水驅(qū)前緣測(cè)試技術(shù)在薄層油藏調(diào)驅(qū)中的應(yīng)用

郭宜民

（中國石油遼河油田公司茨榆坨采油廠，遼寧遼中，110206）

根據(jù)微震波傳播原理發(fā)展起來的水驅(qū)前緣測(cè)試技術(shù)是監(jiān)測(cè)和判斷油井注水見效情況的有力手段，該技術(shù)可準(zhǔn)確判斷水驅(qū)推進(jìn)方向和優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向，結(jié)合區(qū)塊油水分布情況，可以調(diào)整和優(yōu)化注水開發(fā)設(shè)計(jì)方案，提高油氣田采收率和油田整體開發(fā)效果［1］。薄層油藏普遍存在的問題是平面矛盾和層內(nèi)矛盾，可通過深部調(diào)驅(qū)，用交聯(lián)聚合物來控制水的流度，以波及水驅(qū)時(shí)未波及的地方，從而提高采收率［2］。水驅(qū)前緣測(cè)試通常用來評(píng)價(jià)區(qū)塊水驅(qū)見效情況和剩余油富集區(qū)［3］，而用來論證井組調(diào)驅(qū)方案的實(shí)例較少，本文通過實(shí)例介紹了如何將水驅(qū)前緣測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于選擇調(diào)驅(qū)井組和方案設(shè)計(jì)。

1 技術(shù)原理

水驅(qū)前緣測(cè)試主要依據(jù)注水過程中會(huì)誘發(fā)微地震波的原理，通過監(jiān)測(cè)獲取水驅(qū)前緣、波及范圍、優(yōu)勢(shì)方向等資料，為評(píng)價(jià)區(qū)塊水驅(qū)狀況和剩余油富集區(qū)提供依據(jù)［3］。在進(jìn)行水驅(qū)前緣監(jiān)測(cè)前先將注水井停注10 h 以上，使原微裂縫閉合，待測(cè)試時(shí)再將注水井打開，在注水壓力作用下，原來閉合的微裂縫會(huì)再次打開，同時(shí)也會(huì)誘發(fā)產(chǎn)生新的微裂縫［4］。這些微裂縫擴(kuò)展時(shí)，必將產(chǎn)生一系列向四周傳播的微震波，用8個(gè)放在地面上的地震儀，接收來自同一個(gè)地震源的到時(shí)，由于地震波到達(dá)不同的臺(tái)站，路徑不同，到時(shí)也不同，用到時(shí)差計(jì)算出微地震位置（見圖1，A—H 為地震波地面接收點(diǎn)），然后結(jié)合巖石力學(xué)、波動(dòng)理論等，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理即可得出水驅(qū)前緣、注入水波及范圍以及優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向［5］。通過水驅(qū)前緣確定注水波及范圍和優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向后，則可對(duì)注水見效明顯且含水上升快的井組進(jìn)行深部調(diào)驅(qū)，以改變水驅(qū)方向，擴(kuò)大驅(qū)油面積，達(dá)到增油降含水的目的。

圖1 微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)原理示意

2 現(xiàn)場應(yīng)用

選取了薄層油藏C631 塊進(jìn)行水驅(qū)前緣測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用。該區(qū)塊為復(fù)雜小斷塊油藏，主要特點(diǎn)是油層薄，物性差，無邊底水能量。該塊油層平均有效厚度僅有1.4 m，為超薄油層；平均孔隙度為14.3%，平均滲透率為21.1×10-3μm2。該區(qū)塊自2010 年12 月進(jìn)行注水開發(fā)，2017 年區(qū)塊含水迅速上升，產(chǎn)量下降，2018 年5 月綜合含水達(dá)到85.2%，產(chǎn)量下降最明顯的是主力生產(chǎn)井C631-H8 井，由2018 年初的7.1 t 下降至2.4 t，含水由60.5%上升至81.2%。由于區(qū)塊油層薄，機(jī)械堵水難度大，化學(xué)堵水成本高，因此，在對(duì)應(yīng)的注水井上采取調(diào)驅(qū)措施是實(shí)現(xiàn)增油降含水的可行辦法［6］。但由于試驗(yàn)區(qū)井網(wǎng)不規(guī)則，注采關(guān)系不落實(shí)，若盲目實(shí)施調(diào)驅(qū)，難以見到預(yù)期效果。從井位圖上看，C68 井與C631-1井兩口注水井都可能影響C631-H8 井的生產(chǎn)狀況，為了使調(diào)驅(qū)施工做到有的放矢，在調(diào)驅(qū)前對(duì)C68 井與C631-1 井進(jìn)行了水驅(qū)前緣測(cè)試，通過測(cè)試結(jié)果判定油水井連通關(guān)系和優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向，并據(jù)此確定調(diào)驅(qū)措施井及工藝參數(shù)。

