耿83區(qū)分層注水井合理調(diào)配周期探討

孫麗慧，姚莉莉，熊志明，劉忠能，吳冬妮

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川750006）

耿83區(qū)分層注水井合理調(diào)配周期探討

孫麗慧，姚莉莉，熊志明，劉忠能，吳冬妮

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川750006）

隨著耿83區(qū)油田開發(fā)逐步進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)期，油層動(dòng)用程度的不斷提高，要實(shí)現(xiàn)油田可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，在油井挖潛措施余地日益減少的情況下，注水質(zhì)量是油田生產(chǎn)的重中之重，分注是提高注水效率的有效途徑，本文通過對(duì)影響分層測(cè)試周期因素的分析和探討，并結(jié)合周期試驗(yàn)井的測(cè)試結(jié)果，初步提出了合理測(cè)試周期及影響因素的合理優(yōu)化，為今后進(jìn)一步搞好注水結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。

注水質(zhì)量；影響因素；合理測(cè)試周期

經(jīng)過幾年的開采，耿83區(qū)已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)時(shí)期，面臨著注水設(shè)備老化、注水壓力逐年升高等諸多不利因素，給注水管理帶來很大的困難。油田能否保持長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)，主要取決于產(chǎn)量遞減程度，而“注夠水、注好水”又是穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此注水結(jié)構(gòu)調(diào)整則成為控制含水上升和產(chǎn)量遞減的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。而在實(shí)際注水過程中，由于受地層條件及層間非均質(zhì)性、注水質(zhì)量等的影響，使各井、層實(shí)際吸水量與配注量不能完全相符，而當(dāng)前確定的固定測(cè)試周期不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整從而影響了油田開發(fā)效果。

1　目前存在問題

目前分注井由于受井筒臟、井口閘門壞、注水設(shè)備老化、地層注水壓力升高等影響，分注井一次測(cè)調(diào)成功率相比2013年明顯下降，僅為68.8%。

（1）全廠分注井測(cè)調(diào)問題井?dāng)?shù)較多，2014年分層調(diào)配806井次，問題井147井次，占測(cè)試18.2%。其中耿83區(qū)測(cè)試問題井34井次（單層不吸水1井次，法蘭漏水1井次，管柱錯(cuò)誤1井次，井筒臟2井次，流量計(jì)壞1井次，球座漏失1井次遇阻井17井次，中心閥門壞2井次，注不夠8井次）。遇阻井為問題井的主導(dǎo)，占測(cè)試問題井的50.0%。

（2）調(diào)配周期短，2014年全廠共完成分層調(diào)配工作450井次，調(diào)配前配注量符合井43井次。其中耿83區(qū)共完成調(diào)配工作119井次，調(diào)配前配注符合井15井次，調(diào)前流量符合率12.6%。

耿83區(qū)為典型的超低滲透油藏。受儲(chǔ)層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)的制約，剖面吸水狀況差，均勻吸水比例、水驅(qū)動(dòng)用程度低，油井單向受效矛盾突出。

為解決以上矛盾，近年來通過持續(xù)開展注水井分注來緩解油藏層間、層內(nèi)矛盾。而分注井效果的體現(xiàn)主要集中在分層調(diào)配工作上。2014年在該區(qū)開展了以“合理調(diào)配周期、減少層間矛盾、提高水驅(qū)效率”為目標(biāo)的“合理調(diào)配周期試驗(yàn)”。為后期減緩層間、層內(nèi)矛盾，改善水驅(qū)動(dòng)用、壓力保持水平起到積極的作用。

2　影響分層調(diào)配有效期的因素

2.1井下管柱結(jié)構(gòu)影響

當(dāng)注水井出現(xiàn)管柱漏失或因洗井等原因造成封隔器失效時(shí)，且部分分層注水管柱本身存在問題，因?yàn)楣苤脑颍⑺看蠖技性谖看蟮膶游簧希渌鼘佣尾晃蛭繙p少，而只依靠地面觀察，無法做出正確判斷。

