X區塊水驅開發效果影響因素分析及治理對策

趙崇志 唐海 李明林 楊智斌 易帆

摘 要：X區塊屬于復雜斷塊層狀巖性-構造油藏。2010年開始注水開發至今，已進入中高含水階段，目前區塊開發存在地質儲量采出程度低、采油速度低，含水上升速度快的“兩低一快”現狀，且水驅儲量動用程度僅42.3%，水驅開發效果較差。本文通過從水驅控制、動用程度、水驅波及狀況、水驅指數、地層壓力分布特征等指標對區塊水驅開發效果進行多維度剖析。明確了X區塊平面、層間非均質性是影響該區塊水驅開發效果的主控因素，論證了實施以加強注水井分注與平面調堵結合、油井壓裂引效為主的改善平面及層間動用狀況的區塊綜合治理方案可行性，進而確保區塊動用程度提高，開發效果改善。

關鍵詞：復雜斷塊;水驅開發效果;非均質性;水驅動用狀況;綜合調整方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.085

1 X區塊注水開發中存在問題

1.1 見效比例低

X區塊2010年開始注水開發以來，經過加強注采完善和局部加密調整，目前X區塊注采井網完善（反七點注水），全區共有油水井181口，其中，油井118口，受控油井99口，受控比例83.9%，見效井54口，見效占受控井比例54.5%，占總油井數比例45.8%，以單向見效為主。

1.2 含水上升快

由圖1可知X區塊從2016年開始水驅指數漲幅較明顯，階段水驅效果變差;采出程度突破5.6%后（2016年），耗水率上漲速度加快，注入水利用率明顯下降;同時，地層存水率下降且斜率有增大趨勢，油井出水量增大，含水上升快，注水利用率明顯下降。目前區塊正處于含水快速上升階段。

1.3 平面及縱向壓力分布差異大

結合X區塊歷次測試壓力及數值模擬結果統計可看出，各斷塊壓力保持水平差異較大，各斷塊內受平面、層間非均質性影響，注水見效不均導致壓力分布差異較大，1-7、105X1、1090等斷塊中部壓力保持水平相對較高（圖2），層間水驅動用差異導致縱向壓力分布不均，主力砂組平均地層壓力系數0.79。

2 水驅開發效果影響因素分析

目前X區塊水驅控制程度達到75.4%，處于Ⅰ類開發水平，水驅動用程度僅46.3%，處于Ⅱ類開發水平。綜合分析認為導致受效比例低、含水上升快、地層壓力分布不均的主要原因為水驅動用程度低且不均衡。主要從平面、層間、層內三個方面分析。

2.1 平面影響因素

平面影響因素也即是平面非均質，平面非均質是指由于砂體的幾何形態、規模、連續性、孔隙度和滲透率在平面上變化所形成的非均質[1]。

2.1.1 平面物性差異

X區塊為辮狀河三角洲沉積，受沉積環境影響，平面上物性差異較大，平面受效狀況不均，井組內相對高滲方向見效快，水線推進速度快，低滲方向油井見效跡象不明顯（圖3）。由于注水開發對儲層內粘土礦物和其它微粒的機械搬運及沖刷作用，儲層滲透率逐漸增大，進一步加劇平面物性差異。

對區塊油水運動規律進行研究，認為順物源方向油井見效時間早，見水較快，垂直物源及逆物源方向油井見效晚，見水晚。見水較早，注采主流線上易形成大孔道，加劇平面矛盾，導致見水井組注水突進方向單一。

2.1.2 低級序斷層

通過精細油藏描述，識別小斷層13條，斷距15-30米。低級序斷層在一定程度上影響了注采井網，降低井網控制程度11.7萬噸，減少水驅控制儲量35.1萬噸，單向受控井減小1口井，雙向受控3口井，三向受控井減少1口井。

X區塊有49口井106個井層因平面非均質未動用，影響水驅動用地質儲量347.13萬噸，主要原因是平面物性差異。

2.2 層間影響因素

2.2.1 層間物性差異

滲透率級差是影響多層合注合采開發效果的最主要因素[2]。據統計X區塊受沉積影響，層間滲透率變異系數（0.5～1.3），突進系數（1.9～4.6） ，級差（5～20），層間非均質性較強。同時分注級數低，段內滲透率級差較大，部分井層間干擾嚴重，吸水不均，相對低滲層動用差。對1-7斷塊主力層吸水狀況統計分析，滲透率與相對吸水量相關性較好，在多層合注合采條件下，相對高滲層主吸，相對低滲層則動用較差，隨著開發的深入，相對高滲層形成優勢滲流通道，滲透率進一步增加，進而加劇層間物性差異對水驅開發效果的影響。

2.2.2 層間壓力差異

在油田開發過程中，層間壓力的變化不同，隨著開采年限的增加，層間壓力差異顯著，會出現層間串流，壓力低的小層出力明顯下降[3]。多層合采，層間壓力不均，表現出高低間互的壓力場分布特征，壓力變異系數逐年增大。

