江蘇油田小斷塊低滲油藏壓驅(qū)注水技術(shù)實(shí)踐

黃 越，金智榮，喬春國，張華麗，馬 巍

（1.中國石化江蘇油田分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇揚(yáng)州 255009；2.中國石化江蘇油田分公司工程技術(shù)服務(wù)中心，江蘇揚(yáng)州 255009）

江蘇油田為典型的復(fù)雜小斷塊油藏，具有“小、碎、貧、散、含油帶窄”的特點(diǎn)。目前油田開發(fā)進(jìn)入中后期，開發(fā)方式以注水開發(fā)為主，采取注水開發(fā)的油田有35個(gè)，水驅(qū)儲(chǔ)量達(dá)到1.86×108t，占油田總儲(chǔ)量的74.7%。其中小斷塊低滲油藏采取水驅(qū)開發(fā)，平均采收率16.6%，采出程度14.9%，地層壓力水平0.58。在注水開發(fā)過程中存在水井日注量低、欠注井比例高的問題，導(dǎo)致無法建立有效驅(qū)替，影響采出程度。江蘇油田也開展了在線酸化、稠化酸酸壓、壓裂防砂增注、氧化解堵等增注方法，但有效期短。國內(nèi)勝利、大慶等油田為提高驅(qū)油效率，借鑒壓裂思路，相繼開展了壓驅(qū)實(shí)驗(yàn)，并取得了一定的效果。為進(jìn)一步提高江蘇油田水驅(qū)效果，解決目前小斷塊油藏“注不進(jìn)、采不出”的難題，開展了壓驅(qū)注水技術(shù)探索與實(shí)踐。

1 壓驅(qū)注水技術(shù)

壓驅(qū)注水技術(shù)主要是借鑒壓裂思路，突破傳統(tǒng)注水壓力不能超過破裂壓力的理念，通過高壓泵注設(shè)備，對(duì)水井進(jìn)行大液量注入，實(shí)現(xiàn)短期快速補(bǔ)水，增加地層能量，提高生產(chǎn)壓差及油井產(chǎn)能，同時(shí)提高波及系數(shù)和驅(qū)油效率，進(jìn)而提高油藏采收率的一項(xiàng)開發(fā)技術(shù)。

壓驅(qū)注水主要有三方面作用：（1）壓驅(qū)增加巖石孔隙壓力，在近井形成大量微裂縫。快速高壓注水增加了近井儲(chǔ)層孔隙壓力，形成人造高壓區(qū)，迫使巖石發(fā)生微破裂，在臨界狀態(tài)下微破裂裂縫逐漸集結(jié)，形成主裂縫帶，大幅提高儲(chǔ)層注入能力。（2）壓驅(qū)快速注入，達(dá)到天然裂縫開啟壓力時(shí)，原本閉合的天然裂縫會(huì)重新張開，并且注入水冷卻地層巖石，溫度效應(yīng)誘發(fā)大量微細(xì)縫。（3）注入水滲濾巖石基質(zhì)孔隙中，孔隙壓力增加，孔隙和喉道尺寸變大，地層孔隙度和滲透率會(huì)有較大提高。

壓驅(qū)注水改善吸水剖面，擴(kuò)大縱向波及系數(shù)，使注入水盡量波及到較差的油層；在平面上，快速高壓注水影響的區(qū)域能夠擴(kuò)展到低滲透區(qū)，從而從整體上改善注水開發(fā)效果，最終達(dá)到增大注入水波及體積、提高水驅(qū)采收率的目的[1-5]。

2 壓驅(qū)注水設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 壓驅(qū)注入量

壓驅(qū)注入量主要是根據(jù)地層虧空體積，通過物質(zhì)平衡法計(jì)算，擬建立人造高壓油藏，實(shí)現(xiàn)壓驅(qū)后自噴。根據(jù)物質(zhì)平衡方程法，在壓驅(qū)實(shí)施過程中對(duì)應(yīng)油井停采情況下，油藏壓力恢復(fù)水平與注入量有關(guān)。根據(jù)公式V=ηπr2hφ（η 為驅(qū)替面積系數(shù)），可確定不同驅(qū)替半徑下的注入量等。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用物質(zhì)平衡方程預(yù)測(cè)不同壓驅(qū)半徑下的油藏壓力恢復(fù)水平。根據(jù)油藏恢復(fù)水平選擇確定注入量，按照驅(qū)替半徑r=0.2R、0.4R、0.6R（R 為油水井距離）逐級(jí)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)井組動(dòng)態(tài)變化，邊注邊觀察，分周期逐級(jí)追加注入。