3 測(cè)試結(jié)果分析與應(yīng)用

3.1 測(cè)試結(jié)果分析

2018 年6 月在C631 塊南部對(duì)C68 井與C631-1井兩口注水井進(jìn)行了微地震靜態(tài)和升壓注水監(jiān)測(cè)，主要目的是確定與C631-H8 連通關(guān)系良好的注水井，并據(jù)此進(jìn)行深部調(diào)驅(qū)實(shí)現(xiàn)油井增油降含水的目的。

兩口注水井均監(jiān)測(cè)兩個(gè)層段，第一層段：2 073.3～2 075.9 m，垂深2 074.6 m；第二層段：2 059.9～2 076.9 m，垂深2 068.4 m。C631 塊為薄層油藏，含油層系主要集中在沙三段中段，水驅(qū)優(yōu)勢(shì)方向可通過兩個(gè)監(jiān)測(cè)層段疊加結(jié)果反映，將原始微震點(diǎn)反映在平面坐標(biāo)系上（x軸和y軸表示方位），見圖2。

圖2 測(cè)試井原始微震點(diǎn)

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析與處理做出水驅(qū)前緣、注入水的波及范圍和波及面積、優(yōu)勢(shì)注水方向、區(qū)塊的注水波及區(qū)等資料及相關(guān)圖件［7］。通過坐標(biāo)標(biāo)的，將C68井和C631-1井的水驅(qū)前緣成果圖顯示在井位圖上（圖3），該結(jié)果可以作為制定注水方案和增產(chǎn)方案的參考依據(jù)。

圖3 C68井、C631-1井水驅(qū)前緣測(cè)試結(jié)果

分析測(cè)試結(jié)果可知，水驅(qū)前緣平面上呈不規(guī)則形狀展布，水驅(qū)推進(jìn)范圍比較大，水驅(qū)前緣特征明顯。兩測(cè)試井優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向均呈現(xiàn)一主兩次三個(gè)方向的特點(diǎn)（圖3），C68 井主優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向西南220°，兩個(gè)次優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向分別為：東北45°和東南150°，水驅(qū)波及范圍長度為410 m，寬度為380 m；C631-1 井主優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向東北50°，兩個(gè)次優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向分別為：東南156°和西南240°，水驅(qū)波及范圍長度為350 m，寬度為470 m。該測(cè)試結(jié)果也表明C631塊儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性明顯，平面矛盾比較突出，C631-H8井為雙向受效井，主要受C68井影響；C631-1 井主要影響C9-17-27C 井，并且對(duì)C631-H8井也有一定影響。

3.2 確定調(diào)驅(qū)方案

3.2.1 調(diào)驅(qū)思路

由于C631-H8 井含水上升主要受C68 井注水影響，水驅(qū)前緣已突進(jìn)至井底；而暫時(shí)受C631-1 井影響較小，但也位于該井的優(yōu)勢(shì)水驅(qū)方向，因此，將來也可能出現(xiàn)注水突破的現(xiàn)象。為了使調(diào)驅(qū)經(jīng)濟(jì)有效，應(yīng)以C68 井調(diào)驅(qū)為主，C631-1 井調(diào)驅(qū)次之。可先對(duì)C68 井實(shí)施調(diào)驅(qū)，調(diào)驅(qū)后C631-H8 井若再次出現(xiàn)含水上升，則對(duì)C631-1井進(jìn)行調(diào)驅(qū)。

