鐵邊城—吳岔南井區(qū)注水開發(fā)技術(shù)研究

喬寶霞，白萬梅，高鵬

(延長(zhǎng)油田股份有限公司吳起采油廠，陜西 延安 717600)

1 開發(fā)歷程及現(xiàn)狀

鐵邊城區(qū)塊吳岔南井區(qū)位于鐵邊城南部，該區(qū)最早于2004年5月完鉆第一口油井旗勝35-38井，2004年6月投產(chǎn)長(zhǎng)4+5油層，初期日產(chǎn)液2.3 m3/d，含水10%，日產(chǎn)油1.76 t，達(dá)到工業(yè)油流，后逐漸以滾動(dòng)擴(kuò)邊形式進(jìn)行開發(fā)。2008—2014年以滾動(dòng)擴(kuò)邊形式開發(fā)為主進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段，逐漸形成了當(dāng)前以菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)為主開發(fā)井網(wǎng)(圖1)。該區(qū)最早于2007年開始注水開發(fā)[1]，2011—2015年不斷擴(kuò)大開發(fā)規(guī)模和注水規(guī)模，完成了基礎(chǔ)注采井網(wǎng)建設(shè)，同期開始實(shí)施大規(guī)模注水，該區(qū)屬于鐵邊城區(qū)塊主力注水開發(fā)區(qū)塊之一。

圖1 鐵邊城區(qū)塊吳岔南井區(qū)位置圖

本研究區(qū)域動(dòng)用面積14.94 km2、動(dòng)用儲(chǔ)量397.08萬噸，主力開發(fā)層位長(zhǎng)4+5油層，油井總數(shù)135口，開井88口，開井率65.19%。年產(chǎn)油量24 043 t，累計(jì)采油量28.82萬噸，年產(chǎn)液量50 199.3 m3，年產(chǎn)水量21 913 m3，綜合含水42.79%。自然遞減率10.44%，綜合遞減率9.67%，采油速度0.23%，采出程度7.25%。平均單井日產(chǎn)油量0.92 t，平均單井日產(chǎn)液量1.89 m3，平均單井日產(chǎn)水量0.8 m3。水驅(qū)面積12.83 km2、水驅(qū)儲(chǔ)量290.83萬噸，水驅(qū)控制程度73%。注水井總數(shù)45口，開井43口，平均單井日注水量8.34 m3，年注水量12.61萬立方米，累計(jì)注水量96.90萬立方米，年注采比2.28，累計(jì)注采比1.84。

2 地質(zhì)物性

2.1 地層劃分

鐵邊城區(qū)塊吳岔南井區(qū)2004年開始投入開發(fā)，2007年開始實(shí)施注水開發(fā)，2014年基本完成基礎(chǔ)注采井網(wǎng)建設(shè)(圖2)，進(jìn)入大規(guī)模注水開發(fā)階段。該區(qū)主力開發(fā)層位為長(zhǎng)4+52油層，在開發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)4+52油層組包含了4套開發(fā)小層[2]，分別是長(zhǎng)4+521、長(zhǎng) 4+522、長(zhǎng) 4+523、長(zhǎng) 4+524 小層。

圖2 吳岔南井區(qū)綜合柱狀圖

2.2 砂體特征

研究區(qū)由于注水時(shí)間較長(zhǎng)和滾動(dòng)開發(fā)歷史，開發(fā)初期缺乏整體開發(fā)規(guī)劃，導(dǎo)致目前油水關(guān)系和注采對(duì)應(yīng)關(guān)系混亂。井區(qū)北部以長(zhǎng)4+521小層和長(zhǎng)4+523小層為主，部分區(qū)域存在長(zhǎng)4+513小層和長(zhǎng)4+522小層；井區(qū)南部以長(zhǎng)4+521小層和長(zhǎng)4+522小層為主，部分區(qū)域存在長(zhǎng)4+523小層[3]。

2.3 地面工程現(xiàn)狀

研究區(qū)現(xiàn)有清水水源4口，日供水能力600 m3/d，供水管線0.2 km。注水站3座，日注水能力600 m3/d，實(shí)際日注水407 m3/d，注水能力利用率67%。

3 存在的問題及解決辦法

3.1 存在的問題

(1)井區(qū)開發(fā)缺乏整體規(guī)劃，由于部分井組注采小層不對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致部分油井出現(xiàn)暴性水淹，而部分油井注水不見效，整體注水開發(fā)效果不佳。

旗勝45-35井組(圖3)，注水層位為長(zhǎng)4+521、長(zhǎng)4+522、長(zhǎng)4+523，采油井僅45-33和45-57井開發(fā)長(zhǎng)4+521小層，該井組注水井為分層注水，導(dǎo)致該井組長(zhǎng)長(zhǎng)4+521小層注水受益不均勻，目前45-33井明水停產(chǎn)，45-57井高含水，近期通過關(guān)停45-35井，摸排水淹關(guān)系，45-35井關(guān)停后1周左右45-33井含水下降到60%。

