低滲透油田注水井視吸水指數曲線特征分析與應用

趙啟蘭，汪 毛

（錫林郭勒盟宏博礦業開發有限公司，內蒙古錫林郭勒盟 026300）

烏里雅斯太YH 油田構造復雜，斷層較多，縱向上砂體變化快，橫向砂體分布局限。該地區屬于低滲-特低滲特征油藏，這種低滲透油藏的形成受多種因素的制約及綜合控制，油水之間關系非常復雜，儲層開發難度大，巖心薄片鑒定顯示儲層裂縫發育，且開發中多數油水井經過壓裂改造人工裂縫多，長期高壓注水，容易導致注水突進、水竄、水淹現象。而注水井視吸水指數是注水井日注入量與井口壓力的比值。在日常管理、分析中，注水井視吸水指數測試操作簡便。通過定期對注水井視吸水指數的測試，可以獲得在不同壓力下地層吸水能力的變化數據，掌握吸水能力的變化情況，為及時調整油水井工作制度、措施部署提供依據。

1 儲層物性特征及注水開發存在問題

烏里雅斯太YH 油田，騰一下亞段儲層巖石較致密，雜基豐富，Y9井騰一下Ⅲ砂組巖心分析砂巖平均孔隙直徑38.88～77.38μm，分選系數17.15～39.86，均質系數0.37～0.48，平均孔隙度12%；Y11井騰一下Ⅰ砂組巖心分析砂巖平均孔隙直徑32.25～39.53μm，分選系數13.51～17.67，均質系數0.41～0.48，平均孔隙度8.2%，平均滲透率0.044mD；測井解釋顯示騰一下Ⅲ砂組儲層平均孔隙度12.5%，平均滲透率7.05mD，整體上騰一下亞段儲層以低孔、低滲-特低滲儲層為主。

油田2011年投入注水開發，至今共計11年，注水開發過程中存在的問題有：①注水壓力不斷升高，注水困難，油井供液不足，采油速度低，產量遞減快；②注水突進現象嚴重，容易造成注水水竄，甚至水淹；③對注入水水質要求高，不合格水質容易造成儲層堵塞，滲透率下降，吸水能力變差，導致注水壓力快速上升。因此對注水井定期測試視吸水指數，了解地層吸水能力變化，判斷引起儲層吸水能力變化的原因，及時調整油水井工作制度或制定合理的整改、治理措施，避免水竄或水淹尤為重要。

2 注水井視吸水指數曲線的分析

2.1 視吸水指數曲線類型

近年來，烏里雅斯太YH 油田通過大量的注水井視吸水指數測試資料，分析總結了低滲透油藏注水井7類視吸水指數曲線特征（見圖1），并結合地質因素和油水井動態反應，明確了各類視吸水曲線形成的原因。通過對比分析，探索了低滲透油藏注水開發過程中地層吸水量與注水壓力的關系，為低滲透油藏精細注水、注好水提供了有效的理論支撐。

圖1 低滲透油藏視吸水指數測試可能遇見的7曲線形態

（1）直線遞增式

反應地層吸水量與壓力成正比，在中高滲透油藏屬于正常曲線，其斜率的倒數即為視吸水指數。在低滲透油藏中，若斜率較大，且注水啟動壓力較高，可能存在裂縫注水，需結合油水井動態反應及壓降等生產測井進一步落實后，對儲層進行降壓增注措施，避免長期高壓注水形成水流通道，導致水驅波及面積小，驅油效率低，甚至注水水竄，油井爆性水淹。

（2）平行式

產生這種類型曲線的主要原因有4個方面：①油層物性很差，雖然泵壓增加了，但注水量沒有增加，注入困難；②儀表不靈或測試誤差；③井下管柱有問題，注水水嘴或射孔孔眼被堵塞；④構造復雜，儲層不連通，有注無采。

（3）直線遞減式

此種類型為一種不正常指示曲線，不能應用。出現這種情況的原因多為儀表、設備等故障。

（4）曲拐式

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產生這種類型曲線不能單純認為是測試儀表等設備故障，應與儲層物性相結合分析。當低滲透油藏微裂縫發育，或經過壓裂等措施改造后人工裂縫發育，或儲層破裂壓力低等原因，當注入壓力達到裂縫啟動壓力或儲層破裂壓力，裂縫啟動或儲層破裂瞬間，儲層吸水能力上升，注水壓力下降，繼續提高注水壓力后，裂縫沒有產生二次啟動或儲層二次破裂時，注水量會隨著注水壓力上升而上升，從而也能形成此種類型的曲線。

