安83區水平井第二周期注水吞吐采油試驗可行性分析

陳章順，王平平，楊博，吳育鵬，程瀟逸，柴慧強，成健，何汶鍶，陳新晶，李彥秋

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西西安710200）

安83區水平井第二周期注水吞吐采油試驗可行性分析

陳章順，王平平，楊博，吳育鵬，程瀟逸，柴慧強，成健，何汶鍶，陳新晶，李彥秋

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西西安710200）

本文簡要介紹了注水吞吐采油的原理及注水吞吐采油的步驟，概述了安83區水平井注水吞吐采油的適用性，詳細分析了第一周期注水吞吐采油試驗效果，從而明確了第二周期注水吞吐試驗的可行性。

水平井；注水吞吐采油；適應性；試驗效果；可行性

1　注水吞吐采油機理

1.1注水吞吐采油機理

注水吞吐采油是將水注入產層，注入水優先充滿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫等有利部位，關井后，在毛細管力的作用下，使注入水與中、小孔喉或基質中的油氣產生置換，導致產層中的油水重新分布，然后開井降壓，使被置換出來的油與注入水一起被采出的采油方法。對于低壓油藏，注水吞吐采油首先起到補充地層能量的作用。

1.2注水吞吐采油步驟

注水吞吐采油分三個階段：注水升壓階段、關井置換階段和開機采油階段。

1.2.1注水升壓階段在注水升壓階段，注入水優先充滿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫等有利部位（見圖1），隨注水量的增加，地層中流體飽和度重新分布，總趨勢表現為隨地層壓力的升高，大部分地層含油飽和度逐漸下降，井底附近下降幅度最大，而地層邊界附近含油飽和度則稍有上升，這是由于注水對原油具有驅替作用的緣故。

圖1　注水階段裂縫中的水流向基質

1.2.2關井置換階段關井過程是油水滲吸置換過程（見圖2），在此階段，地層壓力不能擴散過快，否則表現為注水驅動，毛管力作用微弱，滲吸作用不能充分發揮。由于油水置換過程相當緩慢，因此一定的關井時間有利于提高油藏采收率。此時地層壓力重新分布，形成新的壓力場，同時儲集層的親水性有利于充分發揮毛管力吸水排油的作用，形成吸水排油的單向對流運動，促使水線逐漸向油層遠處推進，使注入水在地層壓力擴散的同時與地層原油發生交換，將油脫離開來，當油水達到新的分布和平衡時，地下流體飽和度發生變化，水線停止向前推進，有利于原油的采出。經過關井反應，近井地帶含油飽和度可上升15%以上，但總的來看，還是井底附近的含水飽和度最高，說明注入水仍大量聚集在近井地帶。

1.2.3開井采油階段開井采油階段是能量釋放的過程（見圖3），地層壓力不斷下降，井筒附近形成壓降漏斗。注入水對原油的“脫離”作用使油層孔道中的原油被驅入井底，初期地層內由原來的單向流動變成油水兩相流動，此時油水相對滲透率是流體飽和度的函數。由于注入水大部分聚集在井底附近，因此開采初期含水高，隨開采時間增加逐漸下降，然后再緩慢上升，而日產油有一個先上升再逐漸遞減的過程，表明地層深處的油向井底流動。

第一周期生產時間較長，隨著周期數的增加，地層中含油飽和度逐漸下降，溶解氣量越來越少，生產時間越來越短，含水越來越高，所以階段采出程度越來越低。地層平均含油飽和度逐漸下降，在同一周期內，隨開采時間的延長，近井地帶含油飽和度有所上升，而地層深處至邊界地帶含油飽和度有所下降，說明地層深處的原油在開井生產過程中向井底附近流動。

圖2　關井階段油水置換平衡階段

圖3　生產階段原油向井筒流動

2　安83　區水平井注水吞吐采油的適應性

圖4　胡198井長7砂巖滲透率與水飽關系圖

由注水吞吐采油的機理和步驟可以看出，注水吞吐方法適用范圍很寬，沒有嚴格的限制條件，油藏親水性強、儲層含油性較好、儲層裂縫發育、地層壓力擴散慢是適用于注水吞吐的有利條件。注水吞吐采油是單井處理措施，不依賴于井與井之間的流體驅動，因此，對于井間連通性差，其它方法不能見效的地層能量不足的油藏，注水吞吐更具有優越性。安83區致密油儲層緊鄰烴源巖，據胡198井密閉取芯資料分析表明，長7致密油原油充注程度高，原始含油飽和度高達70%以上（見圖4），有利于注水吞吐。安83區致密油地層壓力低，孔喉細微且物性差，儲層非均質性強，微裂縫發育，同時體積壓裂后水平井縫網形態更加復雜，常規注水開發見水風險大，但發育的裂縫有利于注水吞吐開發。