2014年耿83區(qū)分注井測(cè)試吸水剖面44口，通過測(cè)試判斷吸水剖面存在問題井13口，其中：封隔器失效井7口，管柱漏失井1口，測(cè)試下段遇阻井2口，管柱結(jié)構(gòu)問題井3口，占測(cè)試井?dāng)?shù)的29.5%。管柱結(jié)構(gòu)的不合理直接導(dǎo)致測(cè)試失敗或者測(cè)試成功有效期短。

表1　耿83區(qū)塊注入水和地層水水質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2.2注水水質(zhì)的影響

受注水水質(zhì)影響主要表現(xiàn)為：（1）注入水和地層水水型不配伍影響，地層水中Ba2+、Sr2+與注入水中SO42-相互反應(yīng)形成BaSO4、SrSO4垢。造成注水壓力上升快，測(cè)試周期短。對(duì)比2009年6月，耿83區(qū)井口油壓由11.6 MPa上升到17.8 MPa；油藏東部高產(chǎn)區(qū)井口油壓由12.7 MPa上升到19.5 MPa。2014年調(diào)配過程中統(tǒng)計(jì)欠注井12井次。

受注入水和地層水水型不配伍影響，形成的垢片容易造成水嘴堵塞，導(dǎo)致全井或者小層注水狀況發(fā)生變化，難以達(dá)到配注要求。

實(shí)例：劉42-22井2014年5月8日進(jìn)行調(diào)配，該井上配無法撈出，全井配注30 m3，實(shí)注21 m3無法調(diào)配，7月21日對(duì)該井進(jìn)行徹底洗井，后上配撈出，重投水嘴后，整井達(dá)到配注要求調(diào)配成功，分析認(rèn)為該井由于水嘴堵塞造成整井欠注。

表2　耿83區(qū)不同連通厚度水井調(diào)試周期對(duì)比表

2.3地層條件的影響

超低滲透油藏儲(chǔ)層發(fā)育較差，對(duì)同類井進(jìn)行對(duì)比分析總結(jié)得出油層有效厚度大、滲透率好的層吸水量好，其它層有效厚度小、滲透率低，吸水量相對(duì)較小。由于儲(chǔ)層間的物性差異，造成調(diào)配有效期短，精細(xì)注水難以保障。

對(duì)2014年調(diào)配周期試驗(yàn)井10口井進(jìn)行儲(chǔ)層物性資料統(tǒng)計(jì)，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析，注水量是否達(dá)到配注要求與地層滲透性、地層厚度、地層系數(shù)的大小有關(guān)。

3　調(diào)配周期實(shí)驗(yàn)情況

3.1開展合理調(diào)配周期試驗(yàn)

針對(duì)分注井測(cè)前小層配注合格率低的問題，為提高小層配注合格率，掌握合理調(diào)配周期，實(shí)現(xiàn)分層調(diào)配工作由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，在耿83長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6油藏東部合采單元選擇分注時(shí)間較早，井筒問題少，處于相同壓力系統(tǒng)下的分注井開展合理調(diào)配周期試驗(yàn)。

試驗(yàn)利用分層調(diào)配與吸水剖面資料對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，首先進(jìn)行第一輪分層調(diào)配工作，相隔1個(gè)月之后統(tǒng)一進(jìn)行吸水剖面測(cè)試，篩選不合格井進(jìn)行第二輪調(diào)配，以此類推，開展6輪分注調(diào)配和6輪吸水剖面測(cè)試，最終分析得出耿83區(qū)合理調(diào)配周期。

3.2合理調(diào)配周期試驗(yàn)結(jié)果

由于測(cè)試井問題多，未按照預(yù)定方案實(shí)施，取得的資料相對(duì)較少，從已經(jīng)取得的測(cè)試結(jié)果來看，調(diào)配周期≥4個(gè)月井2井次，占20.0%；調(diào)配周期1月≤周期＜4月的3井次，占30.0%，調(diào)配周期＜1月的5井次，占50.0%。

由于本次試驗(yàn)取得的資料有限，通過對(duì)10口試驗(yàn)井近3年調(diào)配及吸水剖面資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在平均調(diào)配周期間隔121 d的情況下，調(diào)配前的長(zhǎng)4+5層的實(shí)際吸水量與配注目標(biāo)間的誤差為46.3%，長(zhǎng)6層的實(shí)際吸水量與配注目標(biāo)間的誤差為32.6%。

