影響油田堵水調剖效果的因素分析

陸水青山

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

在油氣田開發中，可以根據其指標的變化情況來判斷現在的生產狀況，從而做出相應的措施和調整。含水率是評價堵水調剖措施效果的重要指標，通過研究油田含水上升規律，可以指導后續合理科學地采取增產措施，從而提高采收率。

1 影響含水上升規律的因素

油田開發指標預測在油田開發工作中具有極其重要的地位。根據油田開發指標的變化特征，可以進行油田開發方案設計和調整，評價油田開采狀況等重要工作[1]。然而含水率是評價堵水調剖措施效果的重要指標，通過研究油田含水上升規律，可以指導后續合理科學地采取增產措施，從而提高采收率。

含水上升規律的影響因素分為內因和外因兩方面。內因是指地質因素，例如油層滲透率、地層孔隙度等；外因是指開發方面的因素，是指在油氣田生產中的一些措施方法對含水上升規律的影響。

在地質因素中，原油的黏度對含水上升規律的影響程度頗高，通常用原油黏度比來表征并劃分油田含水上升類型。油水黏度比較小的油藏（油水黏度比低于3），在低含水時期，含水率上升緩慢；在高含水時期，其速度隨著含水率增加逐漸變快。油水黏度比約為3的油藏，其含水率上升速度在整個生產過程中幾乎保持不變。油水黏度比較高的油藏 (油水黏度比在11～14)，在開發初期低含水時含水率會快速上升，到高含水時期則降低[2]。此外，因為油層中優勢滲流通道的存在使得水流優先通過，所以油層的非均質性對含水上升規律的影響也很大。油田非均質性越大，含水上升速度越快。在開發因素中，通過相關的開發調整措施可以有效地控制含水率上升的速度。常用的的調整措施如水驅綜合調整、加密井網布置以及聚合物驅等，都可以歸類為開發方面的影響。

2 影響堵水調剖效果的因素

油田堵水調剖措施效果的影響因素可以分為油藏地質特征、油田開發狀況、注入因素以及施工工藝四個方面。

其中，油藏地質特征方面的影響因素有：油藏有效孔隙度、油層平均滲透率、含油飽和度、層間非均質性、層內非均質性、油藏有效厚度、層內夾層厚度、儲量豐度、地層壓力以及天然及人工裂縫；油田開發狀況方面的影響因素有：井網狀況、堵水調剖次數、措施前采出程度、措施前平均含水率以及各井點含水率差異；注入因素方面的影響因素有：堵劑的種類、堵劑的用量、堵劑的濃度以及調剖體系；施工工藝方面的因素有：封堵半徑、堵后爬坡壓力以及施工排量。

2.1 油藏地質方面的影響

1）油藏滲透率的影響。油層滲透率是影響堵水調剖措施效果的重要因素之一。如果地層滲透率越低，流體流動所需要的啟動壓力梯度則越大，油層就越難被動用，導致實施堵水調剖技術的難度也越大。所以，堵水調剖措施的效果是隨油藏滲透率的減小而降低的。

2）油層厚度的影響。儲層厚度的影響可分為中間層的厚度和層內的厚度兩個方面。根據某油田17口井的統計，該油層平均中層厚度超過15 m，難以進行封堵。因此，盡管中間層的厚度對措施的效果的影響尚不清楚，但是可以看出，隨著中間層的厚度增加，堵水調剖的效果變差。

油層厚度在8～15m調剖堵水的效果都較為明顯，但是層內厚度大于15m的井，由于堵劑在注入中受重力作用向下沉積，無法封堵高滲流通道，易造成堵不住情況，影響調剖效果[3]。

3）油藏非均質性的影響。通常情況下，垂向非均質性隨著油層厚度增加而變大，水驅開采的難度也增加，從而通過堵水調剖措施來調節層間、層內矛盾的作用也越大。一般用滲透率級差來表述油藏非均質性的強弱，滲透率級差是指單一砂層內最大滲透率（Kmax）與最小值（Kmin）比值：JK=Kmax/Kmin。該值反應了滲透率的變化幅度，值越大則層內非均質性越強。堵水調剖的主要目的是封堵優勢滲透通道，提高注水壓力，從而達到驅動水流向低滲透層流動啟動低滲透區域增加波及系數的目的。當滲透率級差過小時，現場施工時注水壓力難以把控，容易造成堵劑對高低滲透層的同時污染，調剖效果不好；當滲透率級差過大時，堵劑難以有效封堵高滲透層，從而不能啟動低滲透區域，調剖效果也不好。一般情況下滲透率級差的范圍在6到18之間堵水調剖措施的效果較為明顯，可以做到封堵高滲透層啟動低滲透層的目的。

2.2 油田開發方面的影響

措施前的采出程度可以表征剩余油的多少，采取對策前的平均失水量代表了目前的開發階段，井組內各井點的失水量差異反映了井網注水與采出量的對應關系以及油位的不一致。因此，這些指標不僅直接影響調剖效果，而且為調剖手段選井選層提供重要依據。另外，井組中的井的方向和井與注入井的間距是影響調堵效果的其他因素。另外，一些反復多次調堵的井，第一和第二輪調堵的效果和有效期長度也不同。

2.3 注入方面的影響

堵劑類型和用量是影響措施效果的重要參數之一，除此之外還要考慮油藏厚度、水淹厚度、油水井井距、注水見效方向、見效時間以及施工排量等方面的影響等，結合油水井開發動態和堵水次數設計分析堵劑用量的合理性。

然而堵劑的用量和濃度與壓力和排量都有關，根據施工情況，一般是先進行對爬坡壓力的選擇。爬坡壓力的選擇應當適當，過低的壓力則不能滿足排量以及濃度的要求，過高的壓力則會造成低滲透區域堵劑的堆積，對低滲透區域造成污染。堵水效果較好的井組爬坡壓力上升幅度一般要大于1.5MP，小于4.0MPa，堵劑濃度大于1.2%，而層間調剖的壓力應該控制在2～7MPa，層內則應該控制在2～4MPa為宜。

2.4 施工工藝方面的影響

由于油田的發展，簡單的堵水技術不能滿足油田發展的需求。現在，許多油田正在從單點剖面堵水調整過渡到區塊范圍的深度堵水調剖。

3 結語

1） 通過對含水上升規律影響因素的研究，有助于石油工程師分析其理論和實際上升情況的差別，可以得到目前油田開發階段的好壞，進而指導后續堵水調剖措施的進行。2）影響堵水調剖效果的油藏地質特征、油田開發狀況、注入因素和施工工藝因素中，主要的影響因素為油層滲透率、厚度、非均質性等地質因素。但是堵水調剖措施的效果并不是由某一單一因素決定的，所以我們在規劃方案時需要考慮所有方面的因素，有重點有主次地進行決策。3）堵水調剖措施要取得優秀長久的效果，則應該以油藏地質研究為基礎，方案上科學的合理的優化調堵體系是關鍵，施工工藝的科學選擇是保障。