延長M油田非均質低滲油藏水驅開發效果實驗研究

張麗娜

（中國石油遼河油田勘探開發研究院稀油開發所，遼寧盤錦 124010）

儲層非均質性是在沉積、成巖及構造演化過程中形成的，是影響低滲透油藏儲量動用程度的關鍵因素[1]。在探究儲層非均質性的前提下，把握相對差層的動用，對提高水驅效果顯得尤為重要[2-4]。

1 實驗設計

本次實驗以研究區實驗井組為研究對象。經統計巖心平均孔隙度為 12.47%，平均氣測滲透率為0.360 0×10–3μm2，平均液測滲透率為 0.108 3×10–3μm2，滲透率級差為22。

圖1 實驗裝置流程

實驗采用SLZ裝置，可對實驗井組的9塊巖心進行組合實驗研究，模擬注采井組間水驅波及特征。進口處選用流量控制器分別以 0.2，0.4，0.8，1.2 mL/min的速度進行驅替。為縮小誤差，出口處選用1 mL量程毛管進行油水分離計量，模擬合注分采、單注單采及逐層關閉的開發方式，探討滲透率級差對非均質油藏開采的影響。從平面非均質性入手，所選巖心依照圖1分布形式排列組合，探討注入流體推進方向以及見水時間。將所有巖心分別加壓飽和鹽水及原油，按照井組分布順序放入實驗裝置進行驅替實驗。

2 實驗結果

2.1 層間非均質性

觀察驅替過程中高、中滲層在含水達到98%時，不同注入速度下的低滲層采出狀況及壓力變化，對注驅效果進行分析[5-7]。將實驗巖心按照滲透率大小由高至低劃分為高、中、低滲三組（表 1）。以 0.2 mL/min的速率注水，當高滲層出口含水率達到98.1%時，測得高、中、低滲層采出程度依次為 47.6%、29.8%、5.3%。關閉高滲層，以相同速度繼續注驅中、低滲層，在中滲層含水率上升至98%時，測得采出程度依次為40.7%，12.7%。再以該速度對低滲層進行單獨注驅，測得采出程度為29.8%。同樣，再以其它注驅速度進行注驅，在巖心出口含水率達到98%時依次關井，得到實驗結果（表2）。實驗表明，由于儲層層間非均質性的存在，合注過程中大部分水進入吸水性好的高滲層，而低滲層吸水量極小，進而造成各層動用程度及采出程度的不均衡。儲層物性好，吸水好、動用程度高、采出程度高；儲層物性差，吸水差、動用程度低，采出程度低、剩余油相對較富集。

從表2數據也可清晰看到，高、中、低滲組的采出程度隨注驅速度的升高而提高，滲流阻力則隨各層壓力的升高及滲透率的下降而變大。合注過程中，由于非均質性的存在，在驅替速度上升時開啟高滲層則會導致滲流阻力較大的低滲層壓力下降，大部分水快速涌入高滲層，進而造成低滲層難以動用。而當高滲層實施封堵措施后，層間干擾程度減小，進而層間非均質性相對減弱，有更多的流體進入了低滲層，從而提高了低滲層的壓力及驅替效果。

表1 各滲透率模擬層組合方式

表2 實驗參數對比

2.2 平面非均質性

滲透率的平面非均質性直接影響了注入井與生產井間的流體推進方向以及井組注采效果。鑒于水驅油過程處于同一個壓力體系中井間彼此影響，其驅油效率的變化也表征了低滲油藏中平面非均質性對于采油速率及波及系數的影響。將井組中各巖心的滲透率參數同非均質油藏水驅前緣理論相結合探討剩余油分布規律和動用狀況。

由于平面非均質性的存在，注采井間的滲透率分布差異明顯，進而影響了主流線方向，因此在計算水驅前緣分布過程中，有必要進行分區考慮。根據延長低滲透油田某井組注水分區實際，將井組區域的儲層劃分為9個，區域分列計算（圖2）。根據文獻提供的適用于非均質油藏的水驅前緣計算公式。將實驗的9塊巖心的相滲曲線依次進行處理，計算各區域前緣含水飽和度、含水率，隨后根據各區域前緣含水飽和度差值計算相應水相及油相相對滲透率，得到吸水分布結果（圖2）。

根據計算結果可知，前緣運動方向如圖3所示，

圖2 各區域吸水分布

結合井組實際井距及公示推導前緣動態，預測經水驅開發1年，首先波及到J5井，在接下來的驅替進程里，經5年時間前緣波及至J3、J8、J9井。從巖心的相應區域可得出，前緣波及方向同滲透率分布的關系影響著注入水的波及范圍及剩余油的分布。

2.3 主要指標變化

2.3.1 采油速度

圖3 井組水驅前緣疊合

在高、中、低滲三類巖心中各取三塊為實驗對象，所測結果如圖4～6，其中，橙色線表示見水時間，表明在各滲透層巖心見水后，采油速度逐步變小。尤其是在高滲透巖心，注入水的過早突竄，使得驅替效率迅速下降，采油速度也迅速下降。而采取調整措施后的低滲透巖心則可保持相對穩定的采油速度。

圖4 高滲層巖心采油速度變化

圖5 中滲層巖心采油速度變化

圖6 低滲層巖心采油速度變化

2.3.2 波及系數

水驅體積波及系數低是造成驅替效率差的主要原因。根據文獻提供的水驅波及系數計算公式，得到低滲層巖心水驅波及系數平均僅為0.3，鑒于滲透率級差高達22，說明縱向上層間矛盾較為突出，縱向上驅替優先動用高滲透儲層，剩余油主要分布在物性較差層及平面上物性較差區域。

3 結論

（1）對于層間非均質性明顯的油藏，合注則會導致低滲透儲層中剩余油富集，且非均質性越嚴重剩余油越富集，應采取分層注水的生產方式。

（2）實驗中，在提高注驅速度時打開高滲層，造成低滲層壓力下降，不利于低滲層的動用。反之，在提升注驅速度時封堵高滲層可提升低滲層的壓力，使得低滲層中的原油盡可能的被驅替。因此，細分層系注水開發可提高層間非均質性油藏的采出程度。

（3）巖心見水后，采油速度快速下降，高滲透層巖心尤為明顯；9塊巖心中低滲層巖心波及系數平均為0.2，剩余油依然較富集。

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