注水開發(fā)油藏動態(tài)分析研究

王科鋒(中國石油大港油田公司第三采油廠， 河北 滄州 061723)

注水開發(fā)油藏動態(tài)分析研究

王科鋒(中國石油大港油田公司第三采油廠， 河北 滄州 061723)

隨著小集油田開發(fā)年限的增長，絕大部分油藏進(jìn)入了注水開發(fā)階段。相比于天然能量開采，注水開發(fā)能夠減緩油田產(chǎn)量的遞減速度，確保較為穩(wěn)定的地層壓力。然而也會帶來油藏物理性質(zhì)的一系列變化，例如儲層性質(zhì)、儲層參數(shù)、儲層流體性質(zhì)等的變化。這些參數(shù)變化將對注水開發(fā)效果造成諸多影響。只有開展油藏動態(tài)分析，了解注水過程中油藏的動態(tài)特征，才能進(jìn)一步優(yōu)化注水開發(fā)效果。本文即針對注水開發(fā)過程中油藏的動態(tài)特征分析及相關(guān)分析方法展開具體闡述。

注水開發(fā)；動態(tài)特征；動態(tài)分析方法

注水開發(fā)是小集油田生產(chǎn)中最常見、效果最顯著的一項(xiàng)增產(chǎn)措施。注水開發(fā)很好地利用了油水分離的物理性質(zhì)，提高了油藏壓力，從而促進(jìn)了驅(qū)油效率的提升。注水開發(fā)過程中，油藏各參數(shù)將發(fā)生一系列動態(tài)變化，這便要求油藏工程師采取合理的動態(tài)分析方法，對儲層性質(zhì)、儲層參數(shù)、儲層流體性質(zhì)等參數(shù)的動態(tài)變化做出分析，從而掌握剩余油的分布規(guī)律，為后期開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 注水開發(fā)油藏動態(tài)特征分析

(1)儲層性質(zhì)的變化 隨著注水開發(fā)的進(jìn)行，在注入水的壓力作用下，部分近井帶由于破裂壓力小于注水壓力，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。從試井曲線上分析，油藏體現(xiàn)出由均質(zhì)油藏向雙重介質(zhì)型油藏轉(zhuǎn)變的特質(zhì)。此外，隨著注水開發(fā)的進(jìn)行，油藏油層流體性質(zhì)逐漸發(fā)生變化，使得油藏儲層性質(zhì)發(fā)生變化，由均質(zhì)油藏逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合油藏。

(2)儲層參數(shù)的變化 儲層參數(shù)的變化主要體現(xiàn)在孔隙結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)含量、儲層巖石表面潤濕性等參數(shù)的改變。長期的注水開發(fā)沖走了儲層原有孔隙間的泥質(zhì)，使得孔隙度整體增大，孔喉直徑有所增大，連通性增強(qiáng)，孔喉的直徑比隨之增大。此外，在部分注水開發(fā)的情況下，會導(dǎo)致被注入水沖走的泥質(zhì)在某些局部聚集，滲透率隨之有所下降。此外，隨著注水過程中水對于巖層的反復(fù)沖刷作用，導(dǎo)致巖層表面的油膜厚度減薄，親水性逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致巖層的潤濕性由親油性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性。

(3)儲層流體性質(zhì)的變化 除上述儲層參數(shù)的變化外，長期注水開發(fā)還會導(dǎo)致地層水礦化度、原油組分、地層溫度及壓力等儲層流體性質(zhì)的動態(tài)變化。首先，儲層孔隙中的含水飽和度會隨著注水開發(fā)的進(jìn)行而逐步增大，但是在開發(fā)初期，含水飽和度上升較快，到注水開發(fā)中后期，含水飽和度上升速度將逐漸趨緩。此外，地層水礦化度也會隨著注入水量的增加而發(fā)生動態(tài)變化，若注入水為淡水，則地層水礦化度下降；若注入水為邊水或底水，則地層水礦化度整體變化不大；若將原油脫水進(jìn)行回注，則地層水礦化度將有所增加。

