薩北開發區北二西區周期注水的實踐與認識

李俊濤（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

薩北開發區北二西區周期注水的實踐與認識

李俊濤（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

摘要：目前薩北開發區已處于特高含水階段，高含水井比例不斷增加，低效、無效循環嚴重。為控制含水上升，提高注水效率，需要從源頭上控制能耗。2012年應用數值模擬方法，在北二區優選了17口井26個層實施周期注水，累積節約注水10.92×104m3，累積少產液2.019× 104t，累積增油0.185×104t。有效控制了低效、無效注采，取得了較好的節能效果。

關鍵詞：北二西區；周期注水；注水量

隨著油田開發的不斷深入，注采井不斷增加，產液量、注入量增大，導致油田能耗大幅度增長。特別是特高含水階段，由于注入水長期在厚油層底部沖刷，低效、無效循環嚴重，厚油層內部動用差異大，剩余油高度分散，挖潛難度大，造成一定程度的資源浪費，對油田提效極其不利。因此控水挖潛、節能降耗措施亟待實施。前蘇聯學者蘇爾古切夫于19世紀50年代末第1次提出周期注水概念[1]，自1964年先后在國內外50余個油田進行周期注水礦場試驗，經濟效益顯著。近幾年來大慶喇薩杏油田純油區也開展了周期注水，薩北開發區于1992年開始在油水過渡帶開展了周期注水先導性試驗，取得了較好控水挖潛效果，獲經濟效益3 144.9萬元。為進一步降低低效、無效循環，實現節能降耗，2012年在北二區開展了周期注水。

1　周期注水驅油機理

根據數值模擬及核磁共振成像實驗結果，周期注水過程中除毛細管力作用外，還通過壓力場的調整使油層內產生了附加竄流，在雙重作用下使原來滯留狀態下的原油到動用。周期注水在地層中產生的壓力擾動使得常規水驅殘余油的形狀、位置和大小發生一系列變化，使剩余油被逐步驅出。在非均質地層中，毛管力和壓力擾動使高低滲透區間發生油水交滲，這一過程反復進行，既可提高驅油效率，也可提高波及系數，改善水驅效果，提高水驅采收率[1]。

2　參數確定

試驗區位于薩北開發區北二區，開發面積5.16 km2，地質儲量4660×104t，可采儲量1753×104t，共有油水井100口，其中注水井43口，采油井57口，周期注水前注水井運行41口，日注水5825 m3；采油井運行57口，日產液5679 t，日產油452 t，綜合含水92%，靜壓11.48 MPa，總壓差0.08 MPa，流壓4.85 MPa，累積產油871.68×104t。

2.1確定方案

針對北二東、西塊周期注水目的層地質特征不同，含水級別差異，分別對其開展了數值模擬。北二西區塊根據開發生產動態數據對模擬區初步進行擬合，擬合后的模型能更好地表征模擬區的地質條件，為模擬預測提供了保證，結合試驗區地質開發條件、剩余油分布特點及周期注水驅油機理，以常規注水方案作為基礎方案進行數值模擬預測，設計了4種方案，見表1。

表1　4種方案模擬效果預測

從數值模擬結果看，北二西適宜采用交替式周期注水，比常規注水條件下采收率提高0.85%～ 1.25%。數值模擬結果顯示方案2優于方案4，并且無需測試調整，簡單宜行，因而確定采用方案2。

2.2合理周期的選擇

確定合理的周期是搞好周期注水的關鍵。確定合理周期的原則：不影響產量和提高采收率；大幅度降低能耗。

根據該區礦場試驗情況結合數值模擬分析，在高含水階段，停注時間以1-2個月為宜。在考慮含水的同時，也要綜合考慮油層性質、壓力水平。北二西2套層系采取全井交替式周期注水方式，即一次加密井全井停注20 d，恢復注水10 d；二次加密井先注水20 d，再全井停注10 d，然后2套層系恢復注水30 d，60 d為1個周期，2周后開始實施。

2.3注水量的確定

注水開發油田的基本要求是保持注采平衡，周期注水采油也遵循這一原則。首先確定周期內總注水量。借鑒國內外部分油田周期注水的成功經驗，周期注水時的總注水量為常規連續注水時的70%～ 90%效果較好，過高和過低效果均較差。結合試驗區壓力水平，根據產量和綜合含水，確定北二西1個周期內總注水量為15.8×104m3左右。其次，要保證注水井在注水半周期內的注水量能夠補償停注半周期內減少的注水量，以保持注采平衡。考慮到周期注水后油井產液量將下降，確定半周期內的注水量為常規注水時的1～1.1倍。最后，要根據注采平衡的原則，針對井區內的剩余油分布情況，將總配注水量劈分到每1口注水井和每1個注水層段上。

3　現場試驗

3.1實施情況

北二西周期注水2012年6月8日開始實施，于2012年10月8日1個周期結束，17口井26個主力層停注，前半周期比常規注水時日配注水量減少680 m3，日實際注水量減少661 m3。后半周期于2012年8月7—18日實施，26個主力層打開注水，日配注700 m3，日實際注水量697 m3，分別比試驗前注水增加20 m3和36 m3，是試驗前的1.05倍。油量上升，含水下降趨勢明顯。

3.2應用效果

1）節約了注水量，降低了產液量，節約能耗效果明顯。共實施了2個周期，2個周期內總注水量為31.51×104m3，為常規注水的76.6%，累積少注水7.36×104m3，累積少產液1.43×104t。

2）產量遞減得到有效控制，綜合含水穩定略降。試驗前自然遞減率為8.32%，周期結束后下降到6.09%，下降了2.23%，含水上升速度得到有效控制，到目前累積增油1850 t。根據數值模擬跟蹤預測，水驅最終采收率提高0.78%。

3）北二區周期注水累積少注水10.92×104m3，累積增油0.185×104t，累積少產液2.019×104t，創經濟效益401.97萬元[2]。

4　結論

1）在薩北油田純油區高含水后期進行周期注水，可以有效地控制無效注水和低效產液，實現節能降耗的目的。

2）周期注水可以有效控制產量遞減，增加可采儲量，進一步提高水驅采收率。周期注水利用現有的設備，投資少、效益高、操作簡便，適合于高含水后期油層調整挖潛，節能效果明顯。

參考文獻：

[1]黃玲.周期注水機理及方式研究[J].內蒙古石油化工，2014 （16）：29-31.

[2]萬雪峰.周期注采技術的研究與應用[J].石油石化節能，2013（5）：11-12.

（編輯沙力妮）

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.01.009

作者簡介：李俊濤，工程師，2005年畢業于大慶石油學院，從事聚驅分析工作，E-mail：jtli_dq@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司第三采油廠地質大隊，163000。

收稿日期2015-05-21