底水油藏高含水期水平井轉注后對采收率影響研究

孫恩慧，郭敬民，趙秀娟，張 東

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

目前，關于底水油藏注水的研究大部分針對地層能量不強或內部發育隔夾層的底水油藏，一些學者做了大量的研究[1-7]，認為隔夾層發育導致儲層內部形成滲流屏障，使流體垂向受阻，有利于阻擋注入水進入底水區，推進儲層平面剩余油向生產井流動。但是，針對水體能力充足的底水油藏，關于注水增油這方面的研究較少。本次對不發育隔夾層且地層能量充足的底水油藏進行水平井轉注開發效果研究，同時，對影響轉注效果的地質油藏因素(儲層的非均質性和地層原油黏度)和注采井網因素(注采井距以及水平井縱向位置)進行敏感性分析，以期為同類型油藏提供一定的借鑒意義。

1 機理模型的建立

建立強底水油藏數值模型，儲層水平滲透率為1 500 mD，地層厚度20 m，設計5口水平井生產，如圖1所示。水平井水平段長度300 m，模型網格設置為80×40×40，x、y、z網格大小分別為20 m、20 m、1 m，縱向網格上1～30層為油層，31～40層為水層。水體采用FK水體，水體為剛性水體，模型設計地層原油黏度為50 mPa·s，5口水平井設計定液量1 000 m3/d生產，關井極限含水率為98%。

2 注水開發效果分析

為了分析強底水油藏水平井轉注開發效果，在前面機理模型基礎上，利用Eclipse軟件進行數模模擬研究，設計方案為中間的水平井含水率在95%時進行轉注。數模結果顯示，與不注水方案相比，水平井轉注后，整個油藏增油量1.8×104m3，整個油藏采收率提高0.6%。

剛性底水油藏水平井轉注可以提高油藏采收率，但增油效果并不太明顯，分析其主要原因是水平井注水后，注入水大部分沿油藏垂向流動至底水區，形成明顯的主要滲流通道，注水在平面驅油的作用是有限的，導致增油效果并不太明顯。

下面對影響注水效果的地質油藏參數(儲層的非均質性和地層原油黏度)和注采井網參數(注采井距以及水平井縱向位置)進行敏感性分析，同時，對影響油藏增油效果的轉注時機和注采比進行研究。

2.1 地質油藏參數敏感性分析

2.1.1 儲層的非均質性

儲層的非均質性指儲層的垂向滲透率與平面滲透率比值，對于底水油藏來說，注入水的向下侵入主要在于垂向滲透率的大小。分別取垂向滲透率與平面滲透率的比值為0.05、0.1、0.2，其它參數不變，利用數模預測不同儲層的非均質性下水平井轉注對開發效果的影響，如圖2所示。

從圖2中看出，儲層的非均質性越小，垂向滲透率與平面滲透率比值越小，水平井轉注后增油量越高，增油效果越好。分析其原因，當垂向滲透率值越小時，轉注后水容易于向平面上推進，驅動儲層平面剩余油向周圍生產井流動。

2.1.2 地層原油黏度

分別選取地層原油黏度為50、100、150 mPa·s，其它參數不變，預測不同地層原油黏度對油藏注水開發的影響，如圖3所示。

從圖3中看出，地層原油黏度越小，水平井轉注后增油效果越好。分析認為地層原油的黏度越小，底水的錐進越慢，在井間富集大量剩余油，水平井注水后，可驅替這部分井間剩余油，導致注水效果好于地層原油黏度較大的油藏。

2.2 注采井網敏感性分析

2.2.1 注采井距

圖4為不同注采井距下水平井轉注對開發效果的影響。從圖4中看出，注采井距越大，注水增油效果越好，原因是注采井距過小井間干擾嚴重，油層底部水淹嚴重，井間距離底水錐進油水界面抬高，注水效果沒有注采井距大效果好。

2.2.2 水平井縱向位置

圖5為不同水平井縱向位置下水平井轉注對開發效果的影響。從圖5中看出，水平井縱向位置總體上對注水增油影響不大，原因是注入水主要沿縱向流動，平面上驅油作用很小，井間剩余油不能很好地動用起來。

2.3 轉注時機和注采比分析

2.3.1 轉注時機

圖6為不同轉注時機下水平井轉注對開發效果的影響。從圖6中看出，水平井轉注時間越早，注水增產效果越好。主要原因是轉注時間越早，可以更多驅替到儲層井間剩余油，達到較好的平面驅油效果，實現了有效的注采系統。

2.3.2 注采比

圖7為不同注采比下水平井轉注對開發效果的影響。圖7中看出，隨著注采比越大，注水增產效果越好，主要原因是當注采比增大后，加大了注入水在平面的驅替速度，驅替井間剩余油越多。

3 結論

1)對于水平井開發生產的強底水油藏，當水平井轉注后，提高了整個油藏采收率，但增油效果并不明顯。

2)對于強底水油藏，儲層的非均質性越小，水平井轉注后，注水增油效果越好；地層原油黏度越小，水平井轉注后，注水增油效果越好；水平井轉注時間越早，注采比越大，注水增油效果越好。