圖3 吳岔南45-35井組注水開發(fā)現(xiàn)狀

(2)在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)4+5油層各小層之間注水見效和吸水能力差異較大，而目前實(shí)施分層注水的注水井占比僅為44%，仍有25口注水井屬于籠統(tǒng)注水，層間矛盾導(dǎo)致注水開發(fā)效果差。

(3) 45-35井注水井2011.5.3分層轉(zhuǎn)注長(zhǎng)4+521、長(zhǎng) 4+522、長(zhǎng) 4+523，注水孔段：2247～2250 m、2271～2274 m、2288～2292 m，目前配注量為 P1：4 m3，P2：6 m3。該井組共有8口受益井，目前開井6口，井組日產(chǎn)液24.9方，日產(chǎn)油9.8方，綜合含水60.6%，平均單井日產(chǎn)液3.56 m3，單井日產(chǎn)油1.4 m3，截止2022.5.25井組累計(jì)產(chǎn)液25 550.1 m3，累計(jì)產(chǎn)油16 334.75 m3，累計(jì)注水34 259.8 m3，累計(jì)注采比1.22。該井組為菱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)，屬于滯后注水，從注采曲線圖可以看出，在注水開發(fā)之前，井組油井主要依靠天然能量進(jìn)行開發(fā)，產(chǎn)量遞減快，穩(wěn)產(chǎn)水平較低，投入注水開發(fā)后，井組各受益井產(chǎn)液量較前期明顯上升，同時(shí)含水率也有所上升，最快見效周期約為16個(gè)月，產(chǎn)量遞減明顯放緩，后期在地層能量恢復(fù)較好后對(duì)相應(yīng)受益井進(jìn)行補(bǔ)孔、原層復(fù)壓提液等措施后，單井產(chǎn)量再次大幅度提升，除個(gè)別井出現(xiàn)套噴明水現(xiàn)象外，多數(shù)受益井可以穩(wěn)定生產(chǎn)，總體而言該井組注水效果較好。

(4)吳45-69井注水井2012.10.27新井投注長(zhǎng)4+521、長(zhǎng)4+522，注水孔段：2 243～2 250 m、 2 270～2 276 m，采用籠統(tǒng)注水方式，目前配注量8方。該井組共有5口受益井，目前開井3口，井組日產(chǎn)液4.9方，日產(chǎn)油1.17方，綜合含水76.1%，平均單井日產(chǎn)液1.63 m3，單井日產(chǎn)油0.39 m3，截止2022.5.25井組累計(jì)產(chǎn)液9 958.2 m3，累計(jì)產(chǎn)油 6 903.6 m3，累計(jì)注水 15 577.9 m3，累計(jì)注采比1.42。該井組為注采井網(wǎng)不規(guī)則，屬于滯后注水，從注采曲線圖可以看出，在投入注水之前，井組油井產(chǎn)液都相對(duì)較低，含水基本穩(wěn)定；籠統(tǒng)注水之后，大約2年左右，井組油井產(chǎn)液出現(xiàn)小幅上升，注水見效，但是后期油井含水迅速上升，3口井直接出明水(45-68、45-16、35-39)，受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，其余兩口油井后期產(chǎn)液偏低，總體而言注水效果不太理想。

(5)通過對(duì)比吳45-35井與吳45-69井兩個(gè)注水井組不難發(fā)現(xiàn)，同樣是對(duì)長(zhǎng)4+5進(jìn)行注水開發(fā)，由于分別采用了分層注水和籠統(tǒng)注水的注水工藝，注水效果差異較大：采用分層注水工藝，各小層能夠平穩(wěn)均衡地補(bǔ)充能量，增大了注水波及面，各受益油井產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，不易出現(xiàn)暴性水淹的現(xiàn)象；而采用籠統(tǒng)注水方式，由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，注入水優(yōu)先從優(yōu)勢(shì)通道進(jìn)入地層，容易出現(xiàn)部分井水淹水竄，而部分井不受效產(chǎn)能較低(圖4、圖5)。

圖4 45-35井組注采曲線圖

圖5 45-69井組注采曲線圖

(6)由于區(qū)塊開發(fā)歷史較長(zhǎng)，部分注水受益區(qū)油井長(zhǎng)期關(guān)停，部分受益油井由于作業(yè)事故導(dǎo)致事故關(guān)停，需要進(jìn)行全面梳理，逐步恢復(fù)生產(chǎn)。

