周期注水论文

1朝阳沟油田周期注水合理参数的确定摘要：本文从周期注水机理入手，分析影响周期注水的主要因素，针对朝阳沟油田非均质性的特点，从实际砂体发育情况设计出9种砂体变差模型，通过数值模拟给出周期注水的合理参数，结合实际应用情况，确定出朝阳沟油田的周期注水合理参数及方式。主题词：周期注水合理参数1、前言朝阳沟油田属于特低渗透油藏,油层非均质严重，裂缝较发育。为控制含水，从1997年开始在一类区块开展了周期注水，2000年以后，周期注水技术应用规模逐年扩大，已经成为油田注水开发的主要调整手段。通过实施周期注水，有效地控制了井区含水上升速度，产量递减减缓。但是通过多年的周期注水效果分析发现，周期注水效果随着应用次数的增加有变差的趋势,具体表现为间注后含水下降幅度变小，有效期变短。目前朝阳沟油田的一类区块含水较高井区注水井多数已实施过三次以上周期注水。为了进一步提高开发调整效果，充分发挥周期注水的作用，对该技术作进一步研究，以确定合理参数及应用方式。2、周期注水机理周期注水是指周期性地改变注入量,在地层中造成不稳定压力场,使流体在地层中不断地重新分布,从而使注入水在层内高低渗透带压力差的作用下发生层内渗流,促进毛管吸渗作用,增大注入水波及系数和驱油效率,提高采收率。3、利用数值模拟确定周期注水方式及参数3.1方案的编制首先根据砂体发育形态及渗透率变化对油田的砂体变差类型进行分类，从朝45区块的统计结果可以看出，一、二类油层变差类型以条带状和片状变差类型为主，条带状变差砂体35个，面积2.34km2，片状变差砂体20个，面积1.02km2，透镜状变差9个，面积0.32km2。因此在方案设计时按照砂体变差的位置一共设计了9种砂体变差模型，反九点井网及线性注水井网两种井网；4种变差渗透率分别为2×10-3µm2、5×10-3µm2、10×10-3µm2和40×10-3µm2，砂体的未变化部分设定为20×10-3µm2；设定含水分别为30%、50%和70%三种时机；设定原配注的150%，200%及300%三种周期；设定了四种周期注水方式，即单井零散间注、井间轮换、排间轮换与整体间注，2个月、3个月、4个月三种周期。通过以上各种条件的设定，来考察不同的周期注水合理参数与方式。23.2数值模拟结果3.2.1基质渗透率对周期注水效果的影响计算结果表明，无论是反九点井网还是线性井网，对于条带状砂体情况，渗透率为15×10-3µm2、10×10-3µm2时，周期注水效果最好，渗透率降低到2×10-3µm2时，周期注水效果最差；渗透率为5×10-3µm2，周期注水效果也较差。3.2.2裂缝渗透率对周期注水效果的影响裂缝发育程度越高，对周期注水越有利。如条带状砂体渗透率为5×10-3µm2，综合含水50%开始周期注水，周期注水方式为整体间注3个月，反九点井网。当含水达到90%时，裂缝渗透率为基质的20倍时的采出程度比5倍的多提高0.756个百分点。3.2.3井网对周期注水效果的影响反九点面积注水井网周期注水效果好于线性注水井网。如：条带状砂体渗透率为5×10-3µm2，综合含水50%开始周期注水，周期注水方式为整体间注3个月。当含水达到90%时反九点周期注水比常规连续注水采出程度提高3.163个百分点，而线性注水井网只提高2.61个百分点。3.2.4开始时机对周期注水效果的影响周期注水开始时机越早越好。如：条带状砂体渗透率为5×10-3µm2，周期注水方式为整体间注3个月，线性井网。当含水达到90%时，在含水30%时开始间注采出程度30.803%，70%时间注30.063%。3.2.5周期注水方式对周期注水效果的影响单井零散、井间轮换、排间轮换、整体周期注水四种方式中，整体周期注水效果最好。如条带状砂体渗透率为5×10-3µm2，综合含水50%实施周期注水，反九点井网。采收率提高3.2.6不同停注周期对周期注水效果的影响间注周期2、3、4个月对比，周期越长采出程度越高，但采收率增加幅度变小。如条带状砂体渗透率为5×10-3µm2，综合含水50%实施周期注水，周期注水方式为整体间注，线性井网。05101520253035020406080100含水率（%）采出程度（%）连续水驱2个月周期注水3个月周期注水4个月周期注水3图3-25线性井网不同轮换周期含水率与采出程度关系曲线3.2.7注水强度对周期注水效果的影响模拟结果表明保持原注水量150%、200%及300%三种情况下，保持原注水量150%效果最好。3.2.8砂体所在位置对周期注水效果的影响受含水饱和度差异及油水交换区域面积的影响，各类模型的周期注水提高采收率值有所不同，条带状变差类型提高较多，在1.427%-3.163之间%，成片变差类在1.013%-2.043%之间，透镜状变差类型提高值在0.776%以下。砂体中渗透性变差区域模型周期注水效果统计表模型分类采收率提高值（%）反九点井网线性注水井网条带状变差区域与井排斜交3.1632.61南北向河道中心向两侧变差2.4911.735南北向条带状变差区域在中部2.0721.427成片变差区域在左边部2.0431.375成片变差区域在井排一侧/1.013东西向条带状变差区域在中部1.3450.908东西向条带状变差区域在边部0.930.655透镜状变差区域在中部0.7760.544透镜状变差区域在边部0.6290.4383.2.9对于纵向非均质模型不同周期注水方式对周期注水效果的影响计算结果表明，全井间注周期注水的效果最好，然后依次是层段间注和单层间注。