(4)剩余油分布特點(diǎn) 注水開發(fā)后導(dǎo)致的剩余油類型大致可根據(jù)其分布區(qū)域、形態(tài)、形成原因等分成6種類型。

①注入水波及區(qū)域外的剩余油，該類型的剩余油注入水并未驅(qū)替到，因而連片狀分布于滯留區(qū)域。②簇狀剩余油，由于儲層滲流通道的分布特征比較復(fù)雜，特別是在許多大的滲流通道之間往往還發(fā)育有部分較小的滲流通道，在進(jìn)行注入水驅(qū)替時，此類小型滲流通道往往難以得到驅(qū)替，因而導(dǎo)致剩余油呈簇狀分布于這些吼道之中。③柱狀剩余油，殘余在兩個或多個串聯(lián)孔隙之間的吼道中的剩余油，通常是由于注入水未波及或由于毛管作用而導(dǎo)致的剩余油。④角狀剩余油，指分布于邊角處、注入水難以波及而形成的剩余油。⑤膜狀剩余油，指的是附著于親油巖石的表面，在注水開發(fā)過程中，由于注入水的剪切力小于巖石的吸附力，因而在注入水流過后會在巖石表面形成一層薄膜狀的剩余油，即膜狀剩余油。⑥孤島狀剩余油，島狀剩余油通常發(fā)育于親水性儲層的大孔隙中，當(dāng)注入水沿親水巖石的表面流過，對于大孔的中心部位難以起到驅(qū)替作用，因而會導(dǎo)致剩余油呈孤立的島狀分布。

2 注水開發(fā)油藏動態(tài)分析方法

在實(shí)施油藏注水開發(fā)的過程中，需要對油藏的儲存參數(shù)變化規(guī)律進(jìn)行分析，掌握各類參數(shù)的變化特征，通過這些變化規(guī)律來對開發(fā)方案進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到優(yōu)化開發(fā)效果的目的。

(1)圖版分析經(jīng)驗(yàn)公式法 圖版分析法是通過地面油氣的物理參數(shù)來推測地下油氣參數(shù)的一種動態(tài)分析方法，該方法是通過大量實(shí)踐、數(shù)據(jù)總結(jié)后形成的。由于對地面油氣進(jìn)行參數(shù)測量操作較為簡單，且測量結(jié)果比較準(zhǔn)確，因此通過圖版分析法對地下油氣參數(shù)進(jìn)行分析的方法簡單、操作性強(qiáng)。經(jīng)驗(yàn)公式法與圖版法有相似之處，都是依托于大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析的基礎(chǔ)上，歸納出一套經(jīng)驗(yàn)公式，通過帶入變量的方法求得相應(yīng)參數(shù)的數(shù)值。實(shí)踐證明，通常情況下，圖版分析法及經(jīng)驗(yàn)公式法在確定地下高壓環(huán)境下飽和壓力、地層原油系數(shù)等方面是切實(shí)可行的。

(2)試井分析方法 試井分析方法指的是對井的產(chǎn)量、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行測量，分析其動態(tài)變化情況，再結(jié)合滲流力學(xué)的相關(guān)理論，確定井的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)動態(tài)、物性參數(shù)，并進(jìn)而判斷砂層流體的連通情況。目前比較常見的試井分析方法有下述幾種：①按照井的類型分類：直井試井、斜井試井、水平井試井；②按流體性質(zhì)分類：油井試井、氣井試井、注水井試井；③按照測試目的分類：產(chǎn)能試井、不穩(wěn)定試井；④按儲層類型分類：均質(zhì)油藏試井、復(fù)合油藏試井等。

(3)數(shù)值模擬分析方法 數(shù)值模擬分析方法是目前正在逐步普及的、結(jié)合計算機(jī)軟件對油藏注水開發(fā)動態(tài)特征進(jìn)行分析的方法。進(jìn)行油藏數(shù)值模擬首先要建立起油藏的地質(zhì)模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)格剖分，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際輸入各類相關(guān)參數(shù)，通過Eclipse、Petrel等軟件開展油藏地下生產(chǎn)情況的數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬結(jié)果，可大致類比地下實(shí)際情況，從而分析儲層各參數(shù)的變化情況以及剩余油的分布特征。

[1]宋舜堯.注水開發(fā)油藏動態(tài)分析方法探析[J].化工管理,2015,(21)：103.

[2]曹成.宋家洼油田延9油藏注水開發(fā)動態(tài)分析[D].西安石油大學(xué),2011.

[3]王超.注水開發(fā)油藏動態(tài)分析方法研究[D].西安石油大學(xué),2011.