，A4H井無水采油期長(zhǎng)，開采到某一階段含水突然上升，油井水油比及水油比增量散點(diǎn)圖出現(xiàn)峰值（見圖7），判斷油井跟部與注水井間存在高滲條帶，注入水沿高滲條帶突破至油井跟部， 之后水油比增量曲線又出現(xiàn)第二個(gè)峰值，說明跟部見水后水沿著水平段移動(dòng)，點(diǎn)狀見水最終帶動(dòng)全井段見水。 結(jié)合該井水平段測(cè)井解釋認(rèn)為跟部物性較好（見圖8），所以判斷砂體西北側(cè)存在未波及區(qū)域，2016年7月對(duì)注水井A7井實(shí)施調(diào)驅(qū)，調(diào)驅(qū)后A4H井日增油150 m3，含水下降30%。

圖7 A4H井水油比及水油比增量曲線

圖8 A4H井水平段測(cè)井解釋曲線

3.2 中部見水井特征分析

A8H井投產(chǎn)初期未見水，開采到某一階段含水突然上升，同時(shí)產(chǎn)油量下降。 化驗(yàn)氯根含量為522 mg/L，與地層水氯根接近，2018年再次化驗(yàn)氯根含量為2 296 mg/L， 水類型為注入水與地層水的混合物。A8H井水油比及水油比增量散點(diǎn)圖出現(xiàn)第1個(gè)峰值并且小于第2個(gè)峰值（見圖9），判斷油井投產(chǎn)早期主要受油藏邊部的水體作用， 水油比增量出現(xiàn)峰值，之后隨著邊水能量的減弱水油比增量降低， 當(dāng)A20井注入水波及到油井后， 水油比增量出現(xiàn)第2個(gè)峰值，說明該井全井段見水，該認(rèn)識(shí)與氯根測(cè)試結(jié)果基本一致。 推測(cè)砂體邊部及靠近斷層附近還有剩余油，為了擴(kuò)大注入水波及面積，對(duì)A13井實(shí)施上返注水，并且對(duì)生產(chǎn)井A8H井實(shí)施大泵提液，實(shí)施后A8H井日增油50 m3。

圖9 A8H井水油比及水油比增量曲線

4 結(jié)論

（1）點(diǎn)狀局部見水后水油比曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)臺(tái)階，水油比增量曲線也會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)明顯的峰值。 對(duì)于點(diǎn)狀跟部見水井，第1個(gè)峰值會(huì)明顯高于第2個(gè)峰值；對(duì)于中部見水水平井，第1個(gè)峰值會(huì)明顯低于第2個(gè)峰值。

（2）線狀見水后水油比曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯臺(tái)階，水油比增量也呈直線上升趨勢(shì)，出現(xiàn)峰值后逐漸下降。

（3）多點(diǎn)見水后水油比曲線會(huì)出現(xiàn)多個(gè)臺(tái)階，水油比增量曲線也會(huì)出現(xiàn)多個(gè)峰值。