（5）折線式——向上

表示：①若B5 →C5 段斜率增大幅度不大，多為注水達到一定程度后，有新的油層啟動，或儲層產生微小裂縫，吸水能力增大，此類為正常指示曲線；②若B5→C5段斜率增大幅度過大或接近垂直，則大概率為儲層裂縫啟動或破裂，則需及時下調配注或停注，避免形成水流通道，造成油井含水快速上升，甚至水淹。

（6）折線式——向下

形成這類指示曲線的原油主要是：①儀表、設備等出現故障或操作不規范；②儲層物性差，非均質性強，連通性不好或不連通，這類儲層注入的水不易擴散，油層壓力升高，注入水受阻力越來越大。

（7）折線式——向后

這類指示曲線常見于地層裂縫發育，或人工裂縫發育且儲層裂縫啟動壓力或破裂壓力低的油田。當注水壓力大于裂縫啟動壓力或地層破裂壓力，導致裂縫開啟或地層破裂，形成水流通道，注水阻力大幅下降，注水量上升。

2.2 視吸水指數曲線對比分析

通過對烏里雅斯太YH 油田2017年以來的注水井視吸水指數測試資料對比分析，歸納了注水井視吸水指數曲線變化的4種規律（見圖2），并總結了視吸水指數曲線發生各種變化，反映出地層吸水能力及地層能量變化情況及影響因素，為注水井下步工作制度的調整或治理措施方案提供依據。

圖2 單井不同時間段視吸水指數對比圖

（1）視吸水指數曲線向右移動且斜率變小，反映地層吸水能力增加，吸水指數上升。變化原因主要有：①注采不平衡，地層能力下降，可適當上提配注，延緩地層能量下降；②注水井實施相應的增注措施見效。

（2）視吸水指數曲線向左移動且斜率增大，反映地層吸水能力下降，吸水指數變小。此類情況常見于低滲透油藏，儲層物性差，注入水擴散緩慢，近井地帶地層壓力上升導致視吸水指數曲線向左移動且斜率增大。另外，注入水質變差、井筒臟、注水水嘴不暢通等客觀因素也會產生這種現象。

（3）視吸水指數曲線向左右平移，斜率不變，顯示地層吸水能力不變，但地層壓力明顯下降。出現此類情況，可適當上提配注，延緩地層能量下降。

（4）視吸水指數曲線向左平移，斜率不變，顯示地層吸水能力不變，但地層壓力上升，說明通過注水，地層能量得到有效補充。

2.3 注水井視吸水指數曲線的在生產中的應用

實例1：烏里雅斯太YH 油田注水井Y9-8井，2019年10月10日注水壓力由21.04MPa突降至11.43MPa，后緩慢下降至8～10MPa。2021 年5 月下旬，注水壓力下降至6MPa 左右。結合壓力變化前后兩次視吸水指數曲線（見圖3），分析認為兩次測試對應的吸水位置不一致，該井存在套管漏失現象。2021年7月對Y9-8井進行檢管、驗套，作業顯示套管在698.28～702.11m 變形、漏失，下步計劃修套恢復注水。

圖3 Y9-8井視吸指數曲線

實例2：烏里雅斯太YH 油田注水井Y32井，注水井段儲層厚度14.6m，孔隙度15.6%，滲透率9.65mD，自然投產，初期日產液20.17m3，油19.03m3，2017年10 月轉注，初期注水壓力較低，至2018 年7 月，注水壓力開始上升。結合2019—2020年3次視吸指數曲線及2017年注入水水樣檢測結果（見表1）分析認為，因注入水水質較差，引起地層污染，吸水能力下降，注水壓力上升，注水困難。

表1 烏里雅斯太YH油田注入水水質化驗結果

因此部署Y32井在2019年7月實施超聲波解堵，但效果不理想。2021年10月對該井實施酸化，酸化后初期效果較好，但壓力下降幅度不大，目前仍在繼續跟蹤評價中。

3 結論

1）通過對烏里雅斯太YH 油田41口井近6年200多次視吸水指數測試結果，結合油水井動態反應的分析，認為該油田對裂縫發育或人工裂縫發育的斷塊，在注水開發過程中定期測試視吸水指數，探尋裂縫開啟形成高滲通道的壓力范圍，控制注水壓力低于裂縫啟動壓力注水，可有效避免形成水竄或水淹。

2）通過對烏里雅斯太YH 油田不同階段注水井視吸水指數曲線的對比分析，結合注采動態關系及措施與否，可以判斷注水井管柱問題、儲存物性、聯通性及地層能量變化情況，為下步注水井治理提供依據，指明方向。

3）在低滲透油藏注水開發中，研究注水井視吸水指數曲線特征、變化規律，并結合油水井動態、措施情況進行綜合分析，從而制定油井合理的工作制度、調整相應的注采比，或提出正確的治理、措施方案，保障油水井平穩運行，提高油藏最終的水驅采收率。