塔河4區碳酸鹽巖縫洞型油藏周期注水實踐及認識

李肅 LI Su；王佳樂 WANG Jia-le

（①中石化西北油田分公司開發處，烏魯木齊 830011；②中石化西北油田分公司采油一廠，輪臺 841600）

（①Development Department of China Petrochemical Group Northwest Oilfield Branch，Urumqi 830011，China；②The First Oil Production Plant of China Petrochemical Group Northwest Oilfield Branch，Luntai 841600，China）

0 引言

塔河4區奧陶系縫洞型油藏風化殼巖溶發育，儲層主要以溶洞、裂縫為主，非均質性極強。含油面積56.7km2，探明地質儲量6345×104t，標定可采儲量1272×104t，采收率20.1%，至2013年底采出程度12.1%。2005年開始以“低注高采、縫注洞采”為原則實施單元注水，取得了明顯效果，至2010年穩定見效期達到5年，先后明顯見效井組16個，采收率由12.8%提高到2010年的20.1%，自然遞減由30%下降到2010年的12.3%。2011年開始部分早期受效明顯的注采井間已形成水竄通道，注水效果開始明顯變差，區塊自然遞減2011年達到31.7%。為改善水驅效果，2012年下半年開始開展周期注水實踐，區塊開發效果明顯改善。區塊產量2012年下半年以來一直穩定在220噸左右，自然遞減2013年下降到21.6%。

1 剩余油分布及周期注水機理探討

1.1 剩余油分布認識 縫洞型碳酸鹽巖油藏剩余油主要有以下兩種形式：水驅未波及剩余油和水驅波及剩余油。其中水驅未波及剩余油主要包括閣樓油、小尺度連通縫洞油和非主要通道剩余油；水驅波及剩余油主要包括魚鱗結構封擋油，注水遠推到裂縫油和縫洞表面吸附油。

1.2 周期注水機理探討 水驅油藏提高采收率的方法一是提高驅油效率，一是提高波及系數。提高驅油效率目前常用的方法是提高注入速度，但是由于碳酸鹽巖縫洞型油藏非均質性極強，提高注入速度極易水竄。通過S65單元大尺度可視化水驅油物理模擬實驗表明，不同注入速度

圖1 碳酸鹽巖縫洞型油藏水驅后剩余油分布狀況圖

下的水驅效果相差較大，高速注入時原油采收率相對較高。這是由于當以高速注水驅替原油時，注入水在縫洞中引起較強的擾動效應，從而提高了水驅油過程的擾動對流置換，改善了驅油效果。

周期注水是提高驅油效率和波及體積，同時防止水竄的有效方法。周期注水機理是：針對已形成水驅優勢通道的井組，通過改變注水方式，改變井周壓力場分布，從而動用低滲區剩余油，達到擴大波及體積的作用。注水時高滲帶吸水好，壓力高；停注后高滲帶壓力傳導快壓降快，低滲帶相對成為高壓區，油向高滲帶滲吸而被采出。

2 塔河四區周期注水實踐

2.1 周期注水參數研究 注水周期確定：分析區塊注采歷史上、示蹤劑監測上注入量、產液量與響應時間關系，在動態安全范圍內，確定注水周期。統計4區水井注水強度與響應天數關系可以看出，歷史注水突破時間主要集中在30天以內，為防止水竄，給定動態注水時間為初期突破時間的1/3-2/3，并根據不同儲集體類型井組差異性調整；關井時間根據縫洞體置換速度差異設計。儲集體越發育、連通關系越好，注水時間和關井時間越短。

周期注水量確定：周期注水參數設計時需考慮前期油井至受效前累計注水量，以此為周期注入量底界。周期注水量設定為前期受效前累計注水量的0.6-0.8，并根據儲集體類型井組差異性調整。儲集體越發育、連通關系越好周期注水量應該越大，才能有效提高波及體積。

2.2 塔河4區周期注水主要做法及效果

2.2.1 周期注水總體思路 ①根據區域油井歷史凈產情況，強化歷史弱（凈產高、注水弱）區域注水，弱化歷史強（凈產低、注水強）區域注水，達到區域多向平衡注水。②提高單元注水強度，逐步上提注采比，提高波及體積。③結合井距、注采類型、連通程度、響應時間等進行調整，易水竄類型短注長停，不易水竄且歷史累注量較大受效類型等時注停或長注短停。

2.2.2 周期注水主要做法及效果 2012年6月開始對全區注采井組進行了周期注水調整，共調整周期注水井組14個，12個效果得到明顯改善。區塊產量從調整前的210噸上升到2013年底的232噸，綜合含水穩定在85%，日注水量由1252方上升到2906方，區塊自然遞減2013年下降到21.6%。

①針對縫注洞采型井組，延長降壓周期，充分發揮高低滲區置換能力，降低水竄風險。此類井組周期注水期間，注水井近井增壓快降壓慢，遠井降壓快增壓慢，注水升壓階段能夠提供較充足壓力差，適當延長采油降壓期時間，充分發揮高低滲區注入水、剩余油置換能力，減小水竄風險。如TK435-TK455井組，注水時間由15天減小為10天，停注時間由15天增加為30天，注水效果更加突出。

圖2 TK435-TK455周期注水井組注采動態圖

②針對縫注縫采型井組，提高升壓階段壓差，動用新的縫洞通道剩余油，改善水驅效果。此類井組主、次通道滲透性差異較小，如周期注水升壓階段形成的壓力差不足以驅替距主通道更遠處剩余油，將導致效果逐漸變差。需上調注采比提高增壓幅度，保證驅油能量充足。如TK432-TK478-S65注采井組，提高周期注水量和日注水強度，達到了提高波及體積的目的，增油效果明顯改善。

圖3 TK432-TK478-S65周期注水井組注采動態圖

③針對洞注洞采型受效井組，降低增壓降壓幅度防水竄，縮短增壓降壓時間保證驅替效率。對洞注洞采井組周期注水的關鍵是保證注水增壓階段產生足夠壓力差前提下，又能將降壓階段排出的剩余油驅替至生產井；具體做法是下調注入量，同時縮短增壓降壓周期（短注短停）。如TK458H-TK410注采井組，前期水井提高排量周期注水有所改善，但有效期短暫，快速失效，下調注入量同時縮短注水周期后效果改善。

圖4 TK458H-TK410周期注水井組注采動態圖

④針對多方向注采井組，協調各向增壓幅度，充分動用平面剩余油。注采井組各個方向注采受效程度不同，剩余油動用程度也不同。通過削弱主要受效方向增壓幅度，提高次受效方向增壓幅度，從而實現多向均衡動用。如T403-TK420CH-TK446CH井組，通過強化TK420CH方向增壓幅度，弱化T403方向增壓幅度，注水效果得到了保持。

圖5 T403-TK420CH-TK446CH井組周期注水井組注采動態圖

3 周期注水實踐認識總結

①通過全面周期注水改變單元壓力場，能有效提高注水波及體積，改善注水效果，降低水竄風險。②針對縫注洞采型受效井組，延長降壓周期，有利于剩余油在降壓周期充分排出，同時降低水竄風險；針對縫注縫采型受效井組，提高升壓階段壓差，有利于動用新的縫洞通道的剩余油，改善水驅效果；針對洞注洞采型受效井組，需降低增壓降壓幅度防水竄，同時縮短增壓降壓周期以保證驅替效率；針對多方向注采井組，協調各向增壓幅度，充分動用平面剩余油。

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