齐家北油田特低渗透储层吸水能力判别及改造措施研究

苏 娟 （中石油大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江 大庆163853）

齐家北油田构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家－古龙凹陷北端，主体为北西向延伸、向凹陷内倾伏的鼻状构造。从岩心、测井等资料观察来看，位于主体鼻状构造高部位区块次生孔隙最为发育，储层物性好，而位于西部单斜部位的区块次生孔隙发育程度较弱，储层物性较差。开发目的层是泉四段的扶余油层，平均孔隙度13.9%，空气渗透率5.2×10－3μm2，属特低渗透储层。随着该油田注水开发，油田逐渐暴露出不吸水及欠注井增多，以往措施增注效果差的问题。目前，注水井128口，不吸水及欠注井48口，不吸水及欠注井比例占37.5%，其中，次生孔隙发育区块，不吸水及欠注井8口；次生孔隙弱发育区块，不吸水及欠注井40口。为了保证措施效果，改善油田开发效果，笔者对齐家北油田特低渗透储层吸水能力判别及改造措施进行了研究。

1 确定物性参数界限

1.1 物性参数影响因素分析

在确定储层物性影响时，应优选既能反映储层渗透性又能反映储层岩性的测井参数。通过该油田泥质含量和钙质含量与孔隙度的相关性分析，发现物性好坏与钙质含量相关较好，因而优选自然电位负异常值与声波时差建立关系图版。另外，从岩心测试毛管压力曲线上看，油田次生孔隙发育程度对储层物性影响较大，因而分次生孔隙发育区和次生孔隙弱发育区分别建立自然电位负异常值与声波时差关系图版，能够更准确地划分出2类区块储层吸水能力物性参数界限。

1.2 正常注水井物性分类图版的建立

按照上述思路，统计次生孔隙发育区正常注水133层／46口井 （见图1），确定界限参数线为：

其中，位于储层物性界限AC＜－4.0×ΔSP＋251的区域，各层物性差、吸水能力差；位于AC≥－4.0×ΔSP＋251的区域，各层物性好、能够正常吸水。

次生孔隙弱发育区正常注水72层／20口井 （见图2），确定界限参数线为：

图1 次生孔隙发育区正常吸水井分类图

图2 次生孔隙弱发育区正常吸水井分类图

同时，为校正界限参数的准确性，从砂体发育状况和连通状况对不符合规律单层进行原因分析 （见表1），进而修正界限参数。

表1 正常注水井不符合规律层分析表

2 单层不吸水原因分析

2.1 利用模糊综合判断因子评价连通状况

由于连通状况是各个评价因素综合作用的结果，因而在对各个因素评价之后，需要采取相应方法将单因素评价结果转换成由各个因素构成的连通状况评价结果，即对连通状况做出综合评价，利用该方法能够考虑各个评价因素对连通状况的影响。考虑油水井连通状况与连通方向个数、连通有效厚度和连通砂岩厚度有关，可以采用模糊综合判断因子公式：

式中，η为模糊综合判断因子；a1、a2、a3为权重系数；X和Xmax分别为连通方向个数及其最大值；Y和Ymax分别为周围油井有效厚度及其最大值；Z和Zmax分别为周围油井砂岩厚度及其最大值。

由于权重系数的大小反映了各因素重要程度，利用模糊综合评判的改进模型［1］，将单因素变化量与多因素变化量比例作为单因素权重系数，即：

式中，Xj为极差正规化［2］后的连通方向个数，即X／Xmax；Yj为极差正规化后的周围油井有效厚度，即Y／Ymax；Zj为极差正规化后的周围油井砂岩厚度，即Z／Zmax。

据此确定次生孔隙发育和次生孔隙弱发育区块的模糊综合判断因子分别为：

对比正常注水井位于储层物性好区域，因连通状况差导致不吸水层模糊综合判断因子值分别为0.21和0.27，以该值作为判断连通状况差的界限。

2.2 确定不吸水及欠注井单层吸水能力

利用已建立的正常注水井分类图版，对不吸水及欠注井单层进行物性分类，确定物性发育好层和物性发育差层，在此基础上，将物性发育好层分为2类：物性发育好、连通状况好层 （模糊综合判断因子较大）；物性发育好、但周围油井连通状况变差层 （模糊综合判断因子较小）。

分析结果表明，48口不吸水及欠注井181个层，位于次生孔隙发育区8口不吸水及欠注井，共21个层 （见图3），连通状况均较好，模糊综合判断因子均大于0.21，其中位于储层物性差区域的层6个，位于物性发育好区域的层15个；次生孔隙弱发育区40口不吸水及欠注井，共160个层 （见图4），其中位于储层物性差区域的层90个，位于物性发育好、连通状况好区域的层56个，位于物性发育好、但周围油井连通状况变差的层14个，模糊综合判断因子均小于0.27。

图3 次生孔隙发育区不吸水及欠注井分类图

图4 次生孔隙弱发育区不吸水及欠注井分类图

2.3 吸水及欠注井原因分类

在各单层物性分类的基础上，考虑砂体连通状况，全井各层纵向叠合，对比正常注水井物性差层模糊综合判断因子所占比重，将物性最差井的差层模糊综合判断因子比重作为不吸水及欠注井分类依据，分为以下3类：①注水井物性差层 （包括连通周围油井物性变差）比重达到75%以上、且动静不符层砂岩厚度小于1m，确定为物性差井；②注水井物性好层比重达到75%以上，确定为动静不符井；③注水井物性差层和物性好层比重均未达到75%的井，确定为物性差和动静不符兼顾井。

3 不吸水井层治理对策及应用效果

3.1 治理对策

针对动静不符的不吸水及欠注井，在次生孔隙发育区以酸化解堵为主，在次生孔隙弱发育区进行高压水力酸化和深度酸化试验，优选相应措施以解除储层污染；针对储层物性差的不吸水及欠注井，通过开展水力深穿透＋常规压裂和大规模压裂试验，缩短有效驱替距离；开展提压注水试验，增大驱替压差，探索建立驱替系统的有效方式；针对物性差层和动静不符层兼顾井，优先治理污染层，在保证注水井恢复注水的同时，对物性差层进行有效驱替系统试验，然后进行细分治理。

3.2 应用效果

通过统计该油田48口井的相关资料，其中调试后或试井测试后出现注水压力突升的油井有12口，属动静不符井；由于注水井附近憋压导致注水压力缓慢上升的油井有36口，属储层物性差井。

将不吸水井和欠注井分类后，针对动静不符井实施高压水力酸化措施，平均注水压力由21.7MPa下降到16.5MPa，平均注水量由0m3增加到12m3，平均单井累积增注4375m3；针对储层物性差井实施提压注水措施，平均注水压力由21.7MPa上升到22.0MPa，日注水量由0m3增加到30m3，累积增注4758m3。采取上述措施取得了较好效果。