到含水率90%时，单层间注总采出程度提高1.619%；全井间注总采出程度提高2.814%；层段轮换间注总采出程度提高2.725%。4实际中的作法4.1间注方式的选择参考数值模拟结果及类似油田周期注水实践，在实际应用中对井区砂体发育差异大、各层水淹程度差异明显的水井，采用层段间注，累注量较高、含水高、各层水淹程度差异较小的水井采用全井间注。从井区砂体发育、水淹状况、井区综合含水、中高含水井所占的比例，油井产液量及地层压力等几方面综合考虑，主要采用了单井零散间注、井间轮换间注、排间轮换间注和整体间注等几种间注方式。(1)、零散间注：适用于高含水井点少，来水方向单一的井区。(2)、井间、排间轮换间注：受平面非均质性影响，水淹状况不均，井区同时有高、中、低含水井，中高含水井比例在40-60%左右，油井表现为多层多方向水淹,朝阳沟油田平面及层间非均质性严重，一个井区存在多种砂体变差类型，4适于进行井间轮换间注。(3)、整体间注：井间含水差别较小且主力层水淹程度较高，高含水油井比例在60%以上，且表现为多层、多方向见水，地层压力较高，在原始地层压力附近，同时井区砂体发育连续性好，油水井间多数存在一类连通，注水井累积注入量高，4.2间注周期的确定应用过程中确定停注周期时应综合考虑油井含水、水井累注量、砂体发育状况、储层物性、油水井井距、井区地层压力及采用的间注方式等。根据见到较好调整效果的目标井含水及主要影响水井的间注周期，绘制出含水与间注周期散点图，可以看出，随着含水增加间注周期应不断延长，在60-150天之间。4.2.1零散间注时水井主要对高含水井影响较大，间注时间可以根据油井的含水变化随时调整，不会对井组内的其他油井造成太大的影响。4.2.2井间轮换间注时要综合考虑累注量、砂体发育情况、渗透率及对油井含水的作用大少等确定间注周期。累注量高、水淹半径大、井距小、或是油层渗透率较高的水井停注时间要长，在4-5个月，而累注量低、砂体发育及渗透性差的水井对油井含水影响相对要小，停注时间可以缩短，在2-3个月。4.2.3整体间注时间不宜太长，否则易造成井区压力下降太大，原油脱气，产液量下降。朝5-朝5北区块钻关4个月后地层压力由7.64下降到6.79，下降了0.85MPa，利用公式计算出一类区块在停注3个月时地层压力下降0.5MPa，超过3个月压力下降幅度更大，实际中一般控制在3个月左右。4.3重复间注效果变差井区要及时调整周期注水参数及方式一是延长停注时间，一类区块间注周期已由最初的平均57天延长到目前的103天；二是改变间注方式，由零散间注方式向井间轮换间注、排间轮换间注及整体间注方式转变，井间和排间轮换间注方式可以交替使用。2008-2009年朝阳沟油田一类区块多轮次周期注水井共有62口井继续实施周期注水。以井间轮换和排间轮换间注为主，增加了整体间注，单井累积间注次数3-7次，平均单井间注次数达到4.8次。根据各种砂体类型周期注水模型研究结果，平均停注周期105天，间注后综合含水下降了1.6个百分点，日产油增加12.1t，累积增油2437t。含水与周期关系散点图03060901201501800102030405060708090100含水天数54.4间注时年注水量的确定周期注水期间的总水量必须保证整个区块的注采平衡，保证地下有充足的供液能力，由于周期注水提高了注入水的利用率，所以周期注水期间注水量应低于连续注水时的水量。根据国内外油田的周期注水实际资料，间注后年总水量应为原来的70%-90%，过高、过低效果都不好，5取得的效果自2000年以来，一类区块共实施周期注水568井次，调整后产量月递减幅度由1.03%下降到0.57%，含水上升值由0.71%下降到0.22%，累积增油1.28×104t，累积降水2.76×104m3。2008年多轮次间注井调整周期注水方式及参数以后，间注效果得到改善。如朝45区块，2000年以来累计进行周期注水184井次，周期注水方式由单井零散间注发展到排间及整体间注，间注周期由62天延长到137天，区块综合含水由2000年的40.9%到目前的49.2%，自然递减率由20.8%下降到4.2%。6、结论6.1数值模拟结果表明，朝阳沟油田一、二类区块较适合进行周期注水，越早实施效果越好。在应用相同的周期注水方式下间注3个月以后效果明显变好，停注4个月效果最好。整体间注效果明显最好，单井零散间注效果最差，但均能提高采收率。裂缝越发育、非均质程度越高，周期注水效果越好。6.2现场应用效果表明，朝阳沟油田合理停注周期在60-150天，根据井区具体情况选择合适的间注方式，但较多应用轮换间注，停注时间在2-5个月，整体间注时间不宜超过3个月，间注井年注水量保持在常规注水年注水量的60%-90%之间。6.3经过多轮次周期注水后效果变差井区要适时改变周期注水方式及周期，由零散间注、井间轮换间注向排间轮换间注及整体轮换间注方式转换，可以有效地减缓产量递减及含水上升速度，取得较好的调整效果。