近废弃油藏再度开发含水下降原因分析

胡 罡，田选华，杜玉山，刘维霞，张红欣，陆正元，刘全稳

（ 1.广东石油化工学院石油工程学院，广东茂名 525000；2.中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257015；3.油气藏地质及开发工程国家重点实验室（ 成都理工大学），四川成都 610059）

东辛油田辛1 断块区是胜利油区最早投入开发的单元之一，其中沙一段4 砂组窄屋脊断块油藏自2001年起因油井高含水关停或转走处于近废弃阶段。 为探索断块油藏特高含水开发后期提高采收率技术， 开展了人工边水驱提高采收率先导试验[1]。 实施后，单元获得再度开发且含水大幅下降。 本文分析了该类近废弃油藏再度开发含水下降的主要原因， 为水驱油藏开发后期的挖潜与提高采收率， 尤其是为周期注采开发油藏的效益开发， 停产与半停产油藏的产能恢复及废弃油藏的再度开发等指明了方向，提供了借鉴[2-11]。

1 概况

辛1 沙一段4 砂组断块位于胜利油区东辛油田东端，辛镇长轴背斜北翼，是一个受两条东西向三级断层切割形成的“ 条带状”反向屋脊油藏，湖相沉积，储层发育稳定，其中沙一段48小层呈现明显的韵律性。 沙一段48、49小层油水界面基本相同，含油面积纵向叠合性好东西长6.4 km，南北宽1 km。

油藏埋深1 800 m～2 420 m，含油层位为沙一段、、49小层，油层厚度9.3 m，含油面积0.92 km2，地质储量119×104t， 地层倾角12.5°， 含油条带长3.6 km，宽100 m～250 m，油层孔隙度25%，空气渗透率464×10-3μm2，地层原油粘度10 mPa·s，地层原油密度0.907 g/cm3。原始状态下单元水体体积约为含油体积的10 倍，天然水体活跃。

试验前，单元开井1 口（ DXX18-1），生产层位沙一段44，45，48小层，日液28 m3，日油1.1 t，含水96.2 %，动液面444 m， 基本处于近技术废弃状态。 自2008 年4月以来， 陆续利用邻块无利用价值井补孔上返沙一段4 砂组油藏进行边外大井距注水补充能量。 半年后扶停高含水油井DXX104、DXX1-22，含水下降自喷合采沙 一 段48，49小 层； 一 年 后， 上 返 补 孔DXX1-34、DXX100X44 井，中含水自喷单采沙一段49小层（ 见表1）。

2 含水下降原因分析

2.1 补孔油井含水下降原因分析

动态分析及油藏数值模拟研究认为， 动用井层处未动用储量是上返补孔油井DXX1-34、DXX100X44含水下降的根本原因（ 见图1）。

2.2 高含水油井含水下降原因分析

油井含水率上升规律理论上遵循油水渗流特征即Sw与fw关系[12]。这就是说，油井含水率上升的根源在于井层处含水饱和度的增加。同理，要使高含水油井扶停后含水率下降，那么井层处含水饱和度必须减小，剩余油富集、含油饱和度增加[13]。

表1 东辛油田辛1 沙一段4 砂组油藏开采现状表

图1 DXX1-34、DXX100X44 井补孔前井层处含油饱和度图

考虑到2001 年高含水油井关停后油藏基本处于技术废弃即静置状态，那么油水运移只受浮力、重力、毛细管力、摩擦力（ 外摩擦力、内摩擦力、相摩擦力）控制，其中动力只能是浮力和毛细管力[2-8，10]。 值得注意的是，毛细管力在不同条件下可以成为动力，也可能成为阻力[3]。 这样，合力作用下的油水在井层处发生重力分异是含水饱和度减小，剩余油富集、含油饱和度增加的直接原因[13]。

油藏数值模拟研究也证实了这一结论（ 见表2、图2、图3）。 可以看出，在油藏静置时间内，水淹油层大部分区域在重力分异作用下已基本完成剩余油再富集成藏过程， 已在构造顶部形成了新的剩余油再富集油藏[2-8，10]。

图2 DXX1-22 井高含水停产前、扶停前井层附近含油饱和度图

图3 DXX104 井高含水停产前、扶停前井层附近含油饱和度图

为了验证这一水驱油机理，以沙一49小层地质及开发特征为原型，遵循相似准则制作了点状水驱、边水驱物理模拟模型（ 见图4）。 在模拟底部设计一个直径3 mm细槽来模拟边水。 模型采用恒速水泵注水，水驱直至出口含水率为95 %时，关闭出口，等到模型压力恢复至初始压力的1.2 倍后放置10 d； 然后继续注水2 PV～5 PV 后，关闭出口，等到压力恢复至初始压力的1.0 倍时放置10 d；接下来继续注水2 PV～5 PV 后结束实验。

图4 物理模拟示意图

从实验结果看，模型停注静止一段时间后，内部油水重新分布，再次生产时，含水会发生明显下降，但后续效果依次减弱，其中第一次放置10 d 后，电阻值变化明显，含水下降8.16 %，且持续时间较长；第二次放置10 d 后，电阻值变化范围减小，含水下降1.71 %，且持续时间较短（ 见图5～图7）。这就是近技术废弃油藏辛1 沙一段4 砂组油藏重新获得效益开发的根本原因。

3 结论与认识

（ 1）动用了未动用储量是上返补孔油井DXX1-34、DXX100X44 含水下降的根本原因。

（ 2）以浮力为动力条件下重力分异作用是近技术废弃油藏辛1 沙一段4 砂组油藏高含水关停油井DXX1-22、DXX104 井重新获得效益开发、含水大幅下降的根本原因。

表2 东辛油田辛1 沙一段4 砂组油藏含水油井DXX1-22、DXX104 井停产前开采情况表

图5 边水驱物理模型第一次静置10 d 后电阻变化值图

图6 边水驱物理模型第二次静置10 d 后电阻变化值图

图7 边水驱物理模型注入倍数与采出程度、综合含水关系图

（ 3）对于停产与半停产油藏或近废弃油藏而言，先期大排量注水增加油藏水动力压力梯度促使油水一起向低势闭合区运移、滞留、聚集，后期油藏静置促使油藏油水分离成藏是该类油藏实现再度开发的有效途径，但随着静置期次的增加，开发效果逐渐变差。

符号注释：

Sw-含水饱和度；fw-含水率。

［ 1］ 王建.胜利断块油藏人工边水驱提高采收率技术研究［ J］.科学技术与工程，2012，12（ 15）：3398-3601.

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［ 11］ 曹瑛，龙永福，王涛，等.提高采出水驱油效率技术研究与现场试验［ J］.石油化工应用，2012，31（ 6）：24-28.

［ 12］ 秦积舜，李爱芬.油层物理学［ M］.东营：中国石油大学出版社，1986：252-253.

［ 13］ 王建，胡罡.强化开采及油气重新运移聚集形成剩余油机理研究［ J］.科学技术与工程，2012，12（ 15）：3744-3746+3750.