2.2 注入排量

通過數(shù)值模擬可以看出高的注入排量增加了驅(qū)替壓力，天然裂縫更容易開啟擴(kuò)展，形成裂縫溝通網(wǎng)絡(luò)（見圖1）。通過調(diào)研，國內(nèi)其他油田電泵壓驅(qū)排量0.8～1.5 m3/min，為提高壓裂泵車日注量，參照模擬結(jié)果，初期壓驅(qū)井排量均按照1.5 m3/min 設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)根據(jù)井組動(dòng)態(tài)隨時(shí)調(diào)整。

圖1 不同排量下壓驅(qū)過程中天然裂縫開啟狀態(tài)

2.3 燜井時(shí)間

燜井時(shí)間主要根據(jù)井口壓力是否穩(wěn)定和排出液氯根是否穩(wěn)定來判斷壓驅(qū)液和地層流體是否實(shí)現(xiàn)置換，達(dá)到平衡。結(jié)合數(shù)值模擬目前壓驅(qū)井初步確定燜井一個(gè)月，結(jié)合井口壓力變化調(diào)整。

2.4 壓驅(qū)液優(yōu)化

依據(jù)滲析置換理念，優(yōu)選納米乳液作為滲吸洗油劑來降低毛管力、賈敏效應(yīng)造成的滲流阻力，將親油表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水表面，降低原油黏附力，實(shí)現(xiàn)活性增效。

通過巖心測(cè)試實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)了不同濃度納米乳液下提高采收率情況（見表1）。根據(jù)表1 可知，隨著納米乳液濃度的增加，驅(qū)油效果變好，0.1%～0.3%濃度提高采收率9.90%～11.35%，綜合成本考慮采用0.1%濃度洗油劑段塞注入。

表1 注入不同濃度納米乳液采收率增加情況表

3 壓驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)施工及效果分析

根據(jù)江蘇油田目前注水存在問題及壓驅(qū)注水機(jī)理，壓驅(qū)試驗(yàn)井選擇斷塊相對(duì)封閉、能量不足、采出程度低、油水井靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系好、高壓注不進(jìn)或欠注井的油藏，且地面供水管網(wǎng)、水源充足、工程配套相對(duì)簡單，井筒能滿足高壓注水。目前已完成3 個(gè)井組施工，均采取壓裂泵車注入，總注入6.7×104m3，目前日增油3.6 t，累增油388.9 t，效果待繼續(xù)觀察。以許27-1 井組為例。許27-1 井組斷塊相對(duì)封閉，儲(chǔ)層連通性較好。共有注水井1 口，油井4 口。壓驅(qū)前注水井許27-1 井由于地層儲(chǔ)層物性差壓力高、注不進(jìn)，對(duì)應(yīng)油井未見效果。

許27-1 井設(shè)計(jì)注入量1×104m3，排量1.5 m3/min。2021 年1 月15 日對(duì)該井組注水井進(jìn)行壓驅(qū)注水，壓裂泵車日注500 m3，排量1.5 m3/min，注1.3×104m3后，許9-1A、許淺1-21 液面有一定上漲，逐周期追加注入，共注入4×104m3，注入壓力32～44 MPa。5 月27 日停注，停泵壓力35 MPa，目前停注油壓24.2 MPa（見圖2）。

圖2 注水井壓驅(qū)注入曲線

壓驅(qū)注入過程中對(duì)應(yīng)油井許9-1A、許淺1-21 井液面上漲，但是投產(chǎn)后仍表現(xiàn)供液不足；對(duì)應(yīng)油井許9-1A、許27-5、許27 見到增油效果，目前井組日增油2.4 t，累增油219.6 t。從對(duì)應(yīng)油井投產(chǎn)及動(dòng)液面看，整個(gè)井組表現(xiàn)補(bǔ)充能量不足、波及體積不夠（見圖3、表2）。

表2 許27-1 井組效果統(tǒng)計(jì)表

圖3 許27-1 井組液面監(jiān)測(cè)

4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

（1）壓驅(qū)注水技術(shù)通過大液量快速注水，形成近井裂縫帶，能有效實(shí)現(xiàn)增注，也有利于后期轉(zhuǎn)入常規(guī)注水，解決注水井高壓注不進(jìn)的問題。

（2）通過理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，壓驅(qū)注水能提高部分水驅(qū)效率，目前試驗(yàn)井組油井初步見效，且各注采方向暫未發(fā)生水淹，波及相對(duì)較好。

（3）根據(jù)第一階段3 個(gè)井組應(yīng)用情況，還存在井組內(nèi)受效油井少，有效期短等問題，壓驅(qū)機(jī)理和壓驅(qū)參數(shù)還需進(jìn)一步優(yōu)化，以滿足不同油藏需求。