3　第一周期吞吐采油試驗效果分析

2014年4月以來，分別在安平19和安平21井組開展了注水吞吐試驗，取得了初步效果。

安平19井4月14日開始注水，日注水量80 m3，累積注水1 800 m3，悶井時間19 d，開井后，日產液從6.2 m3提高到15.6 m3，增幅9.4 m3；日產油從4.6 t提高到8.3 t，增幅3.7 t；動液面從1 490 m抬升到850 m，增幅640 m（見圖5）。有效期117 d，目前日產液2.7 m3，日產油2.1 t。

受安平19井注水影響，鄰井安平42井能量得到補充，日產液量、日產油量逐步提升，日產液從試驗前的6.2 m3上升到12.1 m3，日產油量從試驗前的4.5 t上升到日產油8.6 t，日增油4.1 t。有效期134 d，目前日產液3.1 m3，日產油2.5 t（見圖6）。

圖5　安平19井注水吞吐生產曲線

圖6　安平42井生產曲線

第一周期內安平19井組注水吞吐采油累積增油553 t，采出程度提高了0.17%。安平19井采用籠統注水，吸水剖面圖顯示，各射孔段吸水嚴重不均，其中第1～5段吸水量占94.2%，第6～7段吸水量5.58%，第8、9段基本不吸水。

平21井從4月4日開始注水，單井日注176 m3，累計注水2 133 m3，悶井31 d，開井后，日產液從5.1 m3提高到12.8 m3，增幅7.7 m3；日產油從3.7 t提高到4.5 t，增幅0.8 t；動液面從1 800 m上升到1 377 m，增幅423 m，有效期100 d，目前日產液5.3 m3，日產油3.5 t，動液面1 713 m（見圖7）。

受安平21井注水影響鄰井安平20井能量得到補充，日產液從7.2 m3提高到18.8 m3，增幅11.6 m3；日產油從5.5 t提高到15.7 t，增幅10.2 t；動液面從1 379 m上升到851 m，增幅528 m，有效期142 d，目前日產液8.9 m3，日產油6.4 t（見圖8）。

第一周期內安平21井組累積增油735 t，采出程度提高了0.16%。

4　結論與認識

（1）注水吞吐可以有效補充地層能量，提高單井產量，提高階段采出程度。

（2）注水過程中能建立有效的驅替系統，鄰井效果較本井好，增產幅度大且有效期相對較長。

（3）第一周期注水量偏小，導致注水吞吐試驗井有效期短、增油量有限，階段采出程度提高幅度小。

（4）籠統注水，導致吸水不均，影響注水效率和波及體積。為進一步認識致密油體積壓裂水平井注水吞吐開發規律，探索致密油有效補充能量開發方式，可繼續開展第二周期注水吞吐先導性試驗。

圖7　安平21井注水吞吐生產曲線

圖8　安平20井生產曲線

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［5］黃海燕.注水吞吐采油的應用分析［J］.中國石油和化工標準與質量，2012，33（10）：261.

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The test feasibility of the second cycle of water swallowingspitting injection oil production of An 83 horizontal well

CHEN Zhangshun，WANG Pingping，YANG Bo，WU Yupeng，CHENG Xiaoyi，CHAI Huiqiang，CHENG Jian，HE Wensi，CHEN Xinjing，LI Yanqiu
（Oil Production Plant 6 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710200，China）

The paper mainly introduces the steps and the theory of water swallowing-spitting injection，outlines the applicability of An 83 horizontal well water swallowing-spitting injection，and includes a detailed analysis of the first cycle of water injection and swallowing-spitting of oil production test results.Finally，this paper deficits the second cycle feasibility of water swallowing-spitting injection test.

horizontal well；water swallowing-spitting injection；adaptability；test result；feasibility

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.012

TE357.6

A

1673-5285（2015）07-0053-04

2015－06-02

陳章順，男（1981-），工程師，2007年畢業于成都理工大學資源勘查專業，現在中國石油長慶油田分公司第六采油廠從事油田開發工作，郵箱：czs1_cq@petrochina.com.cn。