3.2.2 調(diào)驅(qū)處理量設(shè)計(jì)

根據(jù)水驅(qū)前緣測(cè)試結(jié)果可以計(jì)算出待調(diào)驅(qū)井控制面積，主要調(diào)驅(qū)井C68 井設(shè)計(jì)處理量為0.05 PV 數(shù)，調(diào)驅(qū)劑注入量5 500 m3；次要調(diào)驅(qū)井C631-1 井調(diào)驅(qū)設(shè)計(jì)處理量為0.02 PV 數(shù)，調(diào)驅(qū)劑注入量為3 200 m3。

3.3 實(shí)施效果分析

2018 年6 月至8 月對(duì)C68 井實(shí)施了調(diào)驅(qū)，為了鞏固措施效果，9 月至10 月對(duì)C631-1 實(shí)施了調(diào)驅(qū)。調(diào)驅(qū)后，兩口措施井的平均注水壓力比調(diào)驅(qū)前分別上升了7.4 MPa 和7.0 MPa，啟動(dòng)壓力比調(diào)驅(qū)前分別上升了7.2 MPa 和6.8 MPa（見表1），說明調(diào)驅(qū)后地層吸水能力變差，優(yōu)勢(shì)水驅(qū)通道得到了有效封堵。

表1 調(diào)驅(qū)前后注水壓力和啟動(dòng)壓力對(duì)比

C68 井調(diào)驅(qū)15 d 后，C631-H8 井日產(chǎn)油由2.5 t上升到7.4 t，含水由80.9%下降到54.1%。2018 年8月末開始出現(xiàn)含水上升，根據(jù)水驅(qū)前緣測(cè)試結(jié)果分析其原因?yàn)镃631-1 井注水突破。2018 年9 月中旬開始對(duì)C631-1 實(shí)施調(diào)驅(qū)，調(diào)驅(qū)后，C631-H8 井再次出現(xiàn)產(chǎn)油上升，含水下降，日產(chǎn)油上升至7.8 t，含水下降至50.3%，至2018 年底累計(jì)增油764.8 t（見圖4、圖5）。

圖4 C631-H8井采油曲線

圖5 C631-H8井含水－液面曲線

同時(shí)，將因高含水關(guān)閉的C9-17-27C 井進(jìn)行了復(fù)產(chǎn)，該井產(chǎn)能也得到較好恢復(fù)，日產(chǎn)油2.1 t，含水86.5%。調(diào)驅(qū)過程中，C631-H8 井液面呈下降趨勢(shì)，結(jié)合油井的產(chǎn)量變化情況，說明原高滲水竄通道被封堵，形成了新的水驅(qū)通道，調(diào)驅(qū)區(qū)域重新建立了注采平衡關(guān)系。

4 認(rèn)識(shí)及結(jié)論

（1）水驅(qū)前緣測(cè)試成果可直觀地描述出水驅(qū)前緣位置、注水優(yōu)勢(shì)方向、波及面積，可為水驅(qū)油田開發(fā)方案的設(shè)計(jì)和調(diào)整提供可靠的監(jiān)測(cè)資料。

（2）對(duì)于平面矛盾突出的復(fù)雜斷塊油田，水驅(qū)前緣測(cè)試資料可為深部調(diào)驅(qū)方案的井組選擇、注入時(shí)機(jī)和參數(shù)設(shè)計(jì)等提供依據(jù)，避免了盲目實(shí)施深部調(diào)驅(qū)，全面提高了措施有效率和經(jīng)濟(jì)效益。

（3）將水驅(qū)前緣測(cè)試應(yīng)用于深部調(diào)驅(qū)后，測(cè)試結(jié)果分析與實(shí)際生產(chǎn)情況較相符，方法準(zhǔn)確可靠，可在類似區(qū)塊進(jìn)行推廣應(yīng)用。