(7)部分油井由于注水原因，處于水淹高含水關(guān)停狀態(tài)，需要進(jìn)行調(diào)驅(qū)堵水措施。

(8)部分油井或注水井存在套損現(xiàn)象，需要進(jìn)行套損井治理。

3.2 解決方法

鐵邊城區(qū)塊吳岔南井區(qū)主要的開發(fā)矛盾：一是油井開井率僅為65%，油井利用率低；二是注水開發(fā)缺乏整體規(guī)劃，部分井組注采不對(duì)應(yīng)。2022年主要針對(duì)這兩方面的矛盾進(jìn)行綜合調(diào)整，對(duì)關(guān)停井進(jìn)行全面梳理摸排，逐漸進(jìn)行恢復(fù)，提高油井利用率，編制該區(qū)注水開發(fā)整體規(guī)劃方案，針對(duì)方案內(nèi)容，進(jìn)行注采井網(wǎng)對(duì)應(yīng)，提高注采對(duì)應(yīng)率，從而達(dá)到提高注水開發(fā)效果的目的[4-7]。

4 實(shí)施方案

4.1 綜合治理思路

以目前注水開發(fā)井網(wǎng)和開發(fā)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，開展關(guān)停井恢復(fù)攻關(guān)，提高油井利用率，同時(shí)依據(jù)注水開發(fā)整體規(guī)劃方案，進(jìn)行注采層位調(diào)整，全面落實(shí)分層注水，提高注采對(duì)應(yīng)率，逐個(gè)井組進(jìn)行梳理調(diào)整配產(chǎn)配注，理順油水關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)全面提高注水開發(fā)效果的目的。

4.2 工作量測(cè)算

(1)地面維護(hù)方面。該區(qū)注水站、水源、水質(zhì)均能滿足開發(fā)要求，目前發(fā)現(xiàn)套損井1口(吳45-59井)，事故井6口，需要進(jìn)行大修和治理，除吳45-172井為長(zhǎng)9層為，其余皆為長(zhǎng)4+5，依次為吳45-93井、吳45-153井、吳45-27井、吳45-163井、吳45-41井。

(2)完善平面注采井網(wǎng)及縱向?qū)?yīng)關(guān)系方面。該區(qū)主力開發(fā)油層為長(zhǎng)4+52，長(zhǎng)4+52油層劃分為3套小層，2022年主要油井工作量為未動(dòng)用小層補(bǔ)孔，共梳理出19口待補(bǔ)孔油井。油井注采對(duì)應(yīng)措施如表1所示。

表1 油井注采對(duì)應(yīng)措施明細(xì)表

(3)措施方面。該區(qū)措施方面主要以注水井分層注水為主，目前共有25口注水井未實(shí)施分層注水，2022年計(jì)劃實(shí)施9口以籠統(tǒng)注水的方式進(jìn)行分層注水，依次為吳45-214井、吳45-117井、吳45-144井、吳45-149井、吳45-73井、吳45-74井、吳45-103井、吳45-66井、吳45-176井。

(4)油水井測(cè)試方面。該區(qū)注水井測(cè)試方面主要以籠統(tǒng)注水井吸水剖面測(cè)試，共有25口注水井需實(shí)施吸水剖面測(cè)試，同樣以上述九口井進(jìn)行實(shí)施。

5 實(shí)施效果預(yù)測(cè)

通過注采對(duì)應(yīng)、分層注水等措施的實(shí)施，預(yù)計(jì)該區(qū)域日增油22 t，區(qū)域年產(chǎn)油從2021年的2.4萬噸提高到2.9萬噸以上，注采對(duì)應(yīng)率提高到85%以上，自然遞減控制在8%以內(nèi)，綜合遞減小于-20%以內(nèi)，開井率達(dá)到90%以上，水驅(qū)控制程度達(dá)到85%以上，注水井分層注水率達(dá)到64%以上。

6 結(jié)語(yǔ)

以地質(zhì)研究和區(qū)塊開發(fā)實(shí)踐為基礎(chǔ)，堅(jiān)持整體部署，結(jié)合生產(chǎn)特征，注水開發(fā)，配套轉(zhuǎn)注，完善注采井網(wǎng)完善注采井網(wǎng)及注采對(duì)應(yīng)，提高水驅(qū)占比；加強(qiáng)油區(qū)綜合治理，精細(xì)注水開發(fā)，深挖措施潛力，有序恢復(fù)關(guān)停油井，從而實(shí)現(xiàn)注水保穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)，有效提升油田水驅(qū)采收率。注重注采調(diào)整的時(shí)效性，優(yōu)化注水開發(fā)技術(shù)政策，科學(xué)解決平面、層間、層內(nèi)三大注水矛盾，油水聯(lián)動(dòng)，以水促油，控水穩(wěn)油，降低油田自然遞減率。