低渗透油藏降压注水技术研究

金泽宁

【摘要】为了解决油田开采中存在的潜在问题，保障其开采的效率和效益，研究油藏开发新工艺，对油层进行细分层注水，挖掘油藏细分注水的潜力，可以有效解决油田注水采油失调、注采低效循环等问题。本文介绍细分层注水的现状与问题、细分层注水的特点和效果、细分层注水的几种主要方式及工作原理，研究在实际生产中的具体应用。实践证明，实施细分层注水技术，可有效提高油田开发新水平。

【关键词】油藏细分层注水 注水工艺 配水管柱 水嘴 封隔器

【分类号】：TE357.6

我国油田各储层特征不同，薄夹层和薄隔层普遍存在，埋葬深层段长，低渗、低孔。随着科技的发展，我国研究了许多石油开采新技术，其中油藏细分注水技术是通过注水井把水注入各油层，以保持和补充油层压力。它能控制无效注水以便提高储层动用程度的有效技术措施。油藏细分层注水改善开发中存在的问题，可有效完成井中注水，提高油藏开采效率。

一、油藏细分层注水开采过程中存在的问题

（1）石油断块构造复杂，油水井对应关系复杂，一些小断块油层被水淹后导致高含水，还有一部分小断块油层压力下降，导致注水采油失调。

（2）石油断块含油层位多，受纵向非均质性的影响，油田各层薄厚不均，导致储层物性差异大，储量不均衡。主力油层动用程度大，非主力油层动用程度差，使油藏水极不均衡，各层的吸水情况都存在较大的差异，导致层间矛盾和平面矛盾逐渐加大，形成注采低效循环问题。

（3）油田开发随着时间的增长各油层能量逐渐消耗，出现层压力递减，导致产量减少，致使油不易被采出甚至造成停产停喷的现象。

二、低渗透油藏稳定注水影响因素

（1）储层低渗、孔喉小，注水启动压力高。

由于低渗透油藏储层孔喉小，渗透率低，初始注水困难。通过压汞法孔及毛管压力曲线分析得出：孔喉分选性差，最大非流动孔喉半径较小约3.0μm，变异系数大于0.7，表现为微观非均质性较强，注水启动压力高达24MPa以上。

（2）储层敏感性及润湿性影响

利用X―衍射对岩芯进行了全岩和粘土矿物分析。白云石、斜长石等含钙矿物、绿泥石等含铁矿物、易于膨胀的伊/蒙混层粘土矿物、易于运移的高岭石等矿物的存在，通过实验得出，储层具有中等水敏性、极强酸敏征。利用自吸法对岩心润湿性评价，属强亲水。

（3）注入水与地层水及储层不配伍

地层水进行分析发现，地层水呈酸性，PH值在5.0，利用等离子发射光谱检测到地层水中均含有一定量的铁离子及Ca、Mg、Ba、Sr等成垢离子。

三、油藏细分层注水的特点

（1）油藏细分层注水作业中，配水管柱、封隔器具有自检功能，检查管柱、封隔器的密封性是否完好。在注水时，只需将两层配上水芯子，安装死嘴，然后从井口投入，观察套管不返水时流量的变化，如果无流量说明管柱、封隔器密封完好，否则，需要对管柱、封隔器进行检查。

（2）油藏细分层注水不同于其他的开采技术，本开采方法采取分层分段进行开采，提高了采油的效率，具有采收率高、经济效益好的特点。

（3）油藏细分层注水技术在操作过程中，采用计算机系统实时实地进行监控与调整，能把握全局，简便快捷。

针对油藏注水的特点细分注水开发技术需进一步把握好油田开发的方向，对油藏进行细分调整，各层要合理进行优化组合，减少各层间的矛盾，改善吸水状况及进一步精细分层注水工艺技术。对注水管柱结构进行优化，研制合理的配水器和双层分流配水分割器。结合注水井的特点，在线观察各层注水井验收管柱漏失情况，封隔器密封性一定要好，提高各层段工具的合格率。观察注水管柱的变化与能量损失对比分析，合理设计水嘴，满足细分层注水要求。

四、油藏细分层注水方式

注水方式俗称注采系统，是指注水井在各层油藏所处的部位与注水井和生产井之间的排列关系。油田的注水效果一般采用日注水量和年注水量来表示；日注水量是衡量油田实际注水能力的指标，年注水量是指油田一年来注入油层的总体水量。

各地油田的大小不同，开采的油层层段之间联通情况不同，还有油层的渗透性及粘度都不相同，针对不同的油田可选择不同的注水方式。目前我国有1万多口油藏封层注水井，主要采用的是偏心式分层注水技术，下面对几种注水技术进行一下介绍。

（1）聚驱单管同心2～3层分注工艺

该工艺的管柱由封隔器、双配注器等井下工具组成。该工艺的工作原理是注入压力后，实现对中、低渗透层增强注聚，并利用井下配注器实现节流损失，同时降低高渗透层的注入压力。从而实现注入量的控制并进行分层配注。

（2）聚驱单管偏心多层分注工艺

该工艺的管柱由封隔器、桥式偏心配注器等组成。桥式偏心配注器通过锁定、投捞、定位、导向等，可以把水嘴部位改为环形降压槽，使聚合物在降压过程中减缓流速，降低了油藏细分层注水的难度，实现多层分注，提高开采的效率。

（3）合采分注方式

复杂断块的油藏含水高，油层的渗透性及原油粘度高导致采油效率低。采油井点多，井网密度大，各油层间互相干扰严重，导致新油井不能进行分层开采，影响了油藏的开发效果。研究开发细分层注水，对多层注水结构进行优化，对低渗透层增加注水，改善储量水驱动用状况。研究合采分注方式来解决各层间矛盾，提高了水驱动用程度从而改善了开发效果，提高油藏产量。

（4） 不稳定注水

油藏平面上的地层压力、水淹程度、气油比、采出程度等不均衡，油藏构造复杂破碎，含油面积较小的断块，在150m以下的油水，将加剧油藏的平面矛盾。为此研究开发了不稳定注水试验，根据各断块油水井的生产动态，改变各段块的注水量，使各油层间产生了连续不稳定的压力分布，各层间产生了附加压差，从而促进了管柱的渗吸作用，使各层间注水均衡，改变了各断块的水驱情况，采油率提高了3.2%。

五、结束语

油藏细分注水开发技术的使用，各地油田在注水油藏工作方面取得了很好的效果，通过油藏存水率曲线反应出注水利用情况良好，有效控制了含水井上升；油藏各层间的压力趋于稳定；各水驱的储量明显得到提高；注水油藏递减率明显下降；增强了油田的稳产基础。油藏细分层注水有利于实现油藏增产、稳产，是油藏开发生产中的重要技术手段，合理的注水方式可实现油田高效的经济效益，提高油田的产量。

参考文献

[1] 杨勤生.一种新型偏心分层注水工艺管柱.石油钻采工艺，2013

[2] 张健.新型细分注水技术研究.石油钻采工艺，2010