圖1　10口試驗(yàn)井長(zhǎng)4+5層調(diào)配時(shí)間間隔與誤差散點(diǎn)圖

圖2　10口試驗(yàn)井長(zhǎng)6層調(diào)配時(shí)間間隔與誤差散點(diǎn)圖

圖3　長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6層不同誤差值對(duì)應(yīng)的調(diào)配周期圖

通過將10口試驗(yàn)井的調(diào)配時(shí)間間隔和配注目標(biāo)量與地層實(shí)際吸水量間的誤差值進(jìn)行對(duì)比分析，統(tǒng)一呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，說明隨著調(diào)配時(shí)間間隔的延長(zhǎng)，地層吸水量與目標(biāo)值的誤差呈指數(shù)規(guī)律增大。

3.3合理測(cè)試周期建議

根據(jù)歷年資料統(tǒng)計(jì)，選取長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6層各56個(gè)點(diǎn)用散點(diǎn)曲線分析10口試驗(yàn)井的最佳調(diào)配周期（誤差10.0%），長(zhǎng)4+5層和長(zhǎng)6層總體規(guī)律一致，但受到儲(chǔ)層自身物性、壓力、井筒和地面環(huán)境等多種因素影響，調(diào)配時(shí)間間隔和配注目標(biāo)量的具體變化關(guān)系存在差異。

由散點(diǎn)分析曲線得出：

長(zhǎng)4+5層的調(diào)配時(shí)間間隔與誤差關(guān)系式為：

長(zhǎng)6層的調(diào)配時(shí)間間隔與誤差關(guān)系式為：

式中：A為目標(biāo)配注量與地層實(shí)際注水量間的相對(duì)誤差（%），Δt為兩次調(diào)配間的時(shí)間間隔（天）。

按照10%的誤差要求，由式1和式2可以求得長(zhǎng)4+5層和長(zhǎng)6層分層注水量保持誤差范圍內(nèi)的平均時(shí)間間隔分別為44.4 d和63.7 d，二者平均合理調(diào)配周期為54.1 d。

同時(shí)利用目標(biāo)配注量與地層實(shí)際注水量間的相對(duì)誤差與兩次調(diào)配間的時(shí)間間隔指數(shù)曲線對(duì)不同誤差值條件下長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6及平均調(diào)配周期進(jìn)行分析計(jì)算，確定不同誤差值范圍內(nèi)的調(diào)配周期。

4　結(jié)論及建議

（1）分層調(diào)配技術(shù)不能有效的判斷管柱結(jié)構(gòu)及封（2）分層配注量應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)層物性進(jìn)行調(diào)整，確保單層注水滿足配注要求。

隔器座封情況，造成部分井調(diào)配失效，為直觀的掌握分注管柱情況及座封情況，建議后期注水井分注后待注水達(dá)到穩(wěn)定后首先對(duì)其進(jìn)行吸水剖面測(cè)試。同時(shí)對(duì)重點(diǎn)井可以將調(diào)配和注入剖面相結(jié)合，正確判斷滿足油田精細(xì)注水需要。

（3）根據(jù)對(duì)耿83區(qū)部分井調(diào)配時(shí)間間隔和目標(biāo)配注量與地層實(shí)際注水量間的相對(duì)誤差值進(jìn)行分析，測(cè)調(diào)時(shí)間間隔越長(zhǎng)，儲(chǔ)層實(shí)際吸水量與目標(biāo)值間的誤差越大，呈指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，通過已有資料分析長(zhǎng)4+5層、長(zhǎng)6層分層注水量保持誤差范圍內(nèi)（10.0%）的平均時(shí)間間隔分別為44.4 d和63.7 d，平均合理調(diào)配周期為54.1 d。

［1］段斌，張新國(guó).分層注水開發(fā)效果因素分析［J］.中國(guó)科技博覽，2010，（11）：89-90.

［2］朱明軍.分層注水工藝管柱與效果分析［J］.中國(guó)科技博覽，2011，（3）：305.

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.015

TE357.62

A

1673-5285（2015）04-0051-04

2015－02-25

孫麗慧，女（1983-），2006年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院，現(xiàn)為第九采油廠油田開發(fā)室技術(shù)員。