2.3 層內影響因素

X區塊在長期注水開發過程中，層內非均質性逐漸增強，層內油水運動狀況表現為兩個特點：（1）均勻吸水向指進轉變，形成高滲通道;（2）吸水位置由上往下移動、全段吸水轉變為底部吸水，層內吸水程度降低。如圖所示，部分井吸水均勻向單層突進、層內均勻吸水向層內指進轉變，形成優勢滲流通道;正韻律、復合韻律儲層發育，注入水整體吸水位置下移，層內吸水程度降低。對1-7斷塊優勢滲流通道分析，相比于2015年，吸水形態由“均勻” 向“舌進、指進” 轉變，吸水位置由“全段” 向“中、下部” 轉移。

3 治理對策研究

對X區塊實施水驅未動用儲量原因及潛力調查，得到影響區塊水驅動用狀況的主要因素為平面物性差異、層間物性差異及層間壓力差異。針對這些問題，針對平面矛盾，主要實施堵水、壓裂、酸化引效，針對層間影響因素，主要開展細分注水，深調剖工作;針對層內影響，主要實施暫堵酸化，淺調剖工作。通過以上治理對策，預計可增加水驅動用儲量271萬噸，提高水驅動用程度15.2個百分點，其中平面物性差異治理潛力為133萬噸，層間物性差異及層間壓力差異治理潛力為105萬噸。

3.1 改善平面水驅動用狀況治理對策

3.1.1 壓裂

為提高中高滲相對低滲區未見效井層儲層滲流能力，緩解平面矛盾，增強構造邊部低滲區域儲層動用能力，平面上劃分為兩大壓裂潛力區域。中高滲相對低滲區：針對注水主體區及構造邊部注水受效區內未見效井層，落實地層壓力，根據潛力壓裂引效，提高平面水驅動用程度，改善平面矛盾。構造邊部低滲區：針對構造邊部動用效果差的區域，實施壓裂改造，增強儲層動用能力。2016-2017年共實施壓裂10井次，累計增油1.3萬噸。

3.1.2 調剖

以改善水井平面波及狀況提高水驅動用程度為目的實施深度調剖，結合歷年調剖效果總結以下選井原則：（1）注入壓力低于全區水平，注水強度大于全區平均水平;（2）井組綜合含水超過40%，采出程度低于15%;（3）水井與油井連通狀況良好，首選油水井為同一河道砂體;（4）累積注采比大于1。

部署水井調剖10口，預測到2020年需調剖井14口，共實施調剖36井次預計增加水驅動用儲量60.8萬噸，提高水驅動用程度3.4%。

3.1.3 堵水

以改變平面水驅主流線方向為目的實施油井堵水，選井原則如下：

（1）選擇高含水（含水大于90%）、高產液井、高流壓井;（2）選擇層間矛盾較大的井時，借鑒大慶油田經驗，選擇堵水層小層產液量不低油井總產液量的30%;（3）選擇油層非均質性較強或井網注采關系不完善、平面矛盾較大的層;（4）同一砂體上，堵掉高含水井點;①條帶狀發育的油層，堵掉主流線條帶上的高含水井點;②有兩排受效井時，堵掉離注水井近的受效的高含水井（層）。

3.1.4 分注

以緩解層間矛盾為目的，提高小層動用狀況實施細分注水，依據地質模型，數值模擬研究東一段油藏水井合理射開厚度、層數成果，確定分注措施實施原則如下：

（1）同一段內砂巖層原則上不超過5層，射開厚度20-40m;（2）盡量將地層系數相近的油層劃為一段，滲透率級差小于8，主力層段盡量不集中在一個注水層段內;（3）隔層有良好的延伸性和穩定性，一般厚度在1.5m以上。

部署水井分注22口，其中新增分注9口，重新分注13口，預計增加水驅控制儲量75.7萬噸，提高水驅儲量控制程度4.2個百分點;到2020年底，分注率達到84.2%，其中3段及以上分注率達到73.3%。

4 結論與認識

目前影響水驅開發效果的核心是水驅動用程度低且水驅動用不均衡，水驅開發效果的主要影響因素是平面物性差異及層間非均質。改善平面水驅動用狀況的主要對策是壓裂、調剖、堵水，改善縱向水驅動用狀況的主要對策是分注、注采調控。預測綜合治理后水驅動用程度增加271萬噸，提高水驅動用程度15.2個百分點，多向受效比例由7.0%提高至28.2%。

參考文獻：

[1]于翠玲，林承焰.儲層非均質性研究進展[J].油氣地質與采收率，2007，7（04）：15-18.

[2]莫建武，孫衛等.嚴重層間非均質油藏水驅效果及影響因素研究[J].西北大學學報（自然），2011，41（01）：113-118.

[3]劉佳鵬，李坤等.分層壓力差異界限研究[J].內蒙古石油